宋云鋒，段再基，張瑞先，端 飛，黃世來(lái)

（馬鋼股份有限公司煉鐵總廠，安徽馬鞍山243000 ）

引言

鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式是三種球團(tuán)礦生產(chǎn)的主要方式之一，在生產(chǎn)過(guò)程中，高溫氣體穿過(guò)鏈篦機(jī)移動(dòng)的篦床，對(duì)篦床上的球團(tuán)干燥、預(yù)熱，球團(tuán)與氣體間會(huì)發(fā)生傳熱傳質(zhì)過(guò)程，以及物理化學(xué)反應(yīng)。其中鏈篦機(jī)布料是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，布料偏差直接影響成品球的質(zhì)量、回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈周期以及能耗水平等。一般鏈篦機(jī)料厚差要小于30 mm，如果布料偏差超過(guò)要求，會(huì)直接導(dǎo)致生球在鏈篦機(jī)內(nèi)鼓干、抽干、預(yù)熱等過(guò)程不均勻，不僅導(dǎo)致生球容易出現(xiàn)炸裂，也嚴(yán)重影響到成品球的產(chǎn)量與質(zhì)量。馬鋼220萬(wàn)t/a 鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線通過(guò)攻關(guān)，鏈篦機(jī)料層厚度差從38 mm 降低到14 mm，各項(xiàng)指標(biāo)大幅度改善。

1 原因分析

該廠鏈篦機(jī)采用的布料方式是擺動(dòng)皮帶+寬皮帶+大輥篩方式，生球經(jīng)皮帶機(jī)輸送到擺動(dòng)皮帶上（寬1 400 mm），擺動(dòng)皮帶依據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)原理運(yùn)行（圖1），即在擺動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下，帶動(dòng)擺動(dòng)桿拉著整條擺動(dòng)皮帶圍繞主軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得擺動(dòng)皮帶上的生球分布到寬皮帶上（寬4 750 mm），再經(jīng)過(guò)輥式布料器篩分，使生球均勻地布到鏈篦機(jī)篦床上，此種布料方式出現(xiàn)鏈篦機(jī)料層不均勻的情況，橫向和縱向厚度差過(guò)大，影響鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的穩(wěn)定。布料不均存在的原因分析：

(1)四連桿機(jī)構(gòu)自身存在的缺陷。如圖1 所示，由于四連桿機(jī)構(gòu)自身存在的缺陷，擺動(dòng)皮帶在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在寬皮帶左右兩側(cè)的時(shí)間并不均勻?qū)ΨQ，導(dǎo)致寬皮帶左右兩側(cè)生球量不對(duì)稱，時(shí)間長(zhǎng)的一側(cè)生球量較多，時(shí)間短的一側(cè)生球量較少。

圖1 擺動(dòng)皮帶運(yùn)行原理示意圖

(2)擺動(dòng)皮帶、寬皮帶運(yùn)行速度與生球量不匹配。擺動(dòng)皮帶布到寬皮帶上的物料是成“Z”字型連續(xù)的，若寬皮帶速度較慢，則會(huì)出現(xiàn)較小間隔的“Z”字型。若寬皮帶速度較快，則出現(xiàn)較大間隔的“Z”字型。如果出現(xiàn)寬皮帶速度過(guò)慢，寬皮帶上球量過(guò)多，擺動(dòng)皮帶擺頭就會(huì)碰到寬皮帶上的生球，出現(xiàn)生球破碎情況；如果出現(xiàn)寬皮帶速度過(guò)快，大輥篩會(huì)出現(xiàn)物料時(shí)斷時(shí)續(xù)，鏈篦機(jī)布料出現(xiàn)拉溝現(xiàn)象。

(3)大輥篩兩側(cè)漏球量不一致。大輥篩在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，由于大輥篩兩側(cè)輥面磨損、輥篩間隙變化、軸承磨損以及彎曲等原因，導(dǎo)致大輥篩兩側(cè)的漏球量不一致，到鏈篦機(jī)篦床兩側(cè)的生球量不一致。

