關(guān) 中

（天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司第二煉鐵廠，河北涉縣056404）

1 引言

天鐵7#燒結(jié)機(jī)于2009年6月投產(chǎn)運(yùn)行。該系統(tǒng)由1臺抽風(fēng)燒結(jié)工藝的400 m2帶式燒結(jié)機(jī)，2臺SJ21000燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，2臺德國西門子7800 kW同步電動機(jī)，6個混勻礦槽，2個白云石槽，4個生石灰槽，2個冷返礦槽，1個添加劑槽，1個焦粉槽，1個煤粉槽及1個20萬m2的綜合機(jī)械混勻料場組成。投產(chǎn)運(yùn)行后經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的順利進(jìn)行。通過對出現(xiàn)的問題分析后得知，停機(jī)大都是由于成品系統(tǒng)板式給礦系統(tǒng)和上料系統(tǒng)膠帶漏堵塞造成，為使燒結(jié)機(jī)穩(wěn)效增產(chǎn)，提出了改進(jìn)方案，改進(jìn)后效果較好，提高了燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2 燒結(jié)工藝特點(diǎn)

2.1 工藝流程

7#燒結(jié)機(jī)上料系統(tǒng)按物料輸送路程先后經(jīng)過配料室、一次混圓筒合料機(jī)、二次混圓筒合料機(jī)、燒結(jié)機(jī)大礦槽的順序。成品系統(tǒng)按燒結(jié)礦輸送路程從燒結(jié)機(jī)機(jī)尾、單齒輥破碎機(jī)、鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)、篩分室的順序。配料室應(yīng)用重量配料方式，以運(yùn)輸帶秤計量公斤數(shù)為準(zhǔn)。一次混合為1臺Φ4.4×24.5 m圓筒混合機(jī)，安裝角度2.5°，混合時間約為4 min。二次圓混合為1臺Φ4.4×26 m圓筒混合機(jī)，安裝角度2.5°，混合時間約為4 min。鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)冷卻面積為460 m2，中徑Φ48 m，攔板高1500 mm，料層厚度1400 mm。選用5臺G4-73 No29.5D離心風(fēng)機(jī)，冷卻時間約75 min。篩分間共有3臺1.05×6.0 m（雙向）環(huán)保型懸臂振動篩，上下垂直布置。篩分室：一次篩分級＞20 mm為燒結(jié)機(jī)鋪底料，二次篩分級為5～10 mm的燒結(jié)礦通過溜槽與一次篩篩上＞20 mm的燒結(jié)礦給到同一條膠帶機(jī)上，進(jìn)入成品燒結(jié)礦運(yùn)輸系統(tǒng)；三次篩分級為＜5 mm的冷返礦由膠帶機(jī)運(yùn)往配料室。原料上料系統(tǒng)見圖1，成品流程系統(tǒng)見圖2。

圖1 原料上料系統(tǒng)

圖2 成品流程系統(tǒng)

2.2 燒結(jié)原料條件的整合

針對天鐵低成本戰(zhàn)略，原料含鐵品位高低兼用，原料品種多、雜的特點(diǎn)，制定了嚴(yán)格的原料配比要求，穩(wěn)定控制Si、CaO的含量，根據(jù)物料的物理化學(xué)成分以及物料的滲透性，有效地掌控混勻料的水分。水加入量的多少對燒結(jié)料制粒效果有著很大影響，水加入量根據(jù)混勻料內(nèi)水，熔劑中白云石粉及生石灰消化作用而定。返礦作為燒結(jié)礦篩分后的篩下產(chǎn)物，由于其粒度相對較大，加上其具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)和一定溫度，在混合料制粒過程中易成為小球的“核心”。經(jīng)測得，92%以上小于5 mm的燒結(jié)礦返礦在一次混合后，85%以上返礦完成造球，混勻料制粒的粒度得到充分改善，經(jīng)過一混低壓蒸汽預(yù)熱小球在適當(dāng)降溫后，在二混中得到進(jìn)一步成長，同時對保持物料溫度也起到一定作用，避免了物料因水分過高造成原燃料大面積凝結(jié)成塊，堵漏子以及水分過小，使干料、粉料無透氣性，對膠帶設(shè)備造成危害等現(xiàn)象。在燒結(jié)配料過程中最難掌控的就是水分，水控制的多或少都會給生產(chǎn)帶來很多麻煩，直接影響到燒結(jié)礦的質(zhì)量，同時影響下一個循環(huán)的進(jìn)行。另外，實(shí)踐證明通過對物料特性觀察，針對冬天塊多夏天雨多的特點(diǎn)，在不同季節(jié)做出相應(yīng)的調(diào)整是有必要的。細(xì)化物料的結(jié)構(gòu)，做出精準(zhǔn)的物料結(jié)構(gòu)分析對生產(chǎn)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，是保障物料與設(shè)備在生產(chǎn)過程中協(xié)調(diào)的主導(dǎo)因素。合理的燒結(jié)制?？梢暂^好地對應(yīng)原料變化，并可得到較高的燒結(jié)利用系數(shù)和較好的還原性能。鑒于此，水的控制有待分布加入與PLC控制的運(yùn)用進(jìn)一步提高。

