居鶴鳴

（南京鋼鐵集團(tuán)燒結(jié)廠，江蘇 南京 210035）

摘 要：南鋼燒結(jié)廠 4# 燒結(jié)機(jī)于 2020 年 12 月進(jìn)行了為期 18 天的大修擴(kuò)容改造，時(shí)間短，工期緊。文章著重介紹改造方案，及改造后的效果，提高了產(chǎn)能，各項(xiàng)技經(jīng)指標(biāo)均得到改善提高。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)；擴(kuò)容；大修

南鋼煉鐵事業(yè)部燒結(jié)廠2020 年 12 月 3 日至 2020年 12 月 20 日對(duì) 4# 燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了為期 18 天的大修擴(kuò)容改造，在經(jīng)過充分的認(rèn)證設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，改造按時(shí)間節(jié)點(diǎn) 完成，改造過程安全可控，改造效果達(dá)到預(yù)期要求。

1 背 景

南京鋼鐵集團(tuán)燒結(jié)廠 4#、5# 燒結(jié)機(jī)有效抽風(fēng)面積分別為 220.5m² ，燒結(jié)機(jī)由中冶長(zhǎng)天設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)年可生產(chǎn)成品燒結(jié)礦 461.2×104t。轉(zhuǎn)鼓指數(shù) T（+6.3 mm）≥76%、成品燒結(jié)礦含粉率（- 5 mm）＜5%，利用系數(shù)1.3 t/m²·h，主抽風(fēng)機(jī)抽風(fēng)能力 21000 m³ /min，設(shè)計(jì)燒結(jié)負(fù)壓 - 17.5 KPa，配套南鋼 4#，5# 高爐。4#、5# 高爐有效容積分別為 1980 m3 ，高爐燒結(jié)礦比例 70%左右。經(jīng)過七年的生產(chǎn)，兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)均不同程度存在設(shè)備老化現(xiàn)象，環(huán)冷機(jī)密封效果差，拋撒料現(xiàn)象嚴(yán)重，成品礦冷卻效果差，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率大幅提高，影響抽風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行，而高爐利用系數(shù)近幾年由投產(chǎn)時(shí)的 2.4 t/m³ ，提高到現(xiàn)在的 3.15 t/m³ ，兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)雖然經(jīng)過幾次提產(chǎn)技改，仍然不能保證滿足高爐燒結(jié)礦比例要求。因此為了 4#，5# 高爐的穩(wěn)定順行，降低消耗，迫切需要提高高爐熟料比，尤其是保證燒結(jié)礦比例達(dá)到 70%以上，在此情況下，綜合兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)現(xiàn)狀，4# 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車擴(kuò)容改造大修定于 2020 年 12 月進(jìn)行，為期 18 天。

2 思路和方案

本次改造的目的是增加 4# 燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)能力，在確保工藝設(shè)備的負(fù)荷情況下，進(jìn)行擴(kuò)容改造，改造過程中應(yīng)充分考慮節(jié)能，環(huán)保，超低排放，降低生產(chǎn)成本的要求，經(jīng)充分認(rèn)證核算，本次改造工藝設(shè)備負(fù)載增加10%，原設(shè)備能力完全滿足工況變化要求。因此，在此次擴(kuò)容大修改造過程中，破碎系統(tǒng)，進(jìn)料系統(tǒng)，配料混合系統(tǒng)，整粒篩分系統(tǒng)，成品系統(tǒng)，脫硫脫硝等環(huán)保系統(tǒng)不做改造，只進(jìn)行恢復(fù)性檢修。具體改造方案為：南鋼燒結(jié)廠 4# 燒結(jié)機(jī)原有效抽風(fēng)面積 220.5 m² ，燒結(jié)機(jī)效長(zhǎng)度 63 m，臺(tái)車寬度 3.5 m，為利用原有框架結(jié)構(gòu)，燒結(jié)機(jī)軌道寬度保持不變，燒結(jié)機(jī)有效長(zhǎng)度保持不變，臺(tái)車寬度提高到 3.9 m，燒結(jié)機(jī)改造后，實(shí)際有效抽風(fēng)面積擴(kuò)大到 245.7 m³。

3 主要改造設(shè)備

在 4# 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車擴(kuò)容改造過程中，由于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車寬度增加，為保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車大梁高度經(jīng)設(shè)計(jì)也增加了 40 mm，因此對(duì)相關(guān)會(huì)影響燒結(jié)機(jī)運(yùn)行，產(chǎn)生干涉的設(shè)備進(jìn)行改造。

3.1 抽風(fēng)機(jī)改造

為保證擴(kuò)容后通過單位有效抽風(fēng)面積有效風(fēng)量在合理范圍，對(duì)抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行升級(jí)改造，重新設(shè)計(jì)制作轉(zhuǎn)子。抽風(fēng)機(jī)電機(jī)使用原電機(jī)，整個(gè)抽風(fēng)機(jī)除轉(zhuǎn)子外，其他不變動(dòng)，使用原附屬設(shè)備，改造后抽風(fēng)機(jī)工作能力23000 Nm³ /min，增加 2000 Nm³ /min。

3.2 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車改造

由于燒結(jié)機(jī)整體框架不變，燒結(jié)機(jī)軌道間距不變，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車輪軌距不變，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車加寬只能采取臺(tái)車本體下部外飄處理，以保證加寬寬度。由于改造前燒結(jié)機(jī)臺(tái)車大梁強(qiáng)度不足，易變形向下彎曲，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率增加，影響燒結(jié)機(jī)安全運(yùn)行，本次對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車大梁重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，大梁厚度提高 40 mm，改造后燒結(jié)機(jī)臺(tái)車高度提高 40 mm。重新設(shè)計(jì)制造后燒結(jié)機(jī)臺(tái)車，寬度 3900 mm，長(zhǎng)度 1000 mm，高度 1346 mm。

