冶炼厂烧结机本体漏风分析及维修技术研究

王 旭

（河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）

国家的工业化发展水平与其钢铁制造业的发展有着十分密切的联系，在当前我国经济和现代化建设不断发展的过程中，钢铁制造业也起到了至关重要的作用。随着现代化进程速度不断加快，我国钢产量已经超过世界钢产量的50%，居于钢铁产量第一[1]。在钢铁制造业不断发展中，一方面实现了对国外先进的炼铁技术不断引进，另一方面也实现了对传统设备结构以及生产设备的改进和维护。烧结造块炼铁工艺是当前我国最常见的一种炼铁工艺，在冶炼过程中按照规定的比例将不同材料放置在烧结机当中，通过加压、抽风等操作实现对块状烧结矿的生产[2]。在这一过程中烧结机本体的质量将决定着整个工艺流程的质量，因此占据着十分重要的地位。一旦出现烧结机本体漏风现象，则不仅会造成工艺质量降低，同时还会造成严重的安全事故问题，影响冶炼厂的经济效益和社会效益。因此，针对这一问题，为促进冶炼厂生产工艺的发展，本文开展冶炼厂烧结机本体漏风分析及维修技术研究。

1 冶炼厂烧结机本体漏风维修技术设计

1.1 冶炼厂烧结机本体漏风分析

针对当前冶炼厂烧结机本体漏风现象，对其产生原因进行分析，首先明确漏风的主要结构包括：烧结机本体与风箱连接位置漏风；烧结机运行过程中产生碰撞和磨损造成漏风；烧结机栏板结构变形形成裂隙造成漏风；烧结机浮动板与风箱滑道之间形成孔隙，造成漏风。上述四种问题均会造成烧结机本体出现不同程度的漏风，其漏风率依次增加。其中第一种漏风现象产生主要是由于烧结机管道在工艺生产过程中遇热发生膨胀，并在周围温度迅速下降后产生变形[3]。第二种漏风问题主要是由于在运输车辆卸矿时出现了相互碰撞，使得烧结机底部出现了三角形的空洞，或密封结构由于受到长时期的碰撞出现了一定程度的磨损导致。第三种漏风问题主要是由于栏板结构变形造成其连接位置结构无法紧密连接造成。第四种漏风问题是烧结机本体漏风中最常见的一种，随着烧结机本体长宽比例的不断增加，其总漏率也会不断增加，最大可以达到55%的漏风率。

1.2 烧结机压板式销孔密封结构设计

根据上述内容分析，明确几种不同烧结机本体漏风问题及相应产生原因后，对维修技术进行设计。首先从烧结机本体结构角度出发，针对其压板式销孔密封结构进行优化设计。结合压板式销孔密封结构漏风特性，根据本文上述台车边缘料层漏风的原理，对安装在烧结机本体上的密封装置进行结构设计。针对传统销连接的方式，利用螺纹连接替换，并在烧结机外部增加一个弹簧垫片结构，使其紧固连接。同时，采用锥形面接触的方式对烧结机连接位置进行密封处理[4]。除此之外，改变传统压块结构为压板结构，在对烧结机改动不大并且能够保证工艺运行过程中边缘位置上的矿料能够被全部烧透的基础上，将风箱结构的抽风面积从原本大小在边缘位置上将低9%，以此减少在烧结的过程中台车边缘容易出现漏风问题的产生概率。图1为本文设计的烧结机压板式销孔密封结构示意图。

图1 本文设计的烧结机压板式销孔密封结构示意图

图1中，a表示为螺母结构；b表示为垫片结构；c表示为台车拉板结构。按照图1中所示的密封结构，通过设置带有压块盲板的压块，减少靠近栏板边缘的抽风面积，以此实现在不影响边缘矿料烧结的情况下，降低烧结机本体的漏风率。

1.3 增设漏风传感器防护装置

为进一步实现对烧结机本体漏风问题的维护，需要对烧结机本体内部含氧量进行实时测量，选择在烧结机本体台车结构上安装一个漏风传感器防护装置。同时，由于烧结工艺环境复杂，影响传感器应用性能的因素较多，因此为了避免传感器受到高温和污染气体的冲蚀，选择在传感器防护装置上设置一层保护结构。利用传感器防护装置主要针对烧结机本体产生的烟气中的含氧量进行测量。为了方便安装，需要将烧结机台车车轮上部分铣孔，并焊接法兰盘结构，如图2所示。

图2 烧结机本体台车安装传感器示意图

图2中，I表示为烧结机台车栏板结构；II表示为烧结机台车车轮结构；III表示为固定法兰。明确传感器防护装置的安装方式后，将与开关感应装置接近的安装在其对应的风箱结构上，并将传感器防护装置与A/D转换器进行连接。通过A/D转换器结合RS485总线和数据采集板扩展板结构对烧结机的烟气含氧量进行测定。在对含氧量数据采集的过程中，为了实现对传感器保护装置的合理安置，可将横向边缘铣孔以并焊的方式与法兰结构连接[5]。通过上述方式实现对漏风传感器防护装置的安装，并利用该装置对烧结机本体产生的烟气中含氧量进行测量，以此实现对其漏风情况的实时监测。在获取到漏风数据的基础上，结合本文上述设计的烧结机压板式销孔密封结构，针对存在漏风问题的区域，对其进行密封处理，从而实现对烧结机本体漏风情况的快速维修。

2 应用效果分析

通过本文上述论述，实现对烧结机本体维护技术的设计后，为验证该技术在实际应用中的效果，选择将某冶炼厂作为实验依托，将本文提出的维护技术应用到该冶炼厂的烧结机当中，针对其存在的漏风问题，利用本文技术对其进行维护。首先针对该冶炼厂当中现有的5台烧结机设备的漏风率进行计算，漏风率的计算公式为：

公式（1）中，Q表示为烧结机本体漏风率；K表示为漏风系数；L表示为烧结机本体结构长度；B表示为烧结机本体结构宽度；P表示为烧结机内部负压。根据上述公式计算得出5台烧结机的漏风率如表1所示。

表1 冶炼厂中现有四台烧结机本体漏风率记录表

从表1记录数据可以看出，#S02烧结机漏风率最高，达到82.36%，#S05烧结机漏风率最低，为37.24%。在上述记录结果的基础上，分别对五台烧结机采用本文提出的维修技术对其进行维修，并在完成维修后，在运行时间达到24h后，对每台烧结机的漏风率进行记录，并将结果记录如表2所示。

表2 四台烧结机维修后漏风率记录表

从表2数据可以看出，利用本文提出的维修技术对五台烧结机进行维修后，在24h时间内漏风率均控制在了15.00%以下。虽然在实验过程中发现，从12h到24h五台烧结机的漏风率出现了不同程度地增涨，但其漏风率始终控制在合理的范围内，不会影响到烧结工艺的质量和效率。因此，通过上述应用实验进一步证明，本文提出的维修技术能够实现对烧结机本体漏风问题的有效维护，降低烧结机漏风率的同时，提高烧结机整体运行性能。

3 结语

烧结机本体的漏风将会影响到整个冶炼厂的烧结效率和质量，通过本文研究，在明确烧结机本体漏风现象及主要原因的基础上，提出了一种全新的维修技术，并通过应用实验验证了该技术的实际应用效果。但由于研究能力有限，本文在将新的维修技术应用到实际时，只是将完成加工的密封板零件引入，实现了初步验证，对于后续烧结机在运行一段时间后，密封板零件结构是否会出现裂缝或密封性降低问题，并未涉及。因此，在后续的研究中，为实现对本文维修技术的进一步优化和创新，还将针对这一问题进行更加深入研究。