程翠花,范兰涛,甄常亮,李旺,闫宝忠
(河钢集团唐钢公司炼铁部,河北唐山063016 )
摘要: 介绍了烧结机漏风率的测定方法。结合唐钢3#烧结机漏风率的在线检测和计算,分析了烧结机漏风的主要部位。在此基础上,提出了烧结漏风的治理措施,烧结机的漏风率由49. 64% 下降到43. 21%,台时产量增加2. 84 t,成品率提高1. 23%。
关键词: 烧结机;漏风率;测定;治理
0 引言
目前烧结是冶金企业利用铁矿粉造块的最主要途径。抽风机是烧结过程的主体设备之一,烧结机系统漏风率的高低直接影响烧结的各项生产技术能耗指标。长期以来,由于烧结机设计、设备磨损等因素不太合理,导致在实际运行中烧结机系统漏风率居高不下。有数据显示,目前国外( 如日本、德国等)烧结机漏风率有的已经降到了30% 以下,宝钢大约在40%,而国内其他厂家的漏风率大多在45%~ 60%,高的可达到60% 以上[1]。唐钢公司测定了3#烧结机(有效面积265 m2)的漏风率,提出了漏风治理措施。
1 烧结机漏风率的测定
本次烧结机漏风率测定采用氧气平衡法,其主要原理:假定烧结系统无漏风,则烧结机篦条下部废气成分与后续测点的烟气成分应完全一致。由于实际生产过程中存在负压,烧结机台车底部至大烟道混入一定量氧气,导致烟气中氧气含量增加。根据氧气混入比例定量计算出烧结机系统的漏风率,计算公式如下:
K = (O2后- O2前]/[O2大气- O2前) × 100% (1)
测定工作在烧结机台车运行过程中,利用气体采样枪对台车底部和烧结脱硫入口分别取烟气样,连接烟气分析仪对烟气成分进行快速分析,实现对烧结废气中的氧含量的在线检测。由于取样点需要为采样枪设置预埋孔,本次检测利用定修时间提前做预埋孔的准备,预埋孔位置如图1 所示。
以唐钢公司炼铁部3#烧结机为例,采样枪插入台车栏板内侧900 mm,烧结机运行速度2. 0 m /min,烧结机有效烧结面积265 m2,风箱27 个。考虑工况限制,本次检测对北侧5# ~ 23#风箱进行了烧结烟气的取样和分析,并记录检测结果(图2)。
2 烟气中氧含量测定结果及漏风率计算
3#烧结机篦条下部烟气中的氧含量检测结果列于表1。
由表1 的数据得出,烧结机篦条下部烟气中的含氧量平均为12. 46%。同时测得当时工况下,烧结脱硫入口处烟气中氧含量为16. 7%,由此计算该段系统漏风率:
K = (16. 7 -12. 46) /(21 -12. 46) ×100% =49. 64%
烟气中的氧含量随风箱位置的变化趋势如图3所示。图3 中显示,不同风箱位置烧结废气中的氧含量存在较大差别。其中,6# ~ 14#风箱烟气中的氧含量平均为10. 52%,比其他风箱烟气中的平均氧含量低3. 69%。因此,分别对6# ~ 14#风箱、15# ~5#风箱至脱硫入口的系统漏风率进行计算,计算结果如表2 所示。
由表2 中的计算结果可以看出,本次测定烧结机不同风箱位置的漏风率差异较大,6# ~ 14#风箱漏风率比其余风箱高22. 32%。现场排查确认,本次漏风治理应将该段部位作为堵漏重点。
3 烧结机漏风治理措施
3. 1 漏风原因
通过与设备管理人员共同确认,3#烧结机漏风有以下几个主要部位。
(1)台车游板与滑道之间漏风
烧结机台车与固定滑道之间的密封是台车密封槽内弹压浮动游板式密封装置,螺旋弹簧由于受压力冲击影响易使弹簧发生变形、失效,端板也常被挤压变形,从而产生间隙。此外,生产过程中存在台车跑偏现象,台车游板和固定滑道发生磨损成为斜面或凹槽,使有效风量大量流失。
(2)风箱和大烟道漏风
在高负压气流和烟尘的冲刷及腐蚀作用下风箱和大烟道内壁磨损严重。同时,风箱立管处在大负压、高温及粉尘磨损时也容易损坏,使漏风率升高。
(3)双层卸灰阀漏风
烧结机采取双层卸灰阀放灰。由于物料的冲刷,双层卸灰阀密封不严,漏风严重时,由于漏风形成的负压会导致大烟道内的物料放不下来,只能停止烧结机。关闭主排风门后才能进行放灰作业,严重影响烧结矿产量、质量和烧结机作业率。
3. 2 治理措施
(1)加强对重点部位的点检,发现漏风部位利用定修机会及时处理,存在漏风的人孔和检查孔部位应及时堵漏。
(2)对磨损严重的烧结机轨道进行整体的拆除换新工作;烧结机台车游板,按各个班组包修的台车逐个进行检查,游板磨损严重时及时进行更换。
(3)风箱膨胀节磨损易出现漏洞,且不易修补。膨胀节处选用新型不锈钢材质,耐磨损、耐冲刷的特点,可以提高使用寿命,降低漏风率。
(4)利用大修机会,对烧结机大烟道系统整体设备内部进行大烟道涂抹,主要部位包括:烟道风箱内部、大烟道内部整体、风箱与大烟道连接处。
3. 3 改进效果
经过对3#烧结机进行3 个月的漏风治理,烧结系统漏风率由49. 64%下降到43. 21%,烧结技术经济指标得到改善,检测数据见表3。
4 结论
(1)应用烟气分析法可以实现烧结机漏风率的在线监测,但测量工作量较大,并且容易受实际工况影响,测量结果稳定性有待提高。
(2) 由计算结果看,唐钢3 #烧结机漏风率为49. 64%,本次测定烧结机不同风箱对应位置的漏风存在较大差异,对进一步治理烧结机漏风具有一定的指导意义。
(3)日常生产过程中对烧结机漏风及时点检,定期检修堵漏。此外,在重点部位选用耐磨材质,实施烟道内衬涂抹、烧结系统密封改造等技术可以改善烧结机漏风问题。
(4)在工况水平无较大变化的前提下,通过实施烧结机漏风治理,3#烧结机风量利用水平有所提升,烧结固体燃耗等主要经济指标得到改善。
参考文献
[1]金永龙,徐南平,邬士英,等. 烧结机分区段漏风测试技术研究及应用[J]. 钢铁,2003,(3):1 ~ 3.