濟鋼320m2燒結機的工藝優化
1 前言
濟鋼320 m2 燒結機自2005 年9 月投產以來,遇到了一系列的生產問題,包括混合料槽粘料、冬季糊篦條、燃料破碎系統頻繁停機等,針對這些問題,我們陸續進行了相應的改造優化, 最終完全解決了這些生產難題,同時優化了生產操作,使濟鋼320 m2 燒結機的生產達到了更高的水平。
2 工藝優化及改造
2.1 調整一混圓筒加水管角度
由于圓筒的旋轉運動,筒內物料被筒壁帶起,主要集中在大約與水平成45°角的方向。原設計沒有考慮物料在圓筒中的運動方式和分布情況,1 # 圓筒加水管設計加水角度為與水平成 90°,導致水柱垂直噴射在圓筒下方,不僅混勻制粒效果差,而且大大加重了圓筒粘料,給生產帶來極大影響。為解決該問題,我們根據物料在圓筒中的運動規律,將加水管噴頭角度作相應調整,使一混加水落到物料集中的位置,提高了一混圓筒的混勻制粒效果。
2.2 二混霧化噴頭的應用
為了避免混合機內揚塵將噴頭堵塞,起初二混加水方式為柱狀水,后經過改造消除了該處的揚塵,故在二混原噴水管道上加裝了3 個霧化噴頭將柱狀水改為霧化水。該噴頭加水半徑可達一米,霧化效果非常好,極大地改善了混合料的造球制粒效果,見表1 。
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2.3 混合料槽粘料問題的解決
由于原料結構的變化和混合料槽自身設計的缺陷,我廠混合料槽曾出現過嚴重的粘料現象,造成了生產不穩定。為了不影響生產,需要頻繁地清除粘料,該作業工作環境惡劣,勞動強度大,且有一定的危險性。通過分析,我們發現造成這種現象的原因主要是混合料槽四角為小角度圓弧角,混合料落在四角時,容易積料,且積料逐漸固結長大引起粘堵。后將料槽四角圓弧直徑從125 mm 加大到800 mm ,并將襯板改為不銹鋼襯板,改造后徹底解決了混合料槽粘料問題。
2.4 針對糊篦條現象建立預防與處理機制
投產后,我廠出現過幾次不同程度的糊篦條現象。在篦條堵死期間,燒結礦成礦率急劇下降,各項經濟技術指標及實物質量也出現了明顯下滑。為此,我們在總結經驗的基礎上逐漸建立了糊篦條現象的預防與處理機制,主要內容如下:
(1) 進入冬季降溫天氣后啟動此機制;
(2) 鋪底料厚度保持在50 mm 以上,并保證粒度要求;
(3) 嚴格控制混合料水分,將二混水分值控制在7 %以內;
(4) 開啟篦條振打裝置。當生產出現波動, 發現篦條間隙存有小顆粒時,即開啟篦條振打裝置,為了保護篦條隔熱墊不會振壞,一般將連續開啟時間控制在24 小時之內;
(5) 增加篦條墊扣厚度,將篦條間隙由5 mm 增加至7 mm;
(6) 根據實際情況調整控制參數,包括料層、機速,負壓等;
(7) 增加混合料預熱裝置。我們在混合料槽底部安裝了蒸汽預熱裝置,在冬季氣溫低于零度時開啟蒸汽預熱,可將混合料溫度提高至 60 ℃以上。
在采取以上措施后,徹底解決了糊篦條的問題,至今沒有發生過糊篦條現象。
2.5 增設返礦預潤濕
燒結工藝要求混合料具有一定的透氣性, 而透氣性取決于混合料的制粒效果,制粒過程主要在圓筒中進行。起初,我廠控制制粒效果主要靠調節加水量,有時為了改善透氣性不得不增大加水量,而加水量過大又會對后續工序帶來消極影響。為此,我們提出在一混前增加返礦加水工序。由于返礦是造球核心,將其提前潤濕,可增強其在造球過程中的作用,改善混合料透氣性,提高燒結礦產質量。同時,潤濕返礦還可抑制混合料進入圓筒時的揚塵,改善環境。該項目在2006 年底完成后,經過實驗證明,在達到相同混合料原始透氣性的情況下,每小時可節水3 t ,而在總加水量一定的情況下,混合料原始透氣性改善,抽風負壓下降約1 kPa 。
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2.6 高爐除塵灰集中單配
在以往的生產中,高爐灰一般是與混合料簡單混合后參與燒結生產,由于高爐灰無法定量準確配加,經常引起燒結工況波動和燒結礦成分異常,給生產帶來很大的影響。為此,我們決定將高爐除塵灰集中單配,并對配料系統進行了相應的改造,主要內容如下:
(1) 優化返礦上料系統,高爐灰單獨進倉, 精確配料,保證燒結礦成分的穩定。我們在原有配- 5 皮帶的基礎上平行增加了新配- 5 皮帶,這樣在返礦受料槽接受的物料可以根據需要任意運至配料室14 # 、15 # 或16 # 倉,實現了高爐灰單獨進倉。
(2) 由于高爐灰為易揚塵物料,使用普通料倉會造成嚴重揚塵,污染環境,所以對料倉作了相應的密封改造。
(3) 為防止發生料倉粘堵,增加了一臺振打器。
(4) 由于高爐灰配加量大大小于原配料圓盤的正常下料范圍,所以對圓盤閘門進行了改造,將原來的普通閘門更換為星型液壓閘門,保證下料穩定。
2.7 燃料破碎系統改造
