王躍 李海英
摘要:無論從鋼渣深度提鐵(單質(zhì)鐵含量低于2%)還是從綜合利用的角度考慮。鋼渣的中細(xì)破都是鋼渣處理的重要環(huán)節(jié),慣性圓錐破使鋼渣的中破、細(xì)破一次完成。節(jié)省了設(shè)備投資和能源消耗,目前處于市場試用階段。不同的鋼渣、需要不同的錐板選擇和參數(shù)調(diào)整。
關(guān)鍵詞:錐板材質(zhì);排料間隙;入料布料
一、唐鋼鋼渣的特性
唐鋼鋼渣密度3~3.6t/m3,松散系數(shù)為1.5~1.6,堆密度為2~2.2t/m3。由于鋼渣的冷卻條件不同,成分變化,整體的外觀有較多的差別。唐鋼鋼渣顯現(xiàn)黑色,密度小,空隙多。經(jīng)過熱悶、初選處理后唐鋼鋼渣的組分。
一般用鋼渣的堿度Cao/(SiO22+P2O5)(重量比)作為衡量鋼渣活性的指標(biāo)。唐鋼鋼渣堿度2.30,屬于中堿度鋼渣(1.8~2.5)??箟簭?qiáng)度168~300MPa,沖擊強(qiáng)度為15次,莫氏硬度5~7,質(zhì)地比較堅(jiān)硬難于破碎。
二、慣性圓錐錐板材質(zhì)的選擇
作為慣性圓錐破的工作元件,靜錐和動(dòng)錐承受著強(qiáng)烈的、高頻次的、反復(fù)交變應(yīng)力的作用,不僅會受到破碎腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的鋼渣的摩擦、擠壓,其本身還會受到高旋轉(zhuǎn)應(yīng)力的影響,磨損強(qiáng)度是相當(dāng)大的,其質(zhì)量直接影響著慣性圓錐破的工作效率。需要相當(dāng)高的耐磨性和沖擊韌性。
動(dòng)錐、靜錐的材質(zhì)有三大系列:高錳鋼系列、合金鋼系列、高低鉻系列。
高錳鋼是典型的抗磨鋼,鑄態(tài)組織為奧氏體加碳化物。經(jīng)1000℃左右水淬處理后組織轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏膴W氏體或奧氏體加少量碳化物,韌性提高。而超高錳鋼Mn18是在普通高錳鋼標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上,通過提高碳、錳含量來達(dá)到改善錳鋼組織的目的,不但可以提高錳鋼的加工硬化能力,而且可保持高韌性的奧氏體組織,使其在使用時(shí)具有良好的耐磨性。
低合金耐磨鋼以高強(qiáng)韌性、高硬韌性著稱。其強(qiáng)度和硬度高于耐磨錳鋼而在非大沖擊、磨損工作條件下可替代錳鋼;其塑、韌性高于耐磨鑄鐵,而在一定沖擊載荷的磨損工作狀況下,使用壽命高于耐磨鑄鐵。
高鉻鑄鐵的耐磨性好,韌性一般。主要用于小型磨機(jī)襯板,小型破碎機(jī)錘頭和板錘,立磨輥和磨盤等。低鉻鑄鐵的硬度、韌性均大大低于高鉻鑄鐵。
以上分析可以得出超高錳材質(zhì)的錐板,適合用于唐鋼鋼渣的破碎。通過近3年的穩(wěn)定生產(chǎn)核算:新購置的錐板,鋼渣破碎能力約50000~55000t。二次加工修復(fù)的錐板,破碎能力20000~30000t。
排料間隙的調(diào)節(jié)-
