摘要：通過對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板、機(jī)頭與機(jī)尾密封、彈性滑道、潤(rùn)滑系統(tǒng)、風(fēng)箱和卸灰閥等系統(tǒng)進(jìn)行分析、研究和改造，解決了燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)嚴(yán)重、設(shè)備磨損嚴(yán)重、能耗偏高等影響燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能提升的問題。降低了燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率和燒結(jié)能耗，提升了燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī) 漏風(fēng)率  臺(tái)車欄板  彈性滑道   密封板  卸灰閥

1 前言

山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠，現(xiàn)有3臺(tái)105m2燒結(jié)機(jī)及1臺(tái)265m2燒結(jié)機(jī)，承擔(dān)著為1-6#高爐冶煉提供優(yōu)質(zhì)高效燒結(jié)礦的重要任務(wù)。近幾年來，面對(duì)燒結(jié)機(jī)因過高的漏風(fēng)率而導(dǎo)致的燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)效率低、燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量下降、高耗能的嚴(yán)峻形勢(shì)，萊蕪分公司煉鐵廠積極在燒結(jié)機(jī)大修中進(jìn)行了降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率的諸多改造和新技術(shù)的應(yīng)用，極大降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率，提高了燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量，降低了能耗，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)部位分析及影響

2.1 燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)部位分析

燒結(jié)機(jī)為抽風(fēng)式燒結(jié)機(jī)，風(fēng)在燒結(jié)過程中起到很重要的作用，而漏風(fēng)將直接影響整過燒結(jié)過程。從主抽風(fēng)機(jī)到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車，燒結(jié)機(jī)整個(gè)抽風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)可以分為兩大類別：一是燒結(jié)機(jī)本體部位的漏風(fēng)，二是從主抽風(fēng)機(jī)到燒結(jié)風(fēng)箱之間的漏風(fēng)。

2.1.1機(jī)頭機(jī)尾密封裝置與臺(tái)車底梁之間的漏風(fēng)

對(duì)于機(jī)頭、機(jī)尾密封，燒結(jié)機(jī)采用重錘杠桿式密封裝置，因密封板處于高溫粉塵環(huán)境中，受高溫廢氣熱沖擊作用而發(fā)生變形，影響相鄰密封板的起落、影響密封效果造成漏風(fēng)。

2.1.2燒結(jié)臺(tái)車本體漏風(fēng)

由于欄板變形，在欄板與臺(tái)車體之間產(chǎn)生縫隙造成漏風(fēng)；在上下欄板之間產(chǎn)生的漏風(fēng)；由于欄板結(jié)構(gòu)、材質(zhì)不合理出現(xiàn)的欄板裂縫造成的漏風(fēng)。這些漏風(fēng)約占總風(fēng)量的30％。燒結(jié)機(jī)跑偏造成臺(tái)車車體間出現(xiàn)縫隙，臺(tái)車車體受熱應(yīng)力變形導(dǎo)致排列不緊湊漏風(fēng)。

2.1.3臺(tái)車密封游板與風(fēng)箱固定滑道之間的漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)采用的是彈簧式密封裝置。密封板裝在臺(tái)車的兩側(cè)，由密封滑板、彈簧、銷軸、銷子和門型框架組成。密封裝置板裝在門型框架內(nèi)，由彈簧施加必要的壓力，才能使密封板緊緊壓在滑道上。但該種型號(hào)密封裝置，游板兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)串風(fēng)現(xiàn)象，很容易將雜質(zhì)顆粒帶入到密封腔中，時(shí)間一長(zhǎng)，將游板頂住不能活動(dòng)。而且由于工作環(huán)境溫度波動(dòng)太大，使工作狀態(tài)下的浮動(dòng)密封滑板的實(shí)際寬度與臺(tái)車密封槽的寬度很難協(xié)調(diào)。常常由于溫度較高，熱膨脹較大使密封滑板寬于臺(tái)車密封槽，以致密封滑板被卡死成為固定板，導(dǎo)致臺(tái)車密封滑板與固定滑道之間出現(xiàn)縫隙漏風(fēng)，或由于溫度較低，使游板膨脹量小，兩者配合間隙大，雖能上下自由浮動(dòng)，卻使其兩側(cè)面與臺(tái)車密封槽兩側(cè)壁之間出現(xiàn)縫隙竄風(fēng)。

