湘钢新二烧厚料层烧结设备改造应用实践

刘定波

摘 要：湘钢新二烧烧结机实现860mm厚料层烧结过程中，通过对制粒机雾化水改造、烧结机九辊及松料器技术改进、烧结机台车栏板改造、烧结机炉条清理装置设计安装等一系列设备改造应用，产质量明显提升。

关键词：厚料层烧结；雾化水制粒；九辊；松料器；炉条板结

1 前言

至2017年开始，新二烧烧结机开始实现800mm以上低水低碳厚料层烧结工艺。业界普遍认为，厚料层烧结能够改善烧结矿强度，提高成品率，降低固体燃料消耗，提高还原性。基于以上优势，烧结生产向厚料层烧结工艺发展为大势所趋。在此基础上，为支撑厚料层烧结生产，烧结设备在保证稳定运行的同时，充分发挥设备功能显得尤为重要。新二烧烧结机在实现厚料层烧结的同时，对烧结设备进行一系列的技术攻关，并利用检修进行设备改造，取得了良好的成效，烧结的产质量有了明显的提升。

2烧结设备技术改造及应用实践

2.1制粒机雾化水改造

新二烧制粒机原设计长度为25米，比一般的制粒机长5米，主要目的也就是要延长混匀物料在筒体内的时间，进行有效制粒。原设计的制粒加水方式为直径为30mm的镀锌管通过整个筒体内部，镀锌管上部开直径为5mm的小孔，通水后在筒体内部形成柱状水。通过观察，我们发现该加水制粒模式存在以下缺陷：1、混匀物料加水不均匀。2、管网水压波动极易对加水点位置造成影响。3、柱状水仅能对混匀物料造成润湿，无法形成表面张力，不利于造球。鉴于以上原因，我们决定对制粒机的加水方式进行改造，使其更容易形成造球，强化制粒效果。首先在镀锌管上增设雾化喷头，喷头出水口直径0.5mm，取代原来的5mm小孔，保证出水口形成雾状；同时增设压缩空气管道，接入喷头，使其雾化更加充分。其次，在制粒机外部设置水箱及加压泵，采取蒸汽加温，控制水温在60摄氏度；同时稳定水压，保证进入水管的水压稳定在0.4MPa（如图1）。

从表1看出，改造后出二混≥3mm粒级平均上升10%，为稳定厚料层烧结提供了有利条件。

2.2烧结机九辊、松料器技术改进

新二烧实施厚料层烧结工艺后，烧结料层由原来的760mm提升至860mm。料层增加以后，由于九辊底部离烧结机炉条高度仅为780mm，当布料高度超过780mm时，布料顶部压料严重，造成整个烧結布料层上紧下松，破坏透气性，影响烧结质量。为此，我们对九辊进行了技术改造：1、取消最底部最后一个辊子，重新安装九辊底梁，保证九辊底部与烧结机炉条高度达到900mm，确保厚料层布料后，不造成底部的积料和压料。2、进行九辊整体支架倾斜角度的调整，倾斜角由原来的42°调整至45°，在保证物料偏析的情况下，使混匀物料均匀布料至烧结台面（如图2）。通过上述改造的实施，彻底解决了九辊布料积料和压料的难题，使九辊布料更加均匀、可靠。同时，在烧结料层提升以后，配套的松料器装置也存在明显短板，一是松料器透气棒采用的是镀锌管，不耐磨，磨损后极易造成物料、杂物粘结，清理困难。二是随着料层由760mm提升至860mm，原有透气棒的尺寸和间距均与新的料层厚度不匹配，不能保证透气的均匀性，不利于烧结生产。通过反复摸索和实验，我们决定对松料器进行如下改进：1、用20mm厚不锈钢条代替原来的镀锌管透气棒，同时在上表面加工成刀口，防止物料及杂物粘结。2、依据新的料层厚度，对透气棒的间距进行调整，重新布置，保证混匀物料的透气均匀。3、根据新调整的九辊位置和物料落料点，重新进行松料器机架固定，后移300mm。改造完成后，烧结料层透气性得到有效改善，同时也解决了松料器粘料、积料问题（如图3）。

2.3烧结机台车栏板技术改造

新二烧烧结机台车栏板的原始设计高度为730mm，随着烧结料层的增加，目前的台车栏板高度已满足不了厚料层烧结的要求。厚料层烧结过程中，正常烧结料层已到达860mm，超过栏板高度130mm，造成布料边缘垮塌，致使内返矿量增加，不利于烧结产能的提升。再则，料层增加以后，烧结过程中的边缘效应显得尤为突出，对烧结矿质量造成影响。因此，我们着手对目前的烧结机栏板实施改造：首先，在保证目前栏板的整体结构下，整体将栏板高度进行增高，由原来的730mm增加至850mm，保证在厚料层烧结过程中，布料边缘不形成垮塌；其次，将台车栏板的上半部分，与物料接触面加工成波浪纹，使其在烧结抽风过程中，边缘风速减缓，降低边缘效应（如图4）；同时，在炉条安装过程中，靠近栏板两侧多安装2根盲板炉条。通过上述改造的实施，实现了降低内返矿5吨/小时，烧结过程更加平稳有效。

2.4烧结机炉条清理装置的设计安装

新二烧实施厚料层烧结工艺后，为保证烧结质量，烧结机机速由原来的1.9米/min调整至1.7米/min。由于料层厚度增加，烧结机速减缓，整个烧结时间相对延长，因此，自实施厚料层烧结开始，烧结机炉条糊堵板结的现象有所增加。岗位人员只能在烧结机头部对板结炉条进行人工清理，清理难度大，岗位劳动强度增加，并存在安全风险，同时，也制约了烧结机产质量的发挥。车间管理组通过对标考察研究，设计出一套烧结机炉条自清理装置：在烧结机回程道安装一根旋转轴，与烧结机同宽；轴体开通孔，插入多股钢丝绳形成钢丝刷，与回程道台车炉条表面接触；用变频电机及驱动链轮带动轴体旋转，使钢丝绳在炉条表面进行清刷从而达到清理炉条板结物的目的（如图5）。利用定修对炉条清理装置实施安装并投入使用后，炉条板结物的处理时间大大减少，在炉条板结的初期，能有效减缓恶化趋势。

3烧结设备技术改造后的实际效果

新二烧烧结机在推广厚料层烧结实施过程中，通过对制粒机雾化水、烧结机九辊及松料器、烧结机台车栏板、炉条板结清理等一系列设备设施进行技术改造，稳定了厚料层烧结的工艺操作，同时也实现了产质量的大幅度提升（见图6、图7）

1）由图6数据看出：产量得到大幅提升，日均产量逐步从11300t/d提升至12240t/d，产量上升8%。

2）由图7数据看出：转鼓均值大幅提升，烧结矿转鼓从78.1%提升至79.9%，平均上升1.2%。

4结语

通过对烧结机雾化水制粒、合理的九辊布料、松料器、台车栏板改造、炉条清理装置设计安装的成功实施，新二烧厚料层烧结工艺的操作模式更加稳定、可靠。烧结矿产能提升有效，转鼓质量更加稳定。随着厚料层烧结工艺的推广和应用，包括烧结机蠕动、延长炉条、隔热件使用寿命、风量的合理分布在内的一系列问题还亟待我们解决。今后我们将持续进行设备技术攻关，进一步改善烧结矿的产量和质量，为高炉的稳定、高产、降耗提供有力保障。