(4)大輥篩到鏈篦機(jī)溜料板兩側(cè)擋板過(guò)長(zhǎng)。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，鏈篦機(jī)篦床兩側(cè)的側(cè)板處都有邊緣效應(yīng)，寬約10 cm的薄料層，原因是溜料板兩側(cè)擋板呈倒“八”字型焊接，兩側(cè)擋板過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致溜料板寬度收縮過(guò)多，即出現(xiàn)邊緣料層較薄的情況。

(5)運(yùn)行造球盤數(shù)兩側(cè)不對(duì)稱。由于造球盤開啟盤數(shù)不對(duì)稱，造成輸送生球皮帶機(jī)上的本身載料的不對(duì)稱，會(huì)造成物料分布不對(duì)稱。

2 均勻鏈篦機(jī)料層措施

2.1 擺動(dòng)皮帶變頻改造

通過(guò)擺動(dòng)皮帶變頻改造，使得擺動(dòng)皮帶在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在寬皮帶左右兩側(cè)的時(shí)長(zhǎng)基本一致，具體措施：

(1)在擺動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)盤上增加一個(gè)接近開關(guān)，當(dāng)擺頭位于在寬皮帶一側(cè)準(zhǔn)備換方向時(shí)，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)盤感應(yīng)塊（長(zhǎng)寬高30cm×20cm×0.5cm，材質(zhì)：碳素結(jié)構(gòu)鋼）正好位于接近開關(guān)上方，此時(shí)作為擺動(dòng)皮帶分段布料的零點(diǎn)。

(2)設(shè)定好擺動(dòng)皮帶和寬皮帶赫茲數(shù)。當(dāng)兩側(cè)料層厚度差較大時(shí)，適當(dāng)降低擺動(dòng)皮帶赫茲數(shù)或者增加變頻赫茲數(shù)的差值，增加擺頭在兩側(cè)的速度差，提高調(diào)整幅度。

(3)生產(chǎn)過(guò)程中，測(cè)量鏈篦機(jī)料層厚度和擺頭在寬皮帶上的一側(cè)（零點(diǎn)）運(yùn)行到另一側(cè)所需時(shí)間的分布。

(4)編寫擺動(dòng)皮帶變頻控制程序。

(5)設(shè)定好變頻延遲的時(shí)間和變頻的赫茲數(shù)，輸入擺動(dòng)皮帶變頻控制程序內(nèi)。

(6)投入擺動(dòng)皮帶變頻控制程序，在料厚區(qū)加快擺動(dòng)速度，在料薄區(qū)降低擺動(dòng)皮帶赫茲數(shù)，實(shí)現(xiàn)鏈篦機(jī)橫向均勻布料。

2.2 合理匹配生球量、擺動(dòng)皮帶和寬皮帶運(yùn)行速度

合理匹配生球量、擺動(dòng)皮帶和寬皮帶運(yùn)行速度的主要方法?，F(xiàn)場(chǎng)觀察大輥篩上的物料是持續(xù)穩(wěn)定的，而不是時(shí)斷時(shí)續(xù)。如果大輥篩上的物料出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)，說(shuō)明生球量、擺動(dòng)皮帶和寬皮帶運(yùn)行速度三者之間匹配不合理。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，生球量210～310 t/h的匹配表如表1所列。

表1 生球量、擺動(dòng)皮帶、寬皮帶運(yùn)行速度以及機(jī)速匹配表

另外，由于球團(tuán)原料的水分、成分等波動(dòng)，導(dǎo)致造球物料的成球性波動(dòng)，生球量的波動(dòng)給布料的均勻性帶來(lái)難題，為了穩(wěn)定生球量，對(duì)原料系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行攻關(guān)。增加原料綜合倉(cāng)存儲(chǔ)量、精礦粉室內(nèi)打堆、行車抓干料等措施，烘干筒的進(jìn)料水分從11%降到10%，通過(guò)及時(shí)檢測(cè)烘干筒進(jìn)出物料的水分，把烘干筒出料水分從7.6%控制到7.2%左右。加強(qiáng)對(duì)磨機(jī)電流的監(jiān)控，要求磨機(jī)磨料量穩(wěn)定在170 t/h 到180 t/h 之間；明確造球穩(wěn)定的三個(gè)指標(biāo)，一是生球流量波動(dòng)幅度20 t/h 以內(nèi)，二是生球落下強(qiáng)度在（5～7）次/0.5 m 之間，三是造球濕返率約20%，四是優(yōu)化造球盤加水管分布。