2.1.4燒結(jié)機(jī)滑道潤(rùn)滑不良，上下滑板之間漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)滑道潤(rùn)滑系統(tǒng)屬半智能化的，對(duì)固定滑板潤(rùn)滑各潤(rùn)滑點(diǎn)因所處位置離油泵遠(yuǎn)近、阻力大小不同而不均勻，出現(xiàn)某些點(diǎn)供油少甚至不出油現(xiàn)象，導(dǎo)致滑道、滑板間形成干磨。而且由于上下滑道之間沒有一定的油膜厚度，導(dǎo)致上下滑板之間漏風(fēng)。

2.1.5主抽風(fēng)機(jī)到燒結(jié)風(fēng)箱之間的漏風(fēng)。該部位的漏風(fēng)又可分為以下幾段：燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)，包括主抽風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道、法蘭及風(fēng)機(jī)殼體，因廢氣粉塵磨損漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)機(jī)頭除塵系統(tǒng)漏風(fēng)，包括除塵器本體、頂部蓋板、脫硫除塵器及卸灰閥因磨損、銹蝕造成漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)卸灰系統(tǒng)漏風(fēng)，從大煙道至雙層卸灰閥（包括大煙道灰倉(cāng)）也主要是受主抽風(fēng)粉塵磨損漏風(fēng)及雙層卸灰閥密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏風(fēng)。燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱系統(tǒng)漏風(fēng)，從燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱至大煙道連接處包括：風(fēng)箱本體、降塵管、膨脹節(jié)、下降管等，因主抽抽風(fēng)中含塵量大、流速快而被磨穿漏風(fēng)。

2.2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)的影響

2.2.1燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)量的影響

燒結(jié)行業(yè)中有“風(fēng)量就是產(chǎn)量”的說法，燒結(jié)機(jī)的有害漏風(fēng)，在國(guó)內(nèi)外燒結(jié)系統(tǒng)普遍存在，成為燒結(jié)行業(yè)的一大技術(shù)難題。燒結(jié)礦的產(chǎn)量與通過風(fēng)箱的有效風(fēng)量成正比，所以燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)量的影響巨大。高的漏風(fēng)率制約著燒結(jié)生產(chǎn)能力的提高，造成生產(chǎn)成本上升，各種消耗升高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，分公司煉鐵廠每年因燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)造成2000萬元的產(chǎn)量損失。

2.2.2燒結(jié)漏風(fēng)率對(duì)節(jié)能降耗的影響

燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)是燒結(jié)系統(tǒng)耗電量最大的設(shè)備，其電耗約占燒結(jié)生產(chǎn)總電耗的80％左右，風(fēng)機(jī)電量消耗水平直接影響到燒結(jié)機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)增大了主抽風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)荷，降低風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)是燒結(jié)節(jié)能降耗的重要手段。通過降低漏風(fēng)率，大大降低電耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煉鐵廠每年因燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)造成1200萬元的電耗損失。

因此，迫切需要對(duì)燒結(jié)漏風(fēng)率進(jìn)行治理，降低電耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

3.1 臺(tái)車欄板改造 

由于臺(tái)車欄板變形造成的欄板與臺(tái)車體之間的縫隙所造成的漏風(fēng)、上下欄板之間的漏風(fēng)，蓖條銷子與臺(tái)車欄板間隙配合所造成的漏風(fēng)，由于欄板結(jié)構(gòu)、材質(zhì)不合理出現(xiàn)的欄板裂縫造成的漏風(fēng)，臺(tái)車與臺(tái)車之間由于欄板變形及在設(shè)計(jì)時(shí)臺(tái)車體與欄板兩端各留有1mm的間隙，在欄板與臺(tái)車體裝置后產(chǎn)生2mm的間隙造成的臺(tái)車與臺(tái)車之間的漏風(fēng)等。這些漏風(fēng)影響很大，處理也極其困難，約占總風(fēng)量的30%左右。對(duì)漏風(fēng)嚴(yán)重的臺(tái)車欄板進(jìn)行改造，發(fā)明一種新型欄板如圖1所示，新型燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板，欄板本體為一體式焊接結(jié)構(gòu)，欄板本體上依次均布有若干耐磨導(dǎo)熱襯板，且各耐磨導(dǎo)熱襯板通過緊固裝置與欄板本體相固定。工作過程中，一體式結(jié)構(gòu)的欄板本體能夠有效提高整體結(jié)構(gòu)密封性，從而使得燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板的漏風(fēng)率大大降低，并顯著提高其整體結(jié)構(gòu)可靠性；同時(shí)耐磨導(dǎo)熱襯板能夠進(jìn)一步提高燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板的高溫耐受性和耐磨損能力，有效避免因溫差過大而導(dǎo)致的欄板本體結(jié)構(gòu)變形，從而使得燒結(jié)機(jī)臺(tái)車欄板的整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠。