2.3 原燃料的均粒

在燒結(jié)生產(chǎn)過程中制粒是個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，制粒效果的好壞將影響燒結(jié)礦的單項(xiàng)成分穩(wěn)定性及燒結(jié)過程。固體燃料粒度的大小對制粒也有一定影響，固體燃料粒級應(yīng)控制在小于3 mm，當(dāng)精粉率較高時，最好控制在0.5～3 mm。燒結(jié)實(shí)驗(yàn)證明：粒度過大，燃燒速度慢，燒結(jié)帶變寬，燒結(jié)透氣性變差，垂直燒結(jié)速度下降，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)會降低。粒度過小，燒結(jié)速度過快，高溫區(qū)停留時間短，液相反應(yīng)進(jìn)行不完全，燒結(jié)礦強(qiáng)度變差，成品率下降，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)降低。在生產(chǎn)過程中把大于8 mm的鐵原料破碎，強(qiáng)化混合料制粒工藝，減少混合料中小于3 mm粒級的含量，增加3～8 mm粒級的含量，特別增加3～5 mm粒級的含量，改善燒結(jié)料的粒度組成，使燒結(jié)料的粒度整體趨于均勻。在造球過程中加入一種有機(jī)粘合劑，它是一種新型聚合物，其主要成分為碳水化合物，特點(diǎn)是溶于水后粘結(jié)性強(qiáng)，形成一種單一以返礦為中心的造球的技術(shù)，制粒效果均勻，透氣性明顯改善，主管負(fù)壓顯著提高，杜絕了燒結(jié)礦白點(diǎn)、死心現(xiàn)象。研究表明，返礦配比在20%～30%，返礦粒度（ld）:5 mm＞ld＞3 mm 時造球效果頗佳，具有運(yùn)輸途中粒度破壞率低，經(jīng)過下料點(diǎn)順暢，泥滾鋪料松散不粘結(jié)、不拉溝、不積料的特點(diǎn)，在上料系統(tǒng)中為系統(tǒng)的順行起到?jīng)Q定性作用。

3 設(shè)備及漏子配置的改進(jìn)

3.1 下料漏子改進(jìn)

在以往下料點(diǎn)不正的情況下偏料，堵料造成聯(lián)鎖停機(jī)，在原有漏斗基礎(chǔ)上改進(jìn)為現(xiàn)有的下料漏子，在漏子進(jìn)料口一端安裝迎料板，迎料板下用雙三角支架支撐可以通過鋼絲繩調(diào)節(jié)迎料板角度，支架兩側(cè)裝有防護(hù)網(wǎng)防止料干噴出，防護(hù)網(wǎng)由推桿及卡槽進(jìn)行控制。改進(jìn)后漏斗克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，具有結(jié)構(gòu)精巧，易于崗位操作，便于清理，處理靈活，控制效果良好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，應(yīng)用它能夠隨時控制膠帶的下料點(diǎn)，有效避免掛料現(xiàn)象，使得下料通暢，防止堵漏子的現(xiàn)象發(fā)生，減少停機(jī)處理事故頻次，提高漏子使用壽命。同時，由于減少人工清料頻次，大幅度降低崗位人員的勞動強(qiáng)度，保證了崗位作業(yè)安全，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

3.2 翻板改小車機(jī)構(gòu)改進(jìn)

在過去的生產(chǎn)過程中，切換物料系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)多數(shù)設(shè)計成翻板。翻板體積笨大，一般需要兩個人同時操作，耗力耗時。通過對漏子口對接和下料點(diǎn)改變，用雙漏子下方加箱體支點(diǎn)構(gòu)架，設(shè)輪式走行機(jī)構(gòu)，地面加鋼軌，移動小車載兩個相同漏斗可以通過在鋼軌上位置改變物料的品種，軌道上還設(shè)有小車運(yùn)行安全極限。運(yùn)行小車機(jī)構(gòu)順暢，更加易于推廣改進(jìn)，小車機(jī)構(gòu)可以根據(jù)運(yùn)行環(huán)境設(shè)計成通過PLC信號開關(guān)控制或液壓系統(tǒng)控制。在PLC中設(shè)置系統(tǒng)故障，變頻器故障超限等報警，小車有兩個正常工作點(diǎn)，確保小車在生產(chǎn)過程的運(yùn)行及安全。