3.3 燒結(jié)機(jī)頭部混合料布料系統(tǒng)、鋪底料系統(tǒng)改造

由于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車加寬、加高，混合料系統(tǒng)必須進(jìn)行適應(yīng)性抬高加寬改造。原有的輔門及扇形料門使用效果差，操作困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大，此次進(jìn)行技改，取消輔門及扇形料門，采用氣動(dòng)料門?；旌狭系V槽下部、圓輥給料機(jī)，九輥布料器，松料器抬高加寬，使之適應(yīng)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的加寬加高改造。

3.4 燒結(jié)機(jī)尾部改造

由于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車加寬加高，同樣的為避免燒結(jié)機(jī)運(yùn)行干涉，對(duì)燒結(jié)機(jī)尾部吸塵罩及單輥溜槽體進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)制作安裝。主要難度在單輥溜槽體，整體后移40 mm，同樣長(zhǎng)度縮短 40 mm，在重新設(shè)計(jì)制作過程中，進(jìn)行了技改優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新型單輥溜槽體，以提高壽命，便于維護(hù)。

3.5 環(huán)冷機(jī)大修改造

4# 燒結(jié)機(jī)對(duì)應(yīng)的燒結(jié)礦冷卻設(shè)備為一臺(tái) 248 m² 液密封鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)，為露天布置，由于磨損及大自然作用，環(huán)冷機(jī)臺(tái)車靜密封裝置損壞嚴(yán)重，臺(tái)車本體磨損，鼓風(fēng)系統(tǒng)腐蝕漏風(fēng)嚴(yán)重，導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)冷卻效果差， 拋撒料嚴(yán)重，已影響整個(gè) 4# 燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

本次環(huán)冷機(jī)大修改造內(nèi)容主要為：利用原基礎(chǔ)及環(huán)冷機(jī)主體框架，環(huán)冷機(jī)本體臺(tái)車，環(huán)冷機(jī)軌道，鼓風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道，液密封裝置全部重新制作換新。為保證大修改造后的環(huán)冷機(jī)具有更好的密封冷卻效果，對(duì)環(huán)冷機(jī)靜密封裝置進(jìn)行技改，改用新型硅橡膠靜密封裝置。卸料曲軌采用新型專利技術(shù)，在卸料點(diǎn)增加一段水平軌，以延長(zhǎng)卸料時(shí)間，確保每節(jié)環(huán)冷機(jī)臺(tái)車卸料干凈，防止環(huán)冷機(jī)臺(tái)車不能完全卸料干凈，殘余燒結(jié)礦對(duì)環(huán)冷機(jī)靜密封裝置損傷。

4 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車擴(kuò)容大修后運(yùn)行狀況

2020 年 12 月 20 日 4# 燒結(jié)機(jī)空負(fù)荷試車完成，隨即投料生產(chǎn)，兩天后達(dá)到改造設(shè)計(jì)生產(chǎn)目標(biāo)，在原有生產(chǎn)能力上增產(chǎn)超過 10%。但也暴露一些問題，環(huán)冷機(jī)門型密封裝置部分緊固件松動(dòng)漏風(fēng)，導(dǎo)致密封水槽內(nèi)密封水被冷卻風(fēng)吹出噴濺；環(huán)冷機(jī)臺(tái)車運(yùn)行到曲軌段時(shí)，由于曲軌定位誤差，運(yùn)行不順暢，曲軌擠壓環(huán)冷機(jī)外側(cè)臺(tái)車輪，于 25 日停機(jī) 8 小時(shí)進(jìn)行消缺處理，處理后運(yùn)行效果好，各項(xiàng)技經(jīng)指標(biāo)達(dá)到或超過改造設(shè)計(jì)要求。

自 4# 燒結(jié)機(jī)改造投產(chǎn)后，4# 燒結(jié)機(jī)上料量由 2020年 11 月的 478 t/h 提升到 535 t/h，鋪料厚度達(dá) 900 mm，大煙道廢氣溫度保持 125 ℃以上，燒結(jié)機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加57 t/h 左右，噸礦燃耗降低 0.88 kg/t 左右，燒結(jié)礦質(zhì)量有所改善，燒結(jié)過程控制參數(shù)穩(wěn)定。燒結(jié)煙氣含氧量由15.5%降低到 14.8%，證明燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率大幅降低，經(jīng)測(cè)算 4# 燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率由改造前的 43.6%降低到改造后的 35%，燒結(jié)煙氣中野風(fēng)量減少，有效風(fēng)量增加，總風(fēng)量減少，雖然燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)能力提高，但實(shí)際工作風(fēng)量減少，做功少表現(xiàn)為主抽風(fēng)機(jī)工作電流降低 22 A。主抽風(fēng)機(jī)每日用電量下降 2200 kW·h。由于環(huán)冷機(jī)大修改造后密封效果好，環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電噸礦增加 4.2 kW·h。

5 結(jié) 語(yǔ)

在南鋼燒結(jié)廠 4# 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車加寬改造大修過程中，燒結(jié)廠工程技術(shù)人員根據(jù)燒結(jié)工藝裝備的發(fā)展?fàn)顩r，有選擇的選擇了一些新工藝技術(shù)。同時(shí)根據(jù)燒結(jié)廠4# 燒結(jié)機(jī)工況條件對(duì)原有工藝進(jìn)行優(yōu)化，使工藝配置更加合理，投產(chǎn)后技經(jīng)指標(biāo)得到改善。既降低了燒結(jié)生產(chǎn)成本，又保障了高爐合理用料比例，并且為 5# 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車擴(kuò)容改造大修提高了經(jīng)驗(yàn)。