圖1 新型耐磨一體式欄板

3.2 機(jī)頭、機(jī)尾密封采用全金屬柔性密封裝置

原機(jī)頭、機(jī)尾密封為配重式裝置，配重式密封裝置由于是多塊密封板組合，受自身結(jié)構(gòu)的影響，當(dāng)其中一塊出現(xiàn)變形時(shí)，會(huì)直接影響其他密封板的密封效果，從而導(dǎo)致漏風(fēng)，這部分漏風(fēng)約占燒結(jié)機(jī)總風(fēng)量的15%以上。

改型后采用全金屬柔性密封裝置，其在活動(dòng)密封蓋板下部裝有高溫壓縮彈簧組，使活動(dòng)蓋板能夠跟蹤臺(tái)車底板，活動(dòng)蓋板和臺(tái)車底板保持永久性接觸；活動(dòng)密封蓋板全面積上布有高溫磁性物質(zhì)，可以吸附周圍的鐵粉，使鐵粉積聚在密封蓋板上，這樣臺(tái)車與密封板之間形成了一個(gè)柔性密封層；高溫磁性密封板同機(jī)體聯(lián)結(jié)采用不銹鋼板簧，徹底解決了密封板同機(jī)體間存在的縫隙漏風(fēng)問題；采用分段技術(shù)，當(dāng)臺(tái)車塌腰變形后，各段也會(huì)隨變形情況降低高度，保持與臺(tái)車底量接觸面，降低了燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾漏風(fēng)。全金屬柔性密封裝置如圖2所示。

3.3 優(yōu)化臺(tái)車彈性滑板的密封方式

原采用在臺(tái)車密封槽內(nèi)安裝彈壓式浮動(dòng)游板式密封裝置，該密封存在以下問題：常常由于溫度較高，熱膨脹較大使游板寬于臺(tái)車密封槽，以致浮動(dòng)游板被卡死成為固定游板，導(dǎo)致臺(tái)車游板與固定滑道之間出現(xiàn)縫隙漏風(fēng)。或由于溫度較低，使游板過窄，雖能上下自由浮動(dòng)，卻使其兩側(cè)面與臺(tái)車密封槽兩側(cè)壁之間出現(xiàn)縫隙竄風(fēng)。臺(tái)車長(zhǎng)期運(yùn)行，臺(tái)車體磨損變短，而安裝在臺(tái)車密封槽內(nèi)的浮動(dòng)游板的長(zhǎng)度和安裝在臺(tái)車體上的臺(tái)車欄板的長(zhǎng)度都是固定不變的，這樣，工作狀態(tài)時(shí)，相鄰臺(tái)車之間，兩欄板相接觸，兩游板相接觸，而臺(tái)車體之間出現(xiàn)縫隙漏風(fēng)。

首先開發(fā)采用雙板簧密封滑道，雙板簧密封滑道就是在滑板和滑槽之間用兩個(gè)通長(zhǎng)的彈簧板連接。這樣不僅起到了良好的密封效果，使風(fēng)道阻斷，還有滑板受到的彈力均勻的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高密封性能。由于滑板上部和滑槽的距離比較小所以彈簧板做成了C型而不是倒3型，因?yàn)?型容易折斷。滑板下部做成臺(tái)階形，下平面與滑道槽等寬，臺(tái)階距離滑道槽12mm，即限制滑板最大壓縮量為12mm，避免板簧板彈性失效。在臺(tái)車向前運(yùn)行過程中，依靠板簧的彈力，使該設(shè)備的滑板始終與臺(tái)車的固定滑道緊密接觸，同時(shí)自身形成密封，降低了燒結(jié)過程中的漏風(fēng)率。

使用雙板簧密封滑道中暴露出由于潤(rùn)滑不良導(dǎo)致的滑道磨損快、壽命短問題。由于燒結(jié)機(jī)環(huán)境高溫、燒結(jié)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)難以保證固定滑道與游板之間的正常潤(rùn)滑?；郎辖?jīng)常處于無油狀態(tài)，造成滑道與臺(tái)車彈性滑道產(chǎn)生剛性摩擦，上下滑板形成鋸齒狀深溝，造成大量漏風(fēng)。此外，由于缺乏潤(rùn)滑作用，滑板與滑道之間的摩擦阻力增大，時(shí)間一長(zhǎng)，臺(tái)車在滑道上就會(huì)發(fā)生蠕動(dòng)而起拱，起拱臺(tái)車上的密封板與彈性滑道之間的間隙將加大，出現(xiàn)漏風(fēng)。

