摘  要  針對450m2燒結機存在的漏風嚴重情況，對密封裝置及其附件結構進行改進，取得了良好效果。通過分析密封裝置、潤滑系統(tǒng)、維護與管理等方面對漏風的影響，提出了一系列降低漏風率的對策,對燒結工序能耗的降低具有重要的指導意義。

關鍵詞  燒結機漏風  治理實踐

1  前言

在冶金行業(yè)，燒結生產(chǎn)是一個十分重要的原料制備工序。燒結生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率直接影響著生鐵的質(zhì)量和產(chǎn)量,決定燒結礦質(zhì)量和燒結生產(chǎn)效率的主要原因是燒結機各項指標的高低。目前，國內(nèi)外所使用的燒結機普遍存在著能耗高、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量低、利用系數(shù)低等問題。其根本原因是燒結機漏風，國內(nèi)燒結機漏風率一般都在50%左右，這種有害漏風，已經(jīng)成為燒結行業(yè)第一大世界性難題，它最終制約著燒結生產(chǎn)能力的提高，造成生產(chǎn)成本上升，各種消耗升高。解決燒結行業(yè)漏風問題是實現(xiàn)燒結清潔生產(chǎn)的重要課題，對于我們這個發(fā)展中的鋼鐵大國更有其深遠的環(huán)境及社會意義。燒結礦質(zhì)量的優(yōu)劣和效率直接影響著高爐煉鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。目前，國內(nèi)有關單位在優(yōu)化燒結生產(chǎn)、提升技術裝備檔次和水平等方面進行了積極的探索，并取得了明顯的效果。不過，從適應鋼鐵生產(chǎn)技術進步不斷加快的形勢出發(fā)，從全面提高整個燒結生產(chǎn)技術裝備水平的現(xiàn)實出發(fā)，我們還有很多工作要做。其中燒結過程中的漏風更是普遍存在，據(jù)統(tǒng)計國內(nèi)燒結機的漏風率一般都達到40%之高，制約了生產(chǎn)能力的進一步提高，同時還提高了生產(chǎn)的成本。

2  漏風率測量

在現(xiàn)實中我們通常用漏風率來表示燒結機的漏風程度。所謂漏風率是指漏風量與抽風之比。一般漏風點多在燒結機首部、機尾、滑道、臺車之間，除塵器和抽風管道之間 。目前，國內(nèi)測定漏風的方法有：廢氣分析法、密封法和料面風速法等。燒結過程之所以能夠不斷地進行下去，主要是依靠混合料燃料在空氣中提供熱源來保證的。因而風量對于燒結生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是具有重要意義的。

（1）燒結系統(tǒng)各部位漏風的檢測

燒結煙道中的氣體包括點火燃燒的廢氣、燒結過程中燃燒出的廢氣和漏風三大部分。主要成分有：CO2、O2、CO、SO2、N2；其中空氣的主要成分為CO2、O2、H2O、N2等。所有的這些氣體成分中，O2含量的在線檢測技術相對比較成熟，在國外的使用也比較的廣泛，因此，可以通過檢測O2的含量來檢測管道燒結機等設備的漏風率。氧氣的含量與燒結漏風率的關系如下：

= O2煙

V廢* O2廢+V空* O2空               

V度+ V空

=Lf

     V空

V度+ V空           

由這兩個公式換算可得：

=Lf

  O2煙-O2廢

  O2空-O2廢                 

其中：  

V廢 —— 點火燃燒的廢氣和燒結燃燒廢氣的體積

V空 —— 漏風進入大煙道的空氣體積

V煙 —— 大煙道中氣體的體積

O2廢 —— 點火燃燒廢氣和燒結燃燒廢氣中的氧氣含量

O2煙 —— 大煙道氣體中的氧氣含量

O2空 —— 漏風進入大煙道的空氣中的氧氣含量

Lf  —— 漏風率

下面是日本某燒結廠燒結機漏風率檢測的結果，其氧濃度相差達1.8%，由此可推出漏風率達16.8%。

顯然漏風率能達到16.8%，體現(xiàn)出了國外發(fā)達國家對漏風的控制及治理改造以達到相當高的水平。對于國內(nèi)相關企業(yè)而言，要想治理燒結漏風難度很大，而且耗資巨大，面對這樣的現(xiàn)象，現(xiàn)結合相關企業(yè)的實際情況，從盡量節(jié)約改造經(jīng)費又能達到很好的漏風控制力度出發(fā)，設計了相關的改造方法。