慣性圓錐破主要工作參數(shù)包括偏心靜力矩S,排料間隙2λ(動(dòng)錐和定錐底部徑向間隙之和),激振器轉(zhuǎn)速、以及破碎腔的形狀等。其中錐破的啟動(dòng)方式多采用軟啟動(dòng)和自耦變壓啟動(dòng)。啟動(dòng)過程結(jié)束后,激振器的轉(zhuǎn)速不再變化。而破碎腔的形狀決定于錐板的形式。所以激振器轉(zhuǎn)速、破碎腔的形狀屬于固定因素。偏心靜力矩s與整套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性相關(guān),一般現(xiàn)場不做調(diào)整。通過調(diào)節(jié)錐破的排料間隙,能夠改變錐破的性能指標(biāo),如產(chǎn)量、功耗和產(chǎn)品粒度組成等,以滿足不同產(chǎn)品需求。唐鋼所選慣性圓錐破排料間隙2λ不超過60mm,一般在45~50mm范圍內(nèi)。工作中因襯板磨損使排料間隙增大時(shí),要及時(shí)調(diào)小排料間隙(參考電流大?。洪g隙大,電流大。一般電流200A~240A設(shè)備型號GYP—1200)
其中小于粒徑8mm的占比分別為:78.2%、74%、69%、64.2%。隨著排料間隙的增大,電流增大、電機(jī)的功率增大。但是單位功耗降低。電機(jī)的功率與鋼渣入料粒徑也有關(guān)系,排料間隙不變、入料粒徑由60mm漸變到80mm時(shí),電機(jī)的電流放大約1.4倍。所以入料粒徑控制在60mm以內(nèi),是慣性圓錐破穩(wěn)定工作的條件之一。
Figure 1 Yield and within 8mm particle changes with the discharge size
隨著排料間隙的增大,產(chǎn)量提高,產(chǎn)品粒度增大。電機(jī)功率增大,實(shí)踐證明:當(dāng)排料間隙是46mm時(shí),產(chǎn)量82t/h。達(dá)到最好的工作狀態(tài)。
三、入料控制和布料方式的選擇
鋼渣入料粒徑需要控制60mm以內(nèi),含水率不超過3%。慣性圓錐破能夠?qū)崿F(xiàn)過鐵保護(hù),大塊鐵自動(dòng)停機(jī)。但外形不規(guī)格的小塊鐵(約為排料間隙的一般25mm),被錐板擠壓成片狀鐵,不停機(jī)直接排出。容易造成錐板的工作面破壞,需要在進(jìn)入錐破前排出生產(chǎn)線體外(一般通過吊磁皮帶和永磁頭輪除鐵)。
鋼渣進(jìn)入慣性錐破前,通過循環(huán)的篩分系統(tǒng),有穩(wěn)定的級配。單方向直接入料時(shí),粒徑大的鋼渣,散落在錐破入料槽靠近入料方向的一側(cè)。入料槽反方向的鋼渣粒徑小。
持續(xù)的入料不均勻,使錐板工作面受到的沖擊、擠壓、磨削不平衡。容易造成錐板單方向的磨損加劇,使錐板的整體壽命縮短。通過長期實(shí)踐,采用鐘形布料使錐板的磨損情況變得均勻。錐板整體壽命延長10%,加工量由50000t,提升到55000t。布料鐘在工作時(shí)受鋼渣的持續(xù)沖擊、磨削作用,破損較快。在布料鐘表面焊接擋料板,使擋料板長期存儲少量的鋼渣,作為布料鐘的保護(hù)層。延長了布料鐘的使用周期。
結(jié)束語
用于鋼渣破碎的錐破,慣性圓錐破破碎比大、產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻、單位耗能低。受鋼渣硬度的影響。相比于其它物料,錐板的加工能力弱。磨損的超高錳材質(zhì)的錐板,還沒有發(fā)現(xiàn)較好的修復(fù)方法。目前僅是采用高錳焊條在工作面磨損部位堆焊,并手工打磨弧形。堆焊部位強(qiáng)度低,二次使用壽命不長。整體外委加工,費(fèi)用高。
應(yīng)該繼續(xù)探尋鋼渣前期處理的優(yōu)化方案,降低后續(xù)加工成本。慣性圓錐破的使用,在實(shí)踐中改善細(xì)節(jié)。更好的發(fā)揮裝備的功效,降低使用成本。