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[摘 要]在钢铁生产过程中,烧结工艺是其中最大的能耗环节,因此,要想实现烧结机的节能降耗,就需要技术人员加强对烧结机增产节能关键性环节的改造。文章就此对烧结机增产节能的关键性问题进行了分析,并探讨了具体的改造内容,以期促进烧结机增产节能目的的实现。
[关键词]烧结机;增产节能;关键性问题
中图分类号:TP686 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0250-01
前言
烧结生产就好像是钢铁企业的粮食源泉。国内外关于烧结的历史已经近百年,但是在当前的烧结过程中仍旧存在能耗高、效率低和质量难以保证等的问题。综合以上内容,进行分析发现,烧结机的综合漏风率较高,使得其对于能源消耗较多,因此,要想实现钢铁行业的节能降耗,就需要对烧结机进行增产节能改造。
1国内烧结现状
随着钢铁工业的不断发展,人们对于矿石的需求量呈现出日益增长的模式,然而,当前可以直接入炉冶炼的富矿愈来愈少,必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化,经济效益变差,因此,贫矿需通过选矿处理,选出高铁份的精矿,精矿和富矿在幵采和加工过程中产生的粉矿需造块后才能用于高炉炼铁。
铁矿粉造块方法,目前主要有烧结和球团两种。球团矿生产需要粒度很细的精矿,并需用气体或液体燃料进行倍烧,原料条件要求比较高,目前只在美国、加拿大等少数国家得到应用和发展;而烧结法对原料的適应性很强,不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿生产烧结矿,同时还可处理工业含铁废弃物,所以烧结法在全世界都得到了广泛的应用和发展,烧结生产占据着铁粉造块生产的主导地位,烧结矿占入炉含铁原料总量的。
由此可见,在现代钢铁生产过程中,烧结作为给钢铁高炉提供原材料的重要环节,有着不可替代的作用。利用烧结的方法不仅能够解决粉矿炼铁问题,同时还改善了含铁原料的冶金性能,使高炉生产指标和经济效益均得到明显提高。但是,以节能与环保的角度分析,烧结机最大缺点就是漏风率高,形成设备周围广大空间噪音弥漫。
2烧结机密封系统
2.1烧结机密封研究的主要内容
烧结机的密封是一个系统的工作,主要研究内容及要解决的关键技术为:第一,改造烧结机密封板结构。第二,风箱软连接材质改进耐风损耐高温。第三,改造双层卸灰阀。
2.2烧结机密封系统组成
烧结机是金属结构件占很大比重的大型设备。烧结机本体的漏风包括:烧结机台车与台车之间;烧结机台车与滑道之间台车与首尾密封板之间;台车挡板与台车之间。此外,烧结机风箱、风管、烟道除尘系统等处也存在漏风。因此,烧结机密封系统由烧结机台车,机头、机尾密封,台车与风箱滑道密封,大烟道卸灰阀密封,风箱、风管密封等组成。如图1所示为烧结机主要漏风部位示意图。
3烧结机密封系统的改进
3.1机头、机尾密封的改进
烧结机头、机尾密封装置漏风的原因有:第一,台车底梁和密封板紧密接触的温度大约为300-400℃,其高温会传导到密封板上,之后又传导杠杆绞轴上,使绞轴产生热彭胀。另外台车内烧结矿产生的热辖射也使绞轴产生热彭胀,致使绞轴易被绞轴座卡住而不能转动;第二,密封板受到烧结机台车压力之后,不能够被抬起恢复到原来的位置上,使得整个密封装置失效而漏风;第三,密封装置的绞轴和绞轴座暴露在空气中,由于烧结机机尾环境恶劣,空气中含有大量的灰尘,而且从密封板间隙漏下的烧结料颗粒很容易进入绞轴与绞轴座的转动副中,使绞轴不能转动,密封板无法抬起恢复到原来的位置和高度,致使密封装置失去作用而漏风;第四,绞轴与绞轴座之间的传动副没有任何的润滑装置,从而导致长时间运行之下,绞轴与绞轴座之间发生磨损,从而使得杠杆作用被破坏,导致密封板不能够发挥出应用的作用,引起漏风现象。
具体的改造措施:本次改造选择弹簧式密封。改进之后的烧结机机头、机尾上的弹簧式密封装置能够解决以上问题,为了防止生产过程中集料,把它的结构改为一密闭的弹簧箱,弹賛拉杆底部固定在箱体上,弹賛拉杆起到弹賛导向作用。密封板与弹賛拉杆为铰接,依靠弹簧的弹性托起密封板而起到密封作用。其结构如图2所示。
