兴澄特钢415m2新型环冷机应用实践

李 冬 唐唯一

(江阴兴澄特种钢铁有限公司,江苏 江阴 214400)

0 引言

2017年，根据兴澄特钢产品结构调整规划和环保政策的要求，原有烧结系统设施结构已经不能满足公司发展的需要，需对其进行技术升级改造，淘汰落后的小型烧结机，建设大型烧结机系统，同时配备完善的环保和能源综合利用设施。

1 兴澄特钢新建415m2新型环冷机基本情况

2018年，由中冶北方(大连)工程技术有限公司负责江阴兴澄特钢400m2(年产411万吨)烧结机生产线的总体设计，并配套自主研发的415m2新型高效多功能环冷机。该环冷机核心部分是在原球团环冷机的基础结构上改进的，采用高刚性回转框架结构、扇形装配式焊接台车、上下水密封的风箱复合密封结构、双层隔热台车栏板、动态自平衡压轨卸料系统、环形排水清淤系、故障自动检测等。配备4台355kW的34 200 Nm3/h风量离心冷却风机，2台变频2台工频；1台2 800kW的72 000Nm3/h风量余热回收风机。

环冷机由鞍钢重型机械有限责任公司制造，上海二十冶建设有限公司安装，400m2烧结项目于2019年5月28日建成投产。兴澄特钢新建415m2新型环冷机见图1。

图1 为兴澄特钢新建415m2新型环冷机

2 实践中的问题及解决措施

2.1 回转框架不规则异响

系统投运后，环冷机在运行中框架轨道与托辊间发生无规律异响，轨道压板螺丝经常振松。环冷机框架轨道与托辊装置见图2。

图2 环冷机框架轨道与托辊装置

经过与设计院技术人员沟通，分析原因如下：1)托轮底座下没有用于径向调整的滑动补偿设计；2)安装中托轮接触面与支承轨存在夹角。针对上述问题，现场整改措施如下：1)跟踪异响频繁的托轮，松开连接螺丝后，用大锤敲击微调底座位置；2)停机检修时，用靠尺复测每一个托轮面与支承轨的夹角，再次找正；3)增加托轮面的润滑，用稀油油浴润滑效果好于干油脂和石墨润滑，内外圈各只需2～3个稀油润滑点即可。经过整改，回转框架不规则异响问题基本解决。

2.2 台车栏板顶部盖板脱焊

环冷机台车内外栏板之间设有保温岩棉，设备运行过程中陆续有顶部小盖板脱焊掉落，部分小盖板掉落后甚至找不到，随时有可能划破成品皮带，给生产带来严重的隐患。

根据设计要求，小盖板是现场焊接在栏板上，且前后采用搭接，但施工过程中部分盖板存在焊接质量不过关，虚焊现象。现场生产操作大型烧结机经验不足，每次脱落都是环冷机排空料后的复产阶段，对于环冷料层、机速的设定不合理，开机时栏板温差使焊缝收缩，引起脱焊。

对于工程期间的虚焊，重新刨掉，并将盖板焊接改为螺丝连接，杜绝因热应力变化导致的脱焊问题。同时强化生产操作培训，摒弃以前小型烧结机操作的经验，关注复产阶段料层和料温的上升趋势，做到缓慢均匀提高料层和料温。采用上述措施后，小盖板脱焊掉落情况基本杜绝。

2.3 摇臂复位不灵活

烧结系统投产5个月后，陆续发现环冷机有几部台车的摇臂在卸料处没及时复位，如位置再偏一点，就会发生触动限位开关导致停车。经现场排查，发现自润滑套与转轴的间隙处进灰，导致转动不灵活。采用电动润滑泵替代手动加油，提高给油压力，缩短给油周期，使旋转副始终保持在良好的状态，从而使摇臂能够正常复位。

2.4 台车栏板与栏板支座处漏灰

烧结系统投产1个月后，发现环冷机内外栏板与栏板支座缝隙中漏细灰。经现场排查，发现栏板与支座之间采用螺丝连接，存在一定缝隙，在实际生产中烧结矿中的细灰容易堆积在底部，就从内栏板与支座之间的缝隙中漏出。将内栏板500mm高度往下与支座之间的缝隙直接堵焊，可解决漏灰问题。

3 与传统型环冷机相比的降本增效

投产至今，新型环冷机运行稳定，从设备电耗费用、易损件费用、检修费用、余热回收效益等四个方面，与兴澄特钢360m2烧结的传统曲轨型415m2环冷机做数据对比，情况如下：

——年度设备电耗对比，见表1。

表1 传统环冷机与新型环冷机年度电耗对比表

在余热回收系统运行的情况下，新型环冷机只需要运行2台冷却风机，可大幅降低电耗。按照环冷机年工作330天，电费0.7元/kW·h考虑，新型环冷机每年可节省电费1 290万元。

——年度易损件费用对比，见表2。

表2 传统环冷机与新型环冷机易损件年度费用对比表

新型环冷机结构形式更加合理，设备可靠，易损件数量减少，降低易损件费用，年节约易损件费用39.8万元。

——年度检修费用对比，见表3。

表3 传统环冷机与新型环冷机年度检修费用对比表

新型环冷机设备结构形式设计合理，设备作业率高，检修工时大幅降低。在设备运转过程中基本杜绝撒料情况，减少劳务工时，降低工作量。按照35元/人工计算，可年节约检修费用12.6万元。

——余热回收效益对比，见表4。

表4 传统环冷机与新型环冷机余热回收收益对比表

新型环冷机密封冷却效果好，在项目上可直接选用中压锅炉产生过热蒸汽，余热回收系统收益大幅增加，全年效益差为1 780.8万元。

综上所述，新型环冷机相对于传统型环冷机，设备运行更加稳定可靠，可大幅降低检修维护工作量；密封冷却效果更好，余热回收收益大幅增加。应用新型环冷机每年可降本增效共计约3 123万元，给企业带来巨大的经济效益。

4 下一步改进

目前，新型环冷机是国内外新上烧结项目的首选，且还有很多环冷机升级改造项目。从使用近一年的生产实践看，要想保持新型环冷机稳定使用，首先要做好上下水密封的维护，此外还需要对此套环冷机的水槽进一步优化和改造。

设计上，下水槽是与机架固定的，可以通过刮板和自动控制实现在线清淤，防止水槽板结，但上水槽是跟着台车做圆周运动的，目前无法实现在线清淤，只能利用定修期间人工清淤。如果能够实现在线自动清淤，就能够杜绝水槽板结，从而保证上水槽的密封效果。

经现场反复讨论，可以将上水槽做成主辅结构，通过电动阀门的定时开闭，来实现自动清淤。对此，还需要进一步认真研究每个细节，并通过生产实践，为后续环冷机技术的提升与发展提供经验。

5 结语

综上所述，新型环冷机在稳定运行、密封冷却效果、余热利用效率等方面，已超越了传统型环冷机。经实践验证，在设备作业率，节约维护费用，减少维护工作量，改善环境等方面优势显著，并且在实践和发展中，其功能将更加完善，给烧结生产提供更大的改善和更高的收益，值得推广。