又開發(fā)應(yīng)用非剛性無油滑道密封裝置的柔性密封技術(shù)，采用的是負(fù)壓吸附密封原理，在負(fù)壓作用下，柔性非金屬?gòu)?fù)合高分子材料與上滑道緊密貼合，起到良好的密封作用。此密封方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，密封效果顯著，從而降低燒結(jié)過程中的能耗，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。尤其是無油密封方式不需要油脂潤(rùn)滑，年節(jié)約油脂費(fèi)用和減少潤(rùn)滑系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用約計(jì)100萬元。

3.4 改造卸灰閥為新型復(fù)式電動(dòng)雙層卸灰閥

傳統(tǒng)的配重杠桿式雙層卸灰閥，它存在的問題主要是漏風(fēng)和磨損。配重杠桿式雙層卸灰閥在工作進(jìn)行中，無法避免在啟閉時(shí)密封面夾料及落料沖刷，致使閥座閥芯密封不嚴(yán)，導(dǎo)致漏風(fēng)而無法達(dá)到正常的使用效果，而且由于物料沖刷使閥芯與閥座磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致使用壽命短暫。新型高密封性雙層卸灰閥，包括手（電）動(dòng)插板閥、上卸灰閥、下卸灰閥、中間灰箱和驅(qū)動(dòng)裝置，上下卸灰閥通過中間灰箱上下配置，驅(qū)動(dòng)裝置分別控制上下卸灰閥之一打開或關(guān)閉。本卸灰閥工作時(shí)，首先在下卸灰閥關(guān)閉的狀態(tài)下開啟上卸灰閥，將灰塵卸到中間灰箱中，然后關(guān)閉上卸灰閥并打開下卸灰閥，再將中間灰箱中的灰塵卸出。由于在此過程中，始終有一卸灰閥處于關(guān)閉狀態(tài)，因此保證了系統(tǒng)的氣密性，使其負(fù)壓狀態(tài)不受影響，從而為在線卸灰提供了保障。實(shí)現(xiàn)物料的定量排放，實(shí)現(xiàn)了閥座與閥芯能夠呈90°打開，保證雙層卸灰閥閥芯接觸面無積料、夾料現(xiàn)象，徹底解決了由于閥芯粘料導(dǎo)致的密封不嚴(yán)、漏風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5 煙道、風(fēng)箱、風(fēng)箱彎管及降塵管道等部位采用新型材質(zhì)及節(jié)能技術(shù)減少漏風(fēng)。

主要采用在大煙道和風(fēng)箱內(nèi)壁加焊厚度為15 cm的龜甲網(wǎng)，再在龜甲網(wǎng)上噴涂一層厚度為20 cm的耐磨噴涂料，經(jīng)保養(yǎng)、凝固后，其耐磨性和保溫效果明顯改善，延長(zhǎng)了大煙道和風(fēng)箱的使用壽命，降低了漏風(fēng)率。主降塵管道、風(fēng)箱彎管等部位采用新型材質(zhì)及耐磨材料風(fēng)箱支管材質(zhì)采用30mm鑄鋼件，更加耐磨；結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，過渡節(jié)密封墊由石棉繩改造為密封性更好的金屬軟墊。在管道的工作層上噴涂SCN高溫抗蝕耐磨襯里材料，延長(zhǎng)了主降塵管道、風(fēng)箱彎管等部位的使用壽命。 

4 應(yīng)用效果

該項(xiàng)目的實(shí)施，極大降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率，使燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率由改造前的平均55.1%下降到改造后的平均47.9%，有效降低漏風(fēng)率7.2%。通過降低漏風(fēng)率，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，節(jié)約了大量的電耗，經(jīng)濟(jì)效益巨大。        

4.1  增產(chǎn)效益：改造后4臺(tái)燒結(jié)機(jī)年產(chǎn)量增加35萬噸，每噸燒結(jié)礦利潤(rùn)按30元計(jì)算，年增效益：35Χ30=1050萬元。

4.2  節(jié)電效益：根據(jù)改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理后主抽風(fēng)機(jī)電機(jī)電流由355A降至330A,平均降低25A，年節(jié)電效益460萬元。

4.3降低設(shè)備維修量，節(jié)約了維修費(fèi)用：上述設(shè)備改造改善了設(shè)備性能，提高了備件的使用壽命，降低了備件消耗。

5 結(jié)束語

利用現(xiàn)有條件，通過分析、研究，對(duì)燒結(jié)機(jī)進(jìn)行堵漏風(fēng)改造，極大降低了燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率，燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高，燒結(jié)能耗顯著下降，為高爐改善經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)造了良好的原料條件。改造技術(shù)經(jīng)省專家鑒定為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效具有重要意義。