浅谈一种台车长度为1.25m的烧结机在闽光钢铁220烧结项目中的应用

吴学兵

（中冶长天国际工程有限责任公司，湖南 长沙 410205）

1 概述

目前，国内带式烧结机规格很多，烧结面积从几十平米到660m2不等。对应烧结机台车规格型号也很多，宽度方向通常在2～6m不等，但长度方向只有1m和1.5m两种规格。见表1所示。

表1 各种不同规格烧结机

通常烧结面积小于200m2的烧结机采用长度1m台车，星轮采用17齿，节圆直径φ2775.5mm；而烧结面积200m2以上烧结机采用1.5m台车，星轮采用17齿，节圆直径φ4136mm。也有少数200m2以上烧结机采用星轮19齿、节圆直径φ3098.52mm的设计。如南京南钢220烧结项目、山西铭福钢铁220烧结项目等。由中冶长天设计总包的福建泉州闽光4#、5#220烧结工程（烧结面积240m2）采用了一种新型17齿、台车长度为1.25m的烧结机，其星轮直径为φ3455.2mm。它具有以下特点：与同面积1.5m台车烧结机相比，具有设备重量轻、厂房高度低、主厂房占地小的优点；与同面积1m台车烧结机相比，具有使用寿命长、维护成本低、漏风率低等优点。

2 闽光烧结机主要技术方案

烧结机是烧结厂烧结车间的主机设备，它由驱动装置、给料装置、台车、风箱及其端部密封、尾部装置、骨架及轨道装置等组成。如图1所示。其工作过程为：经过配料并混匀、制粒的混合料由圆辊给料机及辊式布料器均匀地铺在台车上，通过驱动装置使头部星轮旋转而推动台车向机尾方向移动。当台车运行至点火器下部时，台车上的混合料中的焦粉被点燃，在抽风条件下，混合料从表层垂直向下烧结。当台车运行至机尾时，烧结过程即告完成。尾部星轮的旋转使台车上的烧结矿饼卸下，然后空台车从下部轨道返回至头部，重新开始铺料——点火——烧结——卸矿这一作业循环，从而连续不断地生产出烧结矿饼。

图1 带式烧结机

2.1 闽光烧结机主要技术参数（如表2）

表2 闽光烧结机主要性能参数

2.2 台车技术方案及结构特点

台车由车体、栏板、密封装置、隔热件、篦条、车轮等组成。台车车体采用整体式结构。采用厚料层烧结，台车栏板高度为850mm，台车本体、篦条、隔热件、栏板等采用专用球墨铸铁及高铬铸铁，使用寿命大大提高。台车端部嵌入合金钢制作的防磨板，磨损后只需更换防磨板，不需换台车本体，对防止台车与台车之间的漏风有较大的好处。台车栏板由上、下栏板组成，台车栏板采用波纹结构，蜂窝状布筋结构，减少栏板开裂风险及边缘效应。闽光烧结机台车基本参数如表3。闽光烧结机台车如图2。

表3 闽光烧结机台车基本参数

图2 闽光烧结机台车

2.3 头、尾齿板基本参数及结构特点

头、尾部星轮齿板采用新型齿形的齿板，便于制造安装，提高了安装精度。头尾齿板齿形分别采用修正齿弧曲线设计，齿形分别设计，头部齿板设计使台车运行更顺畅，尾部齿板设计便于减少尾部台车起拱现象。齿板材料采用锰钢制造，齿面进行高频淬火。闽光烧结机齿板基本参数如表4，闽光烧结机头部齿板、尾部齿板如图3。

表4 闽光烧结机齿板基本参数

图3 闽光烧结机头部齿板、尾部齿板

2.4 头、尾弯道结构特点

头、尾部星轮齿板采用新型曲线弯道设计，头部采用三段修正圆弧曲线（如图4），尾部采用四段修正圆弧曲线。头尾弯道按台车车轮运行轨迹设置了设计的变径弯道，使台车进入弯道后避免相互干涉和碰撞。头、尾弯道采用锰钢锻件制造并进行热处理。弯道分为内轨和外轨。其形状有利于台车的平稳上升和下降。头部弯道、水平轨道安装于骨架上，尾部弯道则安装在尾部移动架的侧板上，随移动架一起移动。

图4 闽光烧结机、尾部弯道

3 闽光烧结机与其他烧结机（1m、1.5m台车）的对比

由表5可看出，闽光烧结机比同规格1.5m台车烧结机方大特钢相比，烧结机规格及产量相同的情况下，烧结机总高度小0.7m，总长度小0.54m，总重量少约110t。与差不多规格的南钢220烧结机相比，折成同等面积的情况下，台车数量少约40台，因此减少了台车与台车之间的缝隙，能减少漏风及台车的维护检修工作量，台车更宽其强度及寿命更高，但同时烧结机重量更重（约150t），占地更大。

表5 闽光240烧结机与其他的对比

4 闽光烧结机采用的新技术

与传统烧结机相比，闽光烧结机采用了以下新技术。

4.1 智能机械气动辅门系统

传统辅门采用手动或电动控制形式，采用机旁操作箱手动调节的方式，需要进行人工调节台车料面平整，如图5所示，遇到有大块物料堵住闸门时，需要操作人员现场手动调节，操作复杂且难以保证料面平整。而闽光项目采用了智能机械辅门系统自动调节方式，由系统设定料层厚度后自动调节，无须人工干预。台车宽度方向布置了多组气动驱动辅门，与测料厚雷达一一对应，当某处料位异常时，料位雷达向控制器发出信号，控制器将气动调节系统驱动微调闸门作出相应的调整，以达到料位均匀控制的目的。

图5 传统电动控制混合料闸门

图6 闽光智能机械 气动辅门系统

4.2 水平密封采用了双弹性滑道密封技术（弹性滑道+弹性密封）

常规烧结机滑道采用了固定滑道和台车下部弹性密封的方式，或者台车固定滑道+风箱弹性滑道的形式。正常使用时，滑板（材质采用35SiMn、QT600等）寿命2年左右。台车下部密封装置可能卡死变形，引起固定滑道发生磨损从而导致漏风增大。而闽光烧结机水平密封采用了弹性滑道+弹性密封的方式，均采用石墨自润滑弹性滑板密封，多一道石墨润滑，滑板的使用寿命更长，当台车密封因高温或夹料导致卡死时，弹性滑道能向下变形保证密封性良好，正常使用寿命可达4年以上。图7为常规烧结机的水平密封装置图，图8为闽光烧结机双弹性滑道密封装置图。

图7 常规烧结机的水平密封装置

图8 闽光烧结机双弹性滑道密封装置

5 结语

随着国家对钢铁行业产能的限制，不允许建设小于180m2烧结机（烧结厂设计规范 GB 50408-2015），今后中型烧结机（烧结面积＜360且≥200）和大型烧结机（≥360）只有1.5m台车一种选择方案。闽光项目1.25m长台车烧结机的成功应用，可推广应用于中型烧结机中（烧结面积＜360且≥200），适应烧结台车宽度3.5～4.5m。可以减轻设备重量，减小设备外形尺寸，降低设备及土建成本。以闽光项目为例，采用1.25m台车，单台烧结机可节约直接项目建设成本200万元以上。