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鞍鋼三燒車(chē)間改造工程中的振動(dòng)篩(篩分設(shè)備)創(chuàng)新

王明俠　朱占軍
　　摘要:在鞍鋼三燒車(chē)間改造工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,對(duì)新型節(jié)能設(shè)備進(jìn)行了介紹,并闡述這些設(shè)備在降低能耗、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約投資等方面的作用,對(duì)今后燒結(jié)工藝和設(shè)備改進(jìn)具有一定的借鑒意義。
    關(guān)鍵詞:振動(dòng)篩，臺(tái)車(chē)欄板結(jié)構(gòu)
　引言
  鞍鋼煉鐵總廠(chǎng)三燒車(chē)間的4臺(tái)90 m2熱礦燒結(jié)機(jī)始建于20世紀(jì)70年代,設(shè)備陳舊老化,工藝落后。雖經(jīng)多次改造,但其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍處于較低水平。隨著全球能源日趨緊張,節(jié)能減排、循環(huán)利用作為增強(qiáng)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略目標(biāo)。鞍鋼公司考慮到煉鐵總廠(chǎng)目前燒結(jié)能力暫有富余,決定對(duì)其進(jìn)行徹底改造,使之成為一條工藝合理、技術(shù)指標(biāo)一流、環(huán)保水平先進(jìn)的現(xiàn)代化大型燒結(jié)生產(chǎn)線(xiàn)。
  1　工程簡(jiǎn)介
  鞍鋼三燒車(chē)間改造后主機(jī)燒結(jié)面積360 m2,燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)1。32 t/ (m2。h),年產(chǎn)冷燒結(jié)礦376。3584萬(wàn)t。燒結(jié)系統(tǒng)為兩班連續(xù)工作制,年作業(yè)率為94%,產(chǎn)品為溫度<100℃經(jīng)過(guò)整粒的冷燒結(jié)礦,粒度5~150 mm, <5 mm含量小于5%,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度(+6。3 mm)≥76%。本次三燒車(chē)間新建設(shè)的主要工藝車(chē)間有一次混合室、燒結(jié)室、主電除塵器、主抽風(fēng)機(jī)室、成品燒結(jié)礦篩分室和成品取樣制樣室。其中配料室及造球室利用原有設(shè)施,原料制粒工藝設(shè)備采用造球盤(pán),臺(tái)車(chē)上混合料料層厚750 mm,設(shè)置兩臺(tái)主抽風(fēng)機(jī),風(fēng)量18 000 m3/min (工況),升壓(靜壓)17 000Pa。
  2　設(shè)備創(chuàng)新
  21　懸臂振動(dòng)篩
  三燒車(chē)間改造采用的是冷礦篩分工藝(如圖1)。該工藝具有改善燒結(jié)過(guò)程中混合料層透氣性、提高燒結(jié)礦質(zhì)量和大幅減輕冷礦篩分工序的優(yōu)點(diǎn),其核心是振動(dòng)篩的選擇。經(jīng)考察調(diào)研國(guó)內(nèi)多家先進(jìn)鋼鐵廠(chǎng)的冷篩設(shè)備和流程,并結(jié)合鞍鋼三燒的實(shí)際情況,確定冷礦篩分使用棒條式懸臂振動(dòng)篩,其特點(diǎn): 1)設(shè)備一次性投資少、重量輕、體積小、電耗小和檢修方便; 2)優(yōu)化冷篩分流程,減少?gòu)S房占地面積,降低建設(shè)費(fèi)用; 3)篩子振幅合理,物料振動(dòng)小,產(chǎn)生粉塵量少; 4)篩子面積較小,揚(yáng)塵量降低; 5)在每個(gè)下料點(diǎn)設(shè)置除塵管道,實(shí)現(xiàn)物料處于負(fù)壓狀態(tài)的封閉溜槽內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),不易揚(yáng)塵,有效改善工作環(huán)境。

  改造設(shè)計(jì)采用雙系列懸臂振動(dòng)篩,一工一備。其中一次篩為雙層,采用高硬度、大直徑的雙層雙網(wǎng)懸臂篩網(wǎng),能夠高效篩出大成品與鋪底料;二次篩選用棒條彈性較好的單層雙網(wǎng)懸臂篩網(wǎng),分級(jí)點(diǎn)為5 mm,能夠高效篩出小成品與返礦。篩子上層棒采用直徑相同長(zhǎng)度不同的棒條,下層棒采用自清理結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可增加篩孔的變化量,提高了篩網(wǎng)開(kāi)孔率,減少楔形物料的卡孔現(xiàn)象。所有棒條表面均經(jīng)過(guò)滲氮、滲硼、高頻淬火等方法處理,延長(zhǎng)了棒條使用壽命,增強(qiáng)耐磨蝕性。同時(shí),對(duì)篩子的盲板段進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),一篩盲板長(zhǎng)1 150 mm,二篩盲板長(zhǎng)850 mm,可避免物料對(duì)篩網(wǎng)形成劇烈沖擊,使物料均勻分布在篩網(wǎng)上,充分有效地利用篩分面積。
  22　長(zhǎng)弧形二次連續(xù)低溫點(diǎn)火器
  隨著厚料層燒結(jié)工藝的廣泛應(yīng)用,厚料層燒結(jié)條件下點(diǎn)火技術(shù)的先進(jìn)性、可行性備受關(guān)注。該工藝要求點(diǎn)火器點(diǎn)火均勻、節(jié)能降耗,使表層的燒結(jié)礦具有足夠的強(qiáng)度,同時(shí)還要保證點(diǎn)火層具有良好的透氣性,為中、下層燒結(jié)料的燒結(jié)過(guò)程創(chuàng)造良好條件。
  該工程在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,考慮使用高爐煤氣作點(diǎn)火煤氣的特點(diǎn),采用長(zhǎng)弧形二次連續(xù)低溫點(diǎn)火器(見(jiàn)表1)。
 

