烧结作业区450m2烧结机漏风治理实践

烧结作业区450m²烧结机漏风治理实践

张永强  詹镇安

（陕西龙门钢铁有限责任公司  韩城  715405）

摘  要：针对450㎡烧结机存在的漏风严重情况，对密封装置及其附件结构进行改进，取得了良好效果。通过分析密封装置、润滑系统、维护与管理等方面对漏风的影响，提出了一系列降低漏风率的对策,对烧结工序能耗的降低具有重要的指导意义。

关键词：烧结机漏风、治理实践

Operation area of 450 square meters of air leakage of sintering sintering machine control practice

Zhang Yongqiang   Zhan Zhenan

Shaanxi Longmen iron and Steel Co., Ltd.，Hancheng 715405，China

Abstract：In view of the existing 450 square meters sintering machine serious air leakage, the sealing device and the attachment structure is improved, and achieved good results. By analyzing the influence of sealing device, lubrication system, maintenance and management on air leakage, a series of countermeasures to reduce air leakage rate are put forward, which has important guiding significance for reducing energy consumption in sintering process.

Key words：Air leakage and treatment practice of sintering machine

1 前言

在冶金行业，烧结生产是一个十分重要的原料制备工序。烧结生产产品的质量和效率直接影响着生铁的质量和产量,决定烧结矿质量和烧结生产效率的主要原因是烧结机各项指标的高低。目前，国内外所使用的烧结机普遍存在着能耗高、效率低、产品质量低、利用系数低等问题。其根本原因是烧结机漏风，国内烧结机漏风率一般都在50%左右，这种有害漏风，已经成为烧结行业第一大世界性难题，它最终制约着烧结生产能力的提高，造成生产成本上升，各种消耗升高。解决烧结行业漏风问题是实现烧结清洁生产的重要课题，对于我们这个发展中的钢铁大国更有其深远的环境及社会意义。烧结矿质量的优劣和效率直接影响着高炉炼铁生产的质量和效率。目前，国内有关单位在优化烧结生产、提升技术装备档次和水平等方面进行了积极的探索，并取得了明显的效果。不过，从适应钢铁生产技术进步不断加快的形势出发，从全面提高整个烧结生产技术装备水平的现实出发，我们还有很多工作要做。其中烧结过程中的漏风更是普遍存在，据统计国内烧结机的漏风率一般都达到40%之高，制约了生产能力的进一步提高，同时还提高了生产的成本。

2 漏风率测量

在现实中我们通常用漏风率来表示烧结机的漏风程度。所谓漏风率是指漏风量与抽风之比。一般漏风点多在烧结机首部、机尾、滑道、台车之间，除尘器和抽风管道之间。目前，国内测定漏风的方法有：废气分析法、密封法和料面风速法等。烧结过程之所以能够不断地进行下去，主要是依靠混合料燃料在空气中提供热源来保证的。因而风量对于烧结生产的产品质量是具有重要意义的。

烧结系统各部位漏风的检测

烧结烟道中的气体包括点火燃烧的废气、烧结过程中燃烧出的废气和漏风三大部分。主要成分有：CO2、O2、CO、SO2、N2；其中空气的主要成分为CO2、O2、H2O、N2等。所有的这些气体成分中，O2含量的在线检测技术相对比较成熟，在国外的使用也比较的广泛，因此，可以通过检测O2的含量来检测管道烧结机等设备的漏风率。氧气的含量与烧结漏风率的关系如下：

其中：  

    V废 —— 点火燃烧的废气和烧结燃烧废气的体积

    V空 —— 漏风进入大烟道的空气体积

    V烟 —— 大烟道中气体的体积

    O2废 —— 点火燃烧废气和烧结燃烧废气中的氧气含量

    O2烟 —— 大烟道气体中的氧气含量

    O2空 —— 漏风进入大烟道的空气中的氧气含量

    Lf    —— 漏风率

下面是日本某烧结厂烧结机漏风率检测的结果，其氧浓度相差达1.8%，由此可推出漏风率达16.8%。（见图1）

显然漏风率能达到16.8%，体现出了国外发达国家对漏风的控制及治理改造以达到相当高的水平。对于国内相关企业而言，要想治理烧结漏风难度很大，而且耗资巨大，面对这样的现象，现结合相关企业的实际情况，从尽量节约改造经费又能达到很好的漏风控制力度出发，设计了相关的改造方法。

图1 日本某烧结厂烧结机漏风检测结果

3 漏风的危害性

在烧结生产中,烧结机的漏风一直是烧结工艺的疑难问题之一。烧结机的漏风率对烧结生产的各项经济技术指标影响很大，由于抽风系统特别是烧结机的漏风,使通过烧结料层的抽风量减少,降低了烧结矿的产量,并浪费大量电能使生产率下降，电耗增加，产生噪音害使工作环境恶化等。因此,降低烧结机的漏风,对增产节能,提高烧结矿产、质量, 节省主抽风机电能消耗，降低工序能耗的重要措施降低生产成本,提高经济效益具有非常重要的现实意义。目前国内烧结机漏风率一般在50%左右甚至更高。因此，如何有效的降低漏风率是钢铁企业节能降耗的重要工作之一。

4  450m²烧结机现状

龙钢现有三台烧结机，是公司重要的原料生产设备，其生产产品产量和质量直接影响高炉的生产。450㎡烧结机自2014年投产以来，经过技术攻关和对设备、工艺采取一系列改造强化措施，使烧结机利用系数得到显著提高，但在烧结机进一步攻关及生产过程中，烧结机系统过高的漏风率成为阻碍烧结产量和质量进一步提高的关键因素。烧结抽风系统漏风主要是由设备和生产操作缺陷造成的。经实际测算漏风率达到38%左右，增加烧结工序能耗，严重影响烧结机产量质量。

