安钢1#烧结机设备系统改造

吕 文 刘月建 孙沛勋 付朝云

（安阳钢铁股份有限公司）

关键字 烧结 设备 技术 改造 优化

0 前言

1#烧结机作为安钢第一台现代化大型烧结机，于2005年6月1日成功投产，标志着安钢烧结系统装备水平和生产工艺技术水平均迈上了新台阶，多年来为大高炉提供了产质量稳定的优质烧结矿。但随着时间推移，1#机逐步出现了设备老化、工艺落后和环保设施陈旧的问题，烧结矿产质量指标出现下滑，已难以满足新形势下的生产需求[1-4]。为此，安钢利用大修机会，对1#烧结机进行了设备改造和工艺提升。

1 配混系统升级改造

1.1 改造为集中输灰方式，提高配灰质量

1#烧结机改造前使用的是落后的块灰破碎工艺，不仅生石灰的粒度合格率偏低，而且物料运输过程中抛洒料严重，现场环境较差。另外，烧结机四个除尘器的除尘灰也未采用集中输灰模式，而是采用刮板机输送到配料皮带上直接参与配料的落后方式，对混合料水分的影响很大。

针对这些问题，在大修改造时，技术人员拆除了原有的生石灰块灰破碎设备，在1#烧结机配料室新建了2个生石灰仓并对除尘灰仓进行了改造，将生石灰和除尘灰输送均改为了先进的气体输灰模式。改造后，不仅稳定了生石灰质量，提高了生石灰粒度合格率，同时还改善了现场作业环境，降低了设备电能消耗。各除尘器除尘灰配加模式改造为气体输灰后，杜绝了供料扬尘，实现了计量控制，提高了除尘灰下料的稳定性，稳定了混合料的水分值，改善了烧结料层的透气性，为超厚料层布料提供了稳定支撑。

1.2 优化配料装置，稳定生石灰下料

1#烧结机配料系统改造时，将生石灰配加设备由星型卸灰阀和螺旋称搭配改为了星型卸灰阀、称重料斗和电子皮带秤搭配，有效解决了星型卸灰阀下料量波动大的问题。同时对星型卸灰阀转速控制模式进行了优化，将传统的由PID采集下灰量控制星卸转速的旧模式，改为由称重传感器根据缓冲料斗仓位上下限，控制星型卸灰阀启停的新模式，稳定了下方皮带秤的料流宽度，降低了电机频繁在高、低频转速切换运转时造成的设备故障率，稳定了熔剂的配加，提高了烧结矿碱度的合格率，为稳定烧结趋势、提高料层透气性奠定了基础。

生石灰配料系统改造前后，生石灰秤体下料趋势对比如图1所示。

图1 1#烧结机称体改造前后生石灰下料趋势

从图1可以看出，秤体改造后，1#烧结机生石灰下料稳定性显著提高，极大地提高了烧结矿的碱度稳定性，秤体改造前后1#烧结机烧结矿CaO和碱度稳定率变化见表1。

表1 1#烧结机烧结矿CaO和碱度稳定率的变化

1.3 改进矿仓结构，稳定铁料配加

1#烧结机配加了相当比例的炼钢污泥、干法除尘灰等回收料，混合料亲水性差、粘性大，原有铁料仓未设计活动仓嘴，导致配料室匀矿仓蓬仓、粘仓严重，制约了1#烧结机生产的稳定性。在大修改造时，技术人员对匀矿仓进行了改型，将原有的固定式料仓下部2 m的锥形口改为活动料斗加振动器，并根据皮带秤下料量的波动值实现远程自动振仓，彻底解决了因料仓粘料而导致的下料量波动，减轻了职工处理粘料的劳动强度，稳定了铁料的下料量和水分值，提高了烧结趋势的稳定性。

2 烧冷系统升级改造

2.1 增设机头旁路抽风装置，稳定点火参数

烧结机头部1#和2#风箱对于控制烧结机点火负压具有重要作用，但烧结机台车布料后，小粒级混合料极易通过炉条间隙进入机头1#、2#风箱，造成风箱堵塞，影响烧结机点火效率。本次大修改造时，在1#烧结机1#和2#风箱上引入了旁路抽风系统，并增设相应的控制风量阀门和振打装置。改造后，各阀门不仅可以按照开机点火、正常生产和透气性变化需求进行开度调整，控制点火强度，还能通过旁路系统对进入风箱的积料进行定期振打和放料，保证了风箱的通透性，避免因堵塞造成火焰外溢，稳定了烧结过程，提高了点火安全性。