  該點(diǎn)火器采用新型結(jié)構(gòu),點(diǎn)火使用的空氣、高爐煤氣均不需要預(yù)熱,直接由氣源經(jīng)管道進(jìn)入點(diǎn)火器燒嘴。低溫點(diǎn)火工藝是將高溫線(xiàn)型火焰集中點(diǎn)火變?yōu)榈蜏孛嫘蜌夥拯c(diǎn)火。在點(diǎn)火爐內(nèi)先將燒結(jié)混合料預(yù)熱,在預(yù)熱中強(qiáng)化點(diǎn)火燒結(jié)過(guò)程,使之在接近燒結(jié)礦成礦溫度的條件下點(diǎn)火燒結(jié)。該工藝集預(yù)熱、低溫點(diǎn)火、熱風(fēng)保溫?zé)Y(jié)功能于一體,特點(diǎn)如下: 1)增加一次點(diǎn)火熱風(fēng)預(yù)熱段,提前對(duì)混合料表層進(jìn)行預(yù)熱,溫度可達(dá)300℃; 2)增加熱風(fēng)燒結(jié)段,是解決因超厚料層、低配碳量而出現(xiàn)料層上部供熱不足的有效措施,可有效提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。
  設(shè)計(jì)點(diǎn)火溫度約950℃,點(diǎn)火總時(shí)間約3分鐘。爐內(nèi)燒嘴的排列布置帶有兩弧側(cè)翼,保證燒結(jié)點(diǎn)火熱量均勻。
  燒嘴結(jié)構(gòu)形式為前置旋流燒嘴,其旋轉(zhuǎn)片放置在喇叭頭上,使從旋轉(zhuǎn)片出去的空氣無(wú)阻力直接與燃?xì)饨佑|,燒嘴本體采用旋口分流式,關(guān)鍵部分采用特殊精密鑄造。點(diǎn)火器燒嘴共有63個(gè),分5排排列:前兩排起預(yù)熱作用,中間兩排為點(diǎn)火燒嘴,最后一排起到高溫保溫的作用。該燒嘴適應(yīng)性強(qiáng),在煤氣壓力少許波動(dòng)情況下,仍可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燒結(jié)點(diǎn)火作業(yè)。新型點(diǎn)火爐的特點(diǎn)主要依靠高效節(jié)能燒嘴來(lái)解決煤氣消耗量降低與有效熱量輸出不減少的矛盾。該燒嘴火焰短,熱量集中,在爐子結(jié)構(gòu)上壓低爐頂高度減少熱損失,提高熱效率。
  爐頂高度依據(jù)燒嘴火焰長(zhǎng)度來(lái)確定:過(guò)低則造成煤氣浪費(fèi)和點(diǎn)火溫度降低,可能返回爐內(nèi)二次燃燒,使?fàn)t頂溫度升高,嚴(yán)重危害點(diǎn)火器的壽命。該工程根據(jù)燒嘴自身的特點(diǎn)及火焰長(zhǎng)度,最終確定點(diǎn)火爐內(nèi)高為400 mm。
  23　優(yōu)化臺(tái)車(chē)欄板
  臺(tái)車(chē)欄板結(jié)構(gòu)分為整體式和分體式兩種。整體式欄板可降低漏風(fēng)率,減少由于溫差原因?qū)е碌呐_(tái)車(chē)欄板變形引起的燒結(jié)機(jī)事故,但是欄板一旦損壞需要整塊更換,檢修工作量較大;分體式欄板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝靈活,當(dāng)欄板因溫差等原因出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題時(shí),可局部更換,既節(jié)約材料,又降低維修量,但其漏風(fēng)率大。針對(duì)兩種欄板的不足,在對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)欄板結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改造中,采用混合式結(jié)構(gòu):每4塊整體式欄板中用一塊分體式欄板,在控制漏風(fēng)率、降低事故的基礎(chǔ)上使生產(chǎn)更加人性化、簡(jiǎn)潔化。
  3　改造效果
  鞍鋼三燒車(chē)間改造工程自投產(chǎn)以來(lái),創(chuàng)新設(shè)備運(yùn)行順利可靠,不但滿(mǎn)足了生產(chǎn)需要,還取得了較理想的效果:1)懸臂振動(dòng)篩。篩分效率高,整粒效果好、揚(yáng)塵少、工作環(huán)境好。電耗僅為改造前的約20%,燒結(jié)礦單位能耗明顯降低; 2)長(zhǎng)弧形二次連續(xù)低溫點(diǎn)火器,節(jié)能效果明顯。改造后使用該點(diǎn)火器消耗煤氣量降低約26%,每年可節(jié)約煤氣近5?3×107Nm3,經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^; 3)臺(tái)車(chē)欄板。采用混合式安裝后,欄板檢修率大幅降低,生產(chǎn)初期漏風(fēng)現(xiàn)象不明顯。
  4　結(jié)語(yǔ)
  設(shè)備改造是提高企業(yè)效益最有效的措施之一。在鞍鋼三燒車(chē)間改造工程設(shè)計(jì)中,依靠科技進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化工藝流程,提高了生產(chǎn)技術(shù)水平,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。目前,燒結(jié)生產(chǎn)設(shè)備正朝著輕便、節(jié)能、環(huán)保等方向發(fā)展,設(shè)備創(chuàng)新的成功運(yùn)用,對(duì)今后燒結(jié)工藝和改進(jìn)具有一定的借鑒意義。