320 m2 燒結機所用燃料需在廠內破碎,原采用篩分→對輥→四輥破碎流程,其中四輥為接頭板帶傳動,輥子間隙調整采用液壓系統控制,投產后存在以下問題:
(1) 傳動板帶為接頭板帶,由皮帶扣連接, 板帶經常斷裂,3～4 天便要更換一次,影響生產。
(2) 給料皮帶原來為普通凹式,焦粉集中在皮帶中間,導致輥皮破碎面(主要為中間50 %區域) 磨損嚴重,使用很短時間(約2～3 個月) 即需車削輥皮。
(3) 液壓系統間隙調整困難,破碎過程中輥子無料處撞擊嚴重。
改造措施如下:
(1) 將板帶由皮帶扣連接改為彈性環狀傳動板帶。
(2) 將焦粉上料皮帶更換為平式,只用一個水平托輥支撐,焦粉下料口改為約與上料皮帶同寬,使焦粉沿給料皮帶寬度方向基本布滿,實現均勻給料,從而保證了輥皮破碎面延長至與輥子長度相當,實現了均勻磨損。同時,我們還制作了0.3 mm、0.5 mm、1 mm 的墊片,根據焦粉粒度要求插在輥子移動軸承座與主體機架之間,以精準調整輥子間距,使雙輥既不接觸,又避免了無料處破碎輥的硬性撞擊。經過上述改造后,系統運行良好,板帶更換周期延長到4～5 個月,輥子更換周期由一年增至兩年,消除了設備運行過程中破碎輥的硬性撞擊,焦粉粒度合格率也由80 %提高到95 % 以上。
2.8 制作生石灰、白云石檢測容器,實行檢驗操作標準化
以往配料室檢測生石灰、白云石一直沿用過去的老辦法,具體操作是:加水后由人工目測反應情況(如反應速度, 生燒多少, 顏色情況等) ,完全靠個人經驗判斷,沒有量化數據,因檢測人員認識上的差異,有時誤差很大,會給生產帶來較大影響。為此,我們建立并推行了熔劑檢測標準化操作。具體做法是: 制作200 ×200 ×150 mm 的反應盒兩個,分別檢測生石灰和白云石;制作150 ×150 ×100 mm 取料盒兩個,分別取生石灰和白云石;用取料盒取滿熔劑,倒入反應盒,然后加兩料盒水,反應1 分鐘后,稱取其質量,檢測溫度,觀察顏色并填入記錄表,以此作為判斷熔劑質量的依據。
2.9 增加混合料料溫檢測
320 m2 燒結機投產后很長一段時間里,由于操作經驗不足,沒有掌握混合料粒度組成、水分及溫度等參數對燒結過程的影響規律,而我廠原料結構變動較大的現實情況會導致這些參數經常變化,因此也導致工況經常波動。為了解決此問題,我們要求每班都對混合料的粒度, 水分和溫度進行檢測,其中粒度檢測每班一次, 水分檢測兩次,溫度測定8 次。在對大量數據進行統計分析后,找出了這些參數對我廠燒結過程影響的規律,提高了操作水平,減少了生產波動,最終提高了燒結礦的產質量。
為了進一步提高操作水平,我廠準備在燒結機上安裝一套紅外線在線測溫裝置,以便更加及時準確地獲得料溫數據,為操作提供依據。
2.10 皮帶分料器的研發與應用
燒結配料過程中,生石灰、白云石等細粉狀物料易向皮帶兩側噴撲,粘在1H - 1 皮帶兩側, 而后在16 # 圓盤的返礦加水處遇水后消化,在皮帶回程時產生大量揚塵;同時熔劑粘結過程中發生的一系列反應也對皮帶造成損害,降低其使用壽命。為此,我們在5 # 和6 # 圓盤后增加了分料器,將鐵料扒開,使其基本布滿皮帶,讓熔劑撒在鐵料上不與皮帶接觸,從而解決粘料和影響皮帶壽命的問題。
分料器的制作安裝方法是:在5 # 盤和6 # 盤后分別安裝支架,在支架上安裝分料器。分料器上部用鋼結構制作,可上下調節,下部呈V 字形。在下部V 字形結構上再安裝皮帶刮刀。這樣一方面可以保護鋼結構支架,根據刮刀磨損情況隨時更換;另一方面,當皮帶上有較硬大塊通過時可避免發生堵卡或劃壞皮帶。該裝置應用后,有效地避免了熔劑粘結在皮帶上損壞皮帶,以及造成揚塵的不良后果。
3 改造效果
自2007 年8 月完成上述改造之后至今, 320 m2燒結機運行穩定,生產組織高效有序,取得了良好的運行效果和明顯的經濟效益。首先,沒有再發生因為混合料槽粘料、糊篦條、燃料破碎系統停機而造成的燒結機停機,燒結機停機時間大幅減少,2008 年1～11 月燒結機作業率達到了9811 % ,燃料破碎系統實現了工作時段零停機。同時,因為燃料破碎系統的高度穩定性,所以將燃料破碎時間全部安排在用電低谷時段,節約了用電成本。其次,各項經濟技術指標穩步提高,2008 年1～11 月燒結礦轉鼓指數提高到78192 % ,含粉指數降低至2178 % , 焦粉合格率提升至99 %以上。再次,由于作業率的提高,燒結機產量增長明顯,2008 年1～11 月完成燒結礦產量32216 萬t 。此外,還減少了篦條、破碎輥、板帶等備件的用量,節省了大量備件費用,降低了生產成本？傊,經過一系列的工藝優化改造,濟鋼320 m2 燒結機運行水平快速提升,取得了極好的效果。
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