3.2台车两侧与风箱滑道密封及润滑脂的改进
台车两侧与滑道之间的密封失效原因:第一,弹賛型式及材质选择的不合理;第二,密封滑板与滑道的接触面不平;第三,密封滑板与滑道的接触面润滑不好。
台车两侧与风箱滑道密封旳改进:第一,弹簧的正确选择。弹費釆用圆柱螺旋压缩弹賛,材质选用50CrVA,热处理后的硬度必须达到HRC45-50。选择此种材质和热处理后的硬度,是为了适应台车恶劣的热应力环境,保证弹簧不失效;第二,加装防漏风密封板。加装防漏风密封板为了解决台车两侧与滑道之间漏风的问题在工程设计中我们已采用了新的结构,即在弹賛处加了一块防漏风的密封板。现场应用情况表明,加装了该密封板后,密封滑板与门型框体之间的漏风得以大大减少。
第三,采用智能润滑系统。智能润滑系统的应用是为了解决密封滑板与滑道之间的接触面不良问题,实现对每一个固定滑道供油孔的点对点供油,解决了滑道上油孔供不到油的问题,在现场实际使用中取得了较好的润滑效果。
3.3大烟道卸灰阔密封的研究
大烟道卸灰阔概况:烧结机大烟道下部排料卸矿系统均采用双层卸灰阀,用于排泄从烧结过程中从台车壁条缝隙落入的烧结矿,数量48个。由于抽烟机系统负压高达到14.5kPa,因此对双层卸灰阀要求很高,要确保生产过程中尽可能不出现漏风,如果大量的冷空气从该处进入,不仅增加烧结机有害漏风,而且会引起主抽风机剧烈波动。
大烟道卸灰阔改进:在实际改进的过程中,将其改为利用电液推杆控制的插板式双层卸灰阀。该阀的特点主要为:第一,具有可靠性高的过程过载保护性能;第二,在其额定的推、拉范围内,可以带负荷推、拉,可以无级调节,驱动力大;第三,由蘑薛头式改为平板式力量大制作简单,更换容易维修方便;第四,加设手动插板阀可在烧结机不停车的情况下,先关闭手动插板阀,再对卸灰阀系统进行检修。
结束语
总之,在烧结机运行的过程中,实现对其密封系统的改进,达到了烧结机的增产节能目标。
参考文献
[1]王素平.铁矿石烧结节能与环保的研究[D].武汉科技大学,2013.
[2]许学光.烧结机增产节能关键问题研究[D].东北大学,2012.
[3]付明辉.钢铁烧结生产工艺过程能源管理系统的研究[D].中南大学,2010.
[4]何云华.烧结设备关键技术研究及工程实践[D].燕山大学,2010.
[关键词]烧结机;增产节能;关键性问题
中图分类号:TP686 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0250-01
前言
烧结生产就好像是钢铁企业的粮食源泉。国内外关于烧结的历史已经近百年,但是在当前的烧结过程中仍旧存在能耗高、效率低和质量难以保证等的问题。综合以上内容,进行分析发现,烧结机的综合漏风率较高,使得其对于能源消耗较多,因此,要想实现钢铁行业的节能降耗,就需要对烧结机进行增产节能改造。
1国内烧结现状
随着钢铁工业的不断发展,人们对于矿石的需求量呈现出日益增长的模式,然而,当前可以直接入炉冶炼的富矿愈来愈少,必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化,经济效益变差,因此,贫矿需通过选矿处理,选出高铁份的精矿,精矿和富矿在幵采和加工过程中产生的粉矿需造块后才能用于高炉炼铁。
铁矿粉造块方法,目前主要有烧结和球团两种。球团矿生产需要粒度很细的精矿,并需用气体或液体燃料进行倍烧,原料条件要求比较高,目前只在美国、加拿大等少数国家得到应用和发展;而烧结法对原料的適应性很强,不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿生产烧结矿,同时还可处理工业含铁废弃物,所以烧结法在全世界都得到了广泛的应用和发展,烧结生产占据着铁粉造块生产的主导地位,烧结矿占入炉含铁原料总量的。
由此可见,在现代钢铁生产过程中,烧结作为给钢铁高炉提供原材料的重要环节,有着不可替代的作用。利用烧结的方法不仅能够解决粉矿炼铁问题,同时还改善了含铁原料的冶金性能,使高炉生产指标和经济效益均得到明显提高。但是,以节能与环保的角度分析,烧结机最大缺点就是漏风率高,形成设备周围广大空间噪音弥漫。
2烧结机密封系统