2.3 提高大輥篩間隙穩(wěn)定性

大輥篩功能是篩分生球，當(dāng)因輥篩松動(dòng)或者磨損等原因，間隙增大，出現(xiàn)漏合格球，大輥篩輥?zhàn)娱L(zhǎng)4 500 mm，有時(shí)輥?zhàn)觾啥说拈g隙不一致，為了提高大輥篩間隙穩(wěn)定性，采取以下措施：

(1)優(yōu)化輥篩間隙調(diào)整方法。在調(diào)整輥篩間隙時(shí)，同一個(gè)間隙的測(cè)量，至少需要測(cè)量3 個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)間隙7～9 mm，測(cè)點(diǎn)分布為中間加左右兩端，而且各點(diǎn)間隙相差1～2 mm。

(2)定期檢查或更換輥?zhàn)?。利用每次檢修的機(jī)會(huì)，檢查輥?zhàn)虞伱婺p情況，輥?zhàn)又睆綐?biāo)準(zhǔn)137～140 mm,直徑小于137 mm的輥?zhàn)有枰鼡Q，直徑小于134 mm 的輥?zhàn)訄?bào)廢；輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)晃動(dòng)幅度大、輥身彎曲變形的，及時(shí)進(jìn)行更換。

(3)優(yōu)化檢修標(biāo)準(zhǔn)。在安裝前，首先對(duì)每一根輥進(jìn)行彎曲度測(cè)量（用一個(gè)劃針作為檢驗(yàn)工具），軸的彎曲度在2 mm 以上的輥視為不合格品不能使用；軸承座油路通暢，潤(rùn)滑油填充占油腔2/3；軸承座、減速機(jī)地腳螺栓緊固齊全；輥?zhàn)娱L(zhǎng)度要一致，同時(shí)要求兩側(cè)擋皮與輥?zhàn)娱g隙不得超過(guò)7～9 mm；輥篩輥安裝完后，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、無(wú)卡阻現(xiàn)象。

2.4 其它措施

(1)鏈篦機(jī)溜料板兩側(cè)擋板下沿割除150 mm，減少倒“八”字型擋料板長(zhǎng)度，增加溜料板布料寬度，與篦床寬度（4 500 mm）平齊，提高鏈篦機(jī)布料均勻性。

(2)造球工序兩側(cè)造球盤進(jìn)行對(duì)稱開啟（如果造球盤總數(shù)是奇數(shù)，多一個(gè)造球盤的一側(cè)的單盤給料量適當(dāng)下調(diào)），提高輸送生球皮帶機(jī)上的本身載料對(duì)稱性，提高鏈篦機(jī)布料的物料均勻性。

(3)加強(qiáng)鏈篦機(jī)篦板的維護(hù)。鏈篦機(jī)料層厚度差除了受布料系統(tǒng)的影響外，還與鏈篦機(jī)篦板的狀況有關(guān)，篦板是鏈篦機(jī)篦床的重要組成部分，屬于易損的工藝設(shè)備，如果得不到及時(shí)修復(fù)，大量生球從篦床漏下，在布料階段或者在干燥預(yù)熱過(guò)程中，鏈篦機(jī)料層厚度差上升，高溫氣流從漏球較多的部位穿過(guò)，出現(xiàn)“風(fēng)短路”，料層橫向氣流極度不均，系統(tǒng)熱能得不到充分利用。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）生產(chǎn)穩(wěn)定性提高。球團(tuán)礦FeO 含量月均值從1.04%下降到0.41%；粒度組成中10～16 mm 的比例從80.23%上升到90.06%。

（2）能耗指標(biāo)下降。煤氣消耗從0.699 GJ/t下降到0.526 GJ/t；電耗從28.644 kWh/t下降到27.550 kWh/t；工序能耗從32.36 kgce/t下降到22.07 kgce/t。

（3）質(zhì)量提升。球團(tuán)抗壓強(qiáng)度由2 329 N提高到2 549 N。

（4）基本解決了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈難題。結(jié)圈周期從20天延長(zhǎng)到200天以上，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯大修周期從2年延長(zhǎng)到2.5年以上。