5 漏风原因分析

通过对烧结机抽风系统研究、分析，结合现场的实际情况，认为影响烧结机漏风的主要部位是:

（1）台车与台车之间和档板与档板之间以及台车篦条与挡销之间存在的缝隙，造成了10％以上的严重漏风；烧结机台车车体间的漏风也是烧结系统较大的漏风源，台车车体受热应力变形使台车车体排列不紧凑造成漏风。

（2）小格风箱风管和补偿器的漏风，是由于高温、风抽，物料冲刷等原因磨损较快，法兰、补偿器处都存在大量的漏风。

（3）450㎡烧结机风箱头部及尾部。在大烟道高负压的作用下,以头尾弹簧密封盖板与两侧滑道抽入了大量空气,此处漏风率最高,是堵漏风的关键之处。在高温、高粉尘环境中容易出现卡阻、密封板磨损，在高负压情况下吸入矿料粉尘冲刷磨损，以及由于台车下部横梁变形和密封板之间形成点接触，从而形成台车与密封板之间的漏风。烧结机正常运转时台车和密封板之间出现缝隙，最大时达到30 mm以上，从而造成此处大面积漏风。

（4）主抽风系统各个连接法兰、管道、风箱的磨损的漏风。烧结机所用的风箱伸缩节为长方体结构，在波纹管的4个角处容易开裂、磨穿，造成严重漏风。加之法兰盘之间垫子容易损坏，以及风箱到大烟道之间风管容易磨损而出现孔洞，造成烧结漏风率增加。由于主抽风系统吸入烟尘后对设备本体冲刷磨损，各个法兰连接处与双层卸灰阀连接风管不同程度破损漏风。

（5）原450㎡烧结机均采用双层卸灰阀放灰，是由上下两层电动推杆插板阀实现卸灰，由于双层卸灰阀本身的结构和放料时料流的冲刷，经常物料卡住插板缝隙关闭不严形成间隙.在高负压状态下设备本体形成抽孔漏风严重，造成双层卸灰阀密封不严导致漏风，并且由于漏风形成的负压，造成大烟道内的烧结矿料粒在正常生产时放不下灰来，只能在检修时大面积放料，造成环境污染和增加倒运费用，增加操作人员劳动强度，只能手动排除。不能实现自动化控制，给予生产维护带来极大不便。  

6 治理方案

（1）针对烧结台车车体漏风问题，利用定修时机对出现裂纹的台车栏板进行及时更换，栏板螺栓及时紧固，以减少不必要的漏风。此外,改进台车篦条塞的加工方法,炉篦塞的小轴曲锻造改为车削加工,孔与小轴配合得更加严密,可大大减少由此处抽入的空气。增强点检责任心，平时台车出现动滑板脱落、断裂等情况及时更换台车，减少局部较大的漏风。台车体与栏板端部漏风。由于制造时已产生的缝隙，加之栏板变形后，端部缝隙增大，造成漏风。该处采用方案：将两相接触的栏板端部做成镶嵌式（即迷宫结构），有效的降低漏风。

（2）原450㎡烧结机风箱机头前8个风箱受混匀料腐蚀较为严重，用龟甲网做内衬贴补，对其他风箱进行局部补漏。根据磨损情况和配件使用寿命，改为风管连接式补偿器，采用佛橡胶布制作，同时管内增加耐磨涂层、隔热层、金属支撑骨架，确保可以吸收风箱热量和上下压力不均衡，从而消除风箱、弯头、风管、补偿器因受热变形引起的开裂漏风。  

（3）450㎡烧结机机头机尾部密封建议每次检修检查一次及时调整，间隙控制在1mm左右为宜出现的沟槽及磨损及时进行补焊。

（4）对于烧结机风箱、导气管、烟道除尘系统等处的漏风,采取的办法是每季度集中组织查找一次,然后用电焊焊堵。此外,加强人孔及检修门的密封,尽量减少其开启时间。利用检修和平时的定修堵漏风。针对风箱伸缩节的损坏漏风问题，每次定修都作为重点项目进行处理。对风箱伸缩节法兰盘间的漏风，平时派专人排查，发现漏风及时登记，利用定修更换垫子，对于风箱磨穿的地方及时焊补。改进伸缩节的备件质量，减少伸缩节开裂造成的漏风问题。

（5）改造双层卸灰阀：将电动双层卸灰阀改为气动式双层卸灰阀。气动双层卸灰阀以压缩空气为动力源。压缩空气通过电磁阀及控制系统，有序的进入上、下独立气缸内，推动气缸往返直线运动，驱动上下阀门有序地开闭，从而完成储料、卸料，同时系统与外界隔开。电动双层卸灰阀卸灰采用插板式密封，实际使用过程中插板式密封难以实现可靠密封，相比之下气动式双层卸，降低了生产成本。减轻了员工劳动强度。

7 治理效果

通过一系列的堵漏风措施，烧结矿综合指标取得了良好的效果，并产生可观的经济效益。仅电耗一项，每年节约电费6万元左右，工序能耗节约2万元左右，按此项目贡献率20%计算，直接经济效益近百万元。    

参考文献

[1] 董书岐，贾友剑，吕明秀，朱效文，李志强.降低烧结机漏风率的技术改造[J].设备管理与维修，2016,11

[2] 郝永寿.太钢烧结机漏风率检测与漏风治理实践[J].山西冶金，2016,12

[3] 王翠琴.降低烧结机漏风率的生产实践[J].硅谷，2015,12