2.1烧结机密封研究的主要内容
烧结机的密封是一个系统的工作,主要研究内容及要解决的关键技术为:第一,改造烧结机密封板结构。第二,风箱软连接材质改进耐风损耐高温。第三,改造双层卸灰阀。
2.2烧结机密封系统组成
烧结机是金属结构件占很大比重的大型设备。烧结机本体的漏风包括:烧结机台车与台车之间;烧结机台车与滑道之间台车与首尾密封板之间;台车挡板与台车之间。此外,烧结机风箱、风管、烟道除尘系统等处也存在漏风。因此,烧结机密封系统由烧结机台车,机头、机尾密封,台车与风箱滑道密封,大烟道卸灰阀密封,风箱、风管密封等组成。如图1所示为烧结机主要漏风部位示意图。
3烧结机密封系统的改进
3.1机头、机尾密封的改进
烧结机头、机尾密封装置漏风的原因有:第一,台车底梁和密封板紧密接触的温度大约为300-400℃,其高温会传导到密封板上,之后又传导杠杆绞轴上,使绞轴产生热彭胀。另外台车内烧结矿产生的热辖射也使绞轴产生热彭胀,致使绞轴易被绞轴座卡住而不能转动;第二,密封板受到烧结机台车压力之后,不能够被抬起恢复到原来的位置上,使得整个密封装置失效而漏风;第三,密封装置的绞轴和绞轴座暴露在空气中,由于烧结机机尾环境恶劣,空气中含有大量的灰尘,而且从密封板间隙漏下的烧结料颗粒很容易进入绞轴与绞轴座的转动副中,使绞轴不能转动,密封板无法抬起恢复到原来的位置和高度,致使密封装置失去作用而漏风;第四,绞轴与绞轴座之间的传动副没有任何的润滑装置,从而导致长时间运行之下,绞轴与绞轴座之间发生磨损,从而使得杠杆作用被破坏,导致密封板不能够发挥出应用的作用,引起漏风现象。
具体的改造措施:本次改造选择弹簧式密封。改进之后的烧结机机头、机尾上的弹簧式密封装置能够解决以上问题,为了防止生产过程中集料,把它的结构改为一密闭的弹簧箱,弹賛拉杆底部固定在箱体上,弹賛拉杆起到弹賛导向作用。密封板与弹賛拉杆为铰接,依靠弹簧的弹性托起密封板而起到密封作用。其结构如图2所示。
3.2台车两侧与风箱滑道密封及润滑脂的改进
台车两侧与滑道之间的密封失效原因:第一,弹賛型式及材质选择的不合理;第二,密封滑板与滑道的接触面不平;第三,密封滑板与滑道的接触面润滑不好。
台车两侧与风箱滑道密封旳改进:第一,弹簧的正确选择。弹費釆用圆柱螺旋压缩弹賛,材质选用50CrVA,热处理后的硬度必须达到HRC45-50。选择此种材质和热处理后的硬度,是为了适应台车恶劣的热应力环境,保证弹簧不失效;第二,加装防漏风密封板。加装防漏风密封板为了解决台车两侧与滑道之间漏风的问题在工程设计中我们已采用了新的结构,即在弹賛处加了一块防漏风的密封板。现场应用情况表明,加装了该密封板后,密封滑板与门型框体之间的漏风得以大大减少。
第三,采用智能润滑系统。智能润滑系统的应用是为了解决密封滑板与滑道之间的接触面不良问题,实现对每一个固定滑道供油孔的点对点供油,解决了滑道上油孔供不到油的问题,在现场实际使用中取得了较好的润滑效果。
3.3大烟道卸灰阔密封的研究
大烟道卸灰阔概况:烧结机大烟道下部排料卸矿系统均采用双层卸灰阀,用于排泄从烧结过程中从台车壁条缝隙落入的烧结矿,数量48个。由于抽烟机系统负压高达到14.5kPa,因此对双层卸灰阀要求很高,要确保生产过程中尽可能不出现漏风,如果大量的冷空气从该处进入,不仅增加烧结机有害漏风,而且会引起主抽风机剧烈波动。
大烟道卸灰阔改进:在实际改进的过程中,将其改为利用电液推杆控制的插板式双层卸灰阀。该阀的特点主要为:第一,具有可靠性高的过程过载保护性能;第二,在其额定的推、拉范围内,可以带负荷推、拉,可以无级调节,驱动力大;第三,由蘑薛头式改为平板式力量大制作简单,更换容易维修方便;第四,加设手动插板阀可在烧结机不停车的情况下,先关闭手动插板阀,再对卸灰阀系统进行检修。
结束语
总之,在烧结机运行的过程中,实现对其密封系统的改进,达到了烧结机的增产节能目标。
参考文献
[1]王素平.铁矿石烧结节能与环保的研究[D].武汉科技大学,2013.
[2]许学光.烧结机增产节能关键问题研究[D].东北大学,2012.
[3]付明辉.钢铁烧结生产工艺过程能源管理系统的研究[D].中南大学,2010.
[4]何云华.烧结设备关键技术研究及工程实践[D].燕山大学,2010.