3  漏風的危害性

在燒結生產(chǎn)中,燒結機的漏風一直是燒結工藝的疑難問題之一。燒結機的漏風率對燒結生產(chǎn)的各項經(jīng)濟技術指標影響很大，由于抽風系統(tǒng)特別是燒結機的漏風,使通過燒結料層的抽風量減少,降低了燒結礦的產(chǎn)量,并浪費大量電能使生產(chǎn)率下降，電耗增加，產(chǎn)生噪音害使工作環(huán)境惡化等。因此,降低燒結機的漏風,對增產(chǎn)節(jié)能,提高燒結礦產(chǎn)、質(zhì)量, 節(jié)省主抽風機電能消耗，降低工序能耗的重要措施降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益具有非常重要的現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)燒結機漏風率一般在50%左右甚至更高。因此，如何有效的降低漏風率是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的重要工作之一。

4  450m2燒結機現(xiàn)狀

龍鋼現(xiàn)有三臺燒結機，是公司重要的原料生產(chǎn)設備，其生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量直接影響高爐的生產(chǎn)。450m2燒結機自2014年投產(chǎn)以來，經(jīng)過技術攻關和對設備、工藝采取一系列改造強化措施，使燒結機利用系數(shù)得到顯著提高，但在燒結機進一步攻關及生產(chǎn)過程中，燒結機系統(tǒng)過高的漏風率成為阻礙燒結產(chǎn)量和質(zhì)量進一步提高的關鍵因素。燒結抽風系統(tǒng)漏風主要是由設備和生產(chǎn)操作缺陷造成的。經(jīng)實際測算漏風率達到38%左右，增加燒結工序能耗，嚴重影響燒結機產(chǎn)量質(zhì)量。

5  漏風原因分析

通過對燒結機抽風系統(tǒng)研究、分析，結合現(xiàn)場的實際情況，認為影響燒結機漏風的主要部位是: 

（1）臺車與臺車之間和檔板與檔板之間以及臺車篦條與擋銷之間存在的縫隙，造成了10％以上的嚴重漏風；燒結機臺車車體間的漏風也是燒結系統(tǒng)較大的漏風源，臺車車體受熱應力變形使臺車車體排列不緊湊造成漏風。 

（2）小格風箱風管和補償器的漏風，是由于高溫、風抽，物料沖刷等原因磨損較快，法蘭、補償器處都存在大量的漏風。

（3）450㎡燒結機風箱頭部及尾部。在大煙道高負壓的作用下,以頭尾彈簧密封蓋板與兩側(cè)滑道抽入了大量空氣,此處漏風率最高,是堵漏風的關鍵之處。在高溫、高粉塵環(huán)境中容易出現(xiàn)卡阻、密封板磨損，在高負壓情況下吸入礦料粉塵沖刷磨損，以及由于臺車下部橫梁變形和密封板之間形成點接觸，從而形成臺車與密封板之間的漏風。燒結機正常運轉(zhuǎn)時臺車和密封板之間出現(xiàn)縫隙，最大時達到30 mm以上，從而造成此處大面積漏風。

（4）主抽風系統(tǒng)各個連接法蘭、管道、風箱的磨損的漏風。燒結機所用的風箱伸縮節(jié)為長方體結構，在波紋管的4個角處容易開裂、磨穿，造成嚴重漏風。加之法蘭盤之間墊子容易損壞，以及風箱到大煙道之間風管容易磨損而出現(xiàn)孔洞，造成燒結漏風率增加。由于主抽風系統(tǒng)吸入煙塵后對設備本體沖刷磨損，各個法蘭連接處與雙層卸灰閥連接風管不同程度破損漏風。

（5）原450m2燒結機均采用雙層卸灰閥放灰，是由上下兩層電動推桿插板閥實現(xiàn)卸灰，由于雙層卸灰閥本身的結構和放料時料流的沖刷，經(jīng)常物料卡住插板縫隙關閉不嚴形成間隙。在高負壓狀態(tài)下設備本體形成抽孔漏風嚴重，造成雙層卸灰閥密封不嚴導致漏風，并且由于漏風形成的負壓，造成大煙道內(nèi)的燒結礦料粒在正常生產(chǎn)時放不下灰來，只能在檢修時大面積放料，造成環(huán)境污染和增加倒運費用，增加操作人員勞動強度，只能手動排除。不能實現(xiàn)自動化控制，給予生產(chǎn)維護帶來極大不便。  