2.2 改造烧结机密封，降低漏风率

烧结机机头、机尾漏风占整个系统漏风的50%以上，混合料和烧结料被大风抽入两端后，对密封板“冲刷”、磨损严重，极易造成大面积漏风。本次大修时，在更新头尾端部密封装置的同时，技术人员分别对头尾风箱进行了改造，除将1#机头部密封改为密封板加旁路抽风自动振打装置外，还在烧结机机尾部密封段增设了1.5 m的风箱支管代替密封板硬密封，减少了散料堆积对尾部密封的磨损。与此同时，烧结机滑道密封大胆采用了新型无油柔性密封，使用后效果良好，烧结机本体漏风率由改造前的50%左右降低到40%以下，提高了烧结机的利用系数，取得了较高的经济效益。

2.3 提高烧结机栏板高度，发挥设备潜力

厚料层烧结是当今烧结工艺的主流发展趋势，提高布料厚度不仅可以降低内循环返矿量，提高烧结机利用系数，还对降低包括固体燃料消耗在内的各类消耗具有显著效果。而1#烧结机原设计栏板的高度只有700 mm，难以满足厚料层烧结的要求。在本次大修改造时，技术人员决定将1#烧结机栏板高度提高到800 mm，为此对点火器、机头料仓和布料滚筒等部位进行了适应性改造。投产后，随着烧结机布料厚度的提高，固体燃料消耗降低了3.55 kg/t。

2.4 改造台车附件，降低检修时间

1#烧结机按原设计拆装隔热件时，需要先拆除栏板螺栓，然后拆除大栏板，再拆除炉条，最后才能更换隔热件。由于烧结机定修周期一般在40天左右，每次检修都需要投入大量的人力、物力和时间处理台车隔热件。本次大修改造时，技术人员对烧结机台车本体和隔热件进行了改型，将隔热件支撑梁两端的支撑分别收窄4 mm，最后一组隔热件改为倾斜叠加式安装，如图2所示。改造完成后，检修更换隔热件只需拆除两端一组隔热件即可，无需拆除大栏板，极大地缩短了设备检修作业时间，提高了烧结机作业率。

图2 1#烧结机隔热件改造

3 筛分系统提升

3.1 筛分系统改造前的状态

1#烧结机筛分系统原设计有两级振筛4台，均为椭圆等厚筛，正常生产时两条筛分线开一备一，由于设计能力偏小，经常出现筛板堵塞或因负荷过大导致停机的事故。由于缺乏单独的铺底料筛，使得铺底料粒级组成落在6～12 mm范围内，铺底料粒度不均匀且小粒级铺底料含量过多，较小的铺底料极易通过炉条缝隙被大风抽走，导致混合料直接接触炉条，造成炉条糊堵，严重制约着烧结过程。

3.2 1#机筛分系统改造

本次大修改造时，对筛分室进行了彻底改造，将二次筛由椭圆等厚筛改为复合棒条筛，提高了筛分效率，解决了1#烧结机烧结矿筛分指数偏高的问题，同时保证了将内循环返矿中大粒级的占比控制在标准范围内。改造前后1#机烧结矿烧结矿筛分指数和内循环返矿中≥5 mm部分的含量对比见表2。

表2 1#烧结机烧结矿筛分指数和内循环返矿中≥5 mm部分含量的对比

在对筛分系统进行改造的同时，将1#烧结机铺底料粒级由原来的6～12 mm改为10～18 mm，解决了铺底料粒级过小带来的问题。通过对铺底料闸门进行改造，实现了铺底料厚度的在线垂直调节，在烧结机运行过程中可以根据生产参数的变化实时调整铺底料的厚度，在保证烧结过程稳定的同时，使烧结机炉篦条得到了有效保护。改造前后烧结机炉篦条的情况如图3所示。

4 改造效果

图3 1#烧结机炉篦条情况

通过对安钢1#烧结机各系统的提升改造，淘汰了落后的工艺设备，使用了众多的先进技术，取得了较好的应用效果和较高的经济效益。

（1）配混系统中气体输灰系统、生石灰下料模式和匀矿料仓的转型，稳定了下料的准确性和水分的稳定性，大大改善了料层的透气性，提高了烧结矿产量。

（2）烧冷系统中烧结机机头密封改为旁路抽风后，密封板磨损情况消失，有效保障了抽风点火效率；台车隔热件改型、机头料仓夹角衬板改造后，优化了检修策略，有效提高了烧结机作业率；烧结机台车栏板升高后，实现了超厚料层烧结，降低了工序能耗，保障了烧结生产的稳定运行。

（3）筛分系统中冷却筛的升级改造配加铺底料下料闸门的改型，有效杜绝了烧结机篦条的糊堵，优化了烧结矿的粒度组成，提高了烧结矿的产质量。