3.3 板式給礦的改進(jìn)

板式給礦機(jī)運(yùn)行常見滑料現(xiàn)象，尤其是各連接部位螺栓極易松動，螺母磨損非常厲害。據(jù)統(tǒng)計，板式給礦機(jī)發(fā)生的事故中，切斷螺栓、卡鏈板、掉鏈斗事故頻頻。而且尾部鏈輪磨損嚴(yán)重，且發(fā)現(xiàn)鏈板卡阻、滾子騎齒、嚙合不好，運(yùn)轉(zhuǎn)時有異常響聲和振動。再加上現(xiàn)場粉塵濃度大，環(huán)境惡劣，潤滑油遇塵后成為油泥，以致潤滑作用不明顯，燒結(jié)礦從其上散落下來尤為突出，搶修處理極為困難。成品礦由于溫度高，對設(shè)備維護(hù)要求更高，通過改變下料角度、下料點(diǎn)、加長襯板、護(hù)板高度、在傳動機(jī)構(gòu)安裝半密封罩，板式給礦結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，下料不受啟停影響，很好地解決了上述問題，使現(xiàn)場環(huán)境灰塵得到明顯改善，保障了成品系統(tǒng)長久運(yùn)行無故障。根據(jù)上年反饋信息表明，燒結(jié)機(jī)在單位時間上造成停機(jī)，點(diǎn)火器下面的燒結(jié)礦很容易過熔，由于抽風(fēng)時間的延長，燒結(jié)礦的液相會增多，燒結(jié)機(jī)的篦條會適當(dāng)受損，燒結(jié)礦液相過多時易粘篦條，減少篦條的使用壽命。當(dāng)篦條發(fā)生形變或脫落，在臺車料面上形成風(fēng)洞，將直接影響抽風(fēng)利用率及局部燒結(jié)礦質(zhì)量，嚴(yán)重時會使主管負(fù)壓降低。煙氣雜質(zhì)量增多，降低風(fēng)機(jī)葉片使用壽命。惡性循環(huán)極大地給成品系統(tǒng)造成危害，致使檢修難度增加。成品系統(tǒng)每停5 min，燒結(jié)機(jī)實(shí)際停機(jī)小時（t）＞5 min，風(fēng)機(jī)電損耗=15600 kW×0.08 h=1248 kW·h。板式給礦的改進(jìn)，在保障成品系統(tǒng)的同時，也保證了燒結(jié)機(jī)有效循環(huán)的正常運(yùn)行，對獲取經(jīng)濟(jì)利益起到了很大作用。

4 實(shí)施效果

通過優(yōu)化燒結(jié)工藝操作，燒結(jié)機(jī)長時間穩(wěn)定運(yùn)行，避免了過去料面凸洼不平及拉溝現(xiàn)象。點(diǎn)火均布料線防止了臺車過點(diǎn)火器后欠熔或過熔問題，使終點(diǎn)風(fēng)溫及風(fēng)壓得到有效控制，杜絕了風(fēng)洞的出現(xiàn)。成品燒結(jié)礦全鐵穩(wěn)定率達(dá)到100%，一級品穩(wěn)定率100%。主體設(shè)備經(jīng)過改進(jìn)后，創(chuàng)一年來運(yùn)行單周最高水平，月完成作業(yè)率95%以上，成功超額完成年計劃產(chǎn)量。

設(shè)備的改進(jìn)使事故臺時呈遞減趨勢，事故臺時最高月比前兩年平均月事故臺時降低8%，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)最高月比前兩年燒結(jié)機(jī)平均利用系數(shù)提高近1倍，備件損耗總和比前兩年總和降低40%，油脂單耗比前兩年平均單耗降低20%。固燃耗單耗比前兩年平均年單耗下降7%，電耗單耗比前兩年平均年單耗下降11.5%，噸礦成本比前兩年平均月降低5%～7%。近兩年多的生產(chǎn)實(shí)踐證明，針對兩個系統(tǒng)所做的改進(jìn)取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

通過對7#燒結(jié)機(jī)停機(jī)事故進(jìn)行分析并采取改進(jìn)措施，使物料結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，粒度組成得到了控制，保障了燒結(jié)礦質(zhì)量，提高了燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

[1]薛俊虎.燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)知識問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

[2]二羽安夫，孫沖.球團(tuán)燒結(jié)混合工藝的發(fā)展及其在福山5號燒結(jié)機(jī)上的工業(yè)生產(chǎn)[J].國外鋼鐵，1991（11）：1-6.

[3]薛正良，周國凡，陽洪.粘結(jié)劑在生球抗暴方面的作用機(jī)理[J].燒結(jié)球團(tuán)，1995，20（5）：7-13.