6  治理方案

（1）針對燒結臺車車體漏風問題，利用定修時機對出現(xiàn)裂紋的臺車欄板進行及時更換，欄板螺栓及時緊固，以減少不必要的漏風。此外,改進臺車篦條塞的加工方法,爐篦塞的小軸曲鍛造改為車削加工,孔與小軸配合得更加嚴密,可大大減少由此處抽入的空氣。增強點檢責任心，平時臺車出現(xiàn)動滑板脫落、斷裂等情況及時更換臺車，減少局部較大的漏風。臺車體與欄板端部漏風。由于制造時已產(chǎn)生的縫隙，加之欄板變形后，端部縫隙增大，造成漏風。該處采用方案：將兩相接觸的欄板端部做成鑲嵌式（即迷宮結構），有效的降低漏風。

（2）原450㎡燒結機風箱機頭前8個風箱受混勻料腐蝕較為嚴重，用龜甲網(wǎng)做內(nèi)襯貼補，對其他風箱進行局部補漏。根據(jù)磨損情況和配件使用壽命，改為風管連接式補償器，采用佛橡膠布制作，同時管內(nèi)增加耐磨涂層、隔熱層、金屬支撐骨架，確保可以吸收風箱熱量和上下壓力不均衡，從而消除風箱、彎頭、風管、補償器因受熱變形引起的開裂漏風。  

（3）450m2燒結機機頭機尾部密封建議每次檢修檢查一次及時調(diào)整，間隙控制在1mm左右為宜出現(xiàn)的溝槽及磨損及時進行補焊。

（4）對于燒結機風箱、導氣管、煙道除塵系統(tǒng)等處的漏風,采取的辦法是每季度集中組織查找一次,然后用電焊焊堵。此外,加強人孔及檢修門的密封,盡量減少其開啟時間。利用檢修和平時的定修堵漏風。針對風箱伸縮節(jié)的損壞漏風問題，每次定修都作為重點項目進行處理。對風箱伸縮節(jié)法蘭盤間的漏風，平時派專人排查，發(fā)現(xiàn)漏風及時登記，利用定修更換墊子，對于風箱磨穿的地方及時焊補。改進伸縮節(jié)的備件質(zhì)量，減少伸縮節(jié)開裂造成的漏風問題。

（5）改造雙層卸灰閥：將電動雙層卸灰閥改為氣動式雙層卸灰閥。氣動雙層卸灰閥以壓縮空氣為動力源。壓縮空氣通過電磁閥及控制系統(tǒng)，有序的進入上、下獨立氣缸內(nèi)，推動氣缸往返直線運動，驅(qū)動上下閥門有序地開閉，從而完成儲料、卸料，同時系統(tǒng)與外界隔開。電動雙層卸灰閥卸灰采用插板式密封，實際使用過程中插板式密封難以實現(xiàn)可靠密封，相比之下氣動式雙層卸，降低了生產(chǎn)成本。減輕了員工勞動強度。

7  治理效果

通過一系列的堵漏風措施，燒結礦綜合指標取得了良好的效果，并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。僅電耗一項，每年節(jié)約電費6萬元左右，工序能耗節(jié)約2萬元左右，按此項目貢獻率20%計算，直接經(jīng)濟效益近百萬元。    

8  結論

燒結產(chǎn)品質(zhì)量的提高和燒結工序的節(jié)能降耗是燒結廠的主要發(fā)展方向。漏風率是燒結機的一項重要指標，對漏風率的要求是越低越好，漏風率越高,則總排氣量越高，增加了風機的負擔，增大了其電耗總量。實踐表明，通過以上措施的改進后，燒結機的漏風狀況會得到大大改善,密封性能穩(wěn)定，成品率提高, 燒結礦的技術指標比改造前有了明顯的提高，工序能耗和綜合電耗也有較大的降低。由此可見，降低燒結機的漏風率對降低燒結工序能耗，提產(chǎn)增效有著深遠的戰(zhàn)略意義。 

9  參考文獻

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