崔晓冬，范兰涛，司新国，范文生，秦玉杰
(河钢集团唐钢公司炼铁厂，河北唐山063016)
摘要：为实施烧结厚料层生产，对河钢唐钢3#烧结机进行了栏板加高改造工作，烧结机栏板由600 mm加高至750 mm，点火器、七辊布料器、园辊布料器同步抬高150 mm，七辊布料器向东移50 mm，疏料器单排改双排整体后移200 mm; 同时对漏风、筛分等工艺项目进行专项治理。改造后，烧结初始布料厚度由630 mm 提升至780 mm，料面平整度均匀性良好，烧结机负压水平保持稳定，料层蓄热能力增加，固体燃耗、点火煤气消耗明显降低，烧结成品率提高5%。
关键词：栏板加高; 改造; 漏风; 厚料层烧结; 燃耗
0 引言
随着国内大型钢铁企业厚料层烧结取得的巨大进步［1，2］，近年来新建大型烧结机台车栏板高度大都在750 ～ 850 mm。2017 年10 月的冶金交流中心统计数据显示，全国骨干钢铁企业大中型烧结机料层厚度均值为736 mm。增加烧结机布料厚度，同时改善料层透气性可以显著提高烧结成品率［3］，优化烧结料上下层质量分布，改善烧结矿质量，优化入炉烧结矿的粒度组成。随着自动蓄热作用的强化，降低烧结燃料消耗的同时，还可降低烧结矿氧化亚铁的含量、提高烧结矿的还原性能［4，5］。本文主要介绍了为实施烧结厚料层生产，河钢唐钢3#烧结机栏板改造的情况。
1 烧结机栏板加高改造的必要性
炼铁北区3# 265 m2 烧结机于1999 年建成投产，设计台车栏板高度为600 mm［3］。相对炼铁厂另外4 台烧结机来说( 1 # SM700 mm、2 # SM650mm、3# SM600 mm、南区SM720 mm) ，3#烧结机台车栏板高度较低，致使生产过程中料层厚度偏薄，从而成为影响厚料层烧结操作的主要瓶颈，主要体现在: ( 1) 较薄的烧结料层，烧结风量利用水平偏低，吨矿烧结风耗偏高，烧结烟道总风量增大，给后续脱硫工序带来较重的负荷，脱硫增压风机负荷升高;( 2) 烧结厚布慢转操作时，容易造成台车边缘混合料洒落，降低烧结矿成品率，恶化现场环境难以满足目前严格的环保要求; ( 3) 一般表层烧结矿质量较差强度偏低，料层厚度越薄表层烧结矿影响比重越大，在降低烧结成品率的同时还影响烧结矿整体强度和粒度分布［7 － 9］，不利于高炉稳定顺行。因此，非常有必要对3#烧结机台车栏板进行加高改造以实现厚料层烧结。
2 烧结机栏板加高改造措施
2018 年7 月13 ～ 31 日，利用环保停机时间，对3#烧结机进行了栏板加高改造工作，同时对漏风等工艺项目进行了专项治理。
2． 1 设备改造项目
3#烧结机的台车栏板由目前600 mm 加高至750 mm，现场需改动部位及工程量如下:
(1) 烧结机头部弯道东侧骨架横梁及支撑，妨碍栏板运行，故先将钢结构及配重( 重4 t) 拆除，骨架向东延伸，然后制作安装新的横梁、立柱、短节、牛腿( 总重6 t) 等，再恢复其他钢结构。
(2) 烧结机摆动漏斗台车栏板上面高度处需收窄，故拆除2 t 旧槽体，并制作安装新槽体。
(3) 七辊布料器及相关装置需整体上移150mm，故先拆除3 t 重的七辊及传动装置、1 t 重的底座，制作并安装新底座，然后将七辊及相关装置调整到新位置，并固定。
(4) 圆辊布料器及相关装置需整体上移150mm，故先将其拆除，制作并安装2 t 重的加高底座，将圆辊布料器上移到新位置后连接、固定; 拆除及恢复微调闸门1 t。
(5) 混合料槽的下槽需割短收窄150 mm，故先拆除下槽下沿衬板，割除下沿后用钢板收口( 重2 t)至与圆辊吻合，再密封; 拆除并恢复相关件1． 5 t。
(6) 点火炉和保温炉的纵梁( 耐火材料) 位置较低，需将点火炉和保温炉( 含配管、烧嘴及吸火罩，总重60 t) 整体上抬150 mm，再将煤气和空气管道重新接口。此工程中需提前制作280 mm × 300 mm× 150 mm 底座24 个共1 800 kg，Φ 27 mm 钻孔共96 个，Φ 460 mm 煤气、空气管道接口4 个，Φ 100mm 放散管道接口4 个，并做泄漏实验。
(7) 台车栏板拆除604 块，拆除并安装M24 ×130 螺栓1 812 条，共计46 t。
(8) 导料槽头部方钢处需收窄，空档处向西延伸，共需拆除浇筑料4 t，重新修复钢板20 m2，再浇注4 t 浇注料，现场制作焊接并加固。
(9) 返程尾部骨架有两个400 mm × 400 mm 组合方梁，需降低150 mm，故拆除4 t 的旧梁，制作并安装250 mm × 400 mm 的新组合梁。
(10) 正程尾部密封罩需加高150 mm，故先拆除2 t 重的上部密封罩及横梁，将4 个立柱延长150mm，制作并安装1 t 重的钢结构，然后恢复上部密封罩及横梁。
(11) 机尾摆架的十字支撑梁与新栏板的距离为零，需降低50 mm，故拆除并制作新的4 t 重十字支撑梁，在原位下移50 mm 的位置安装固定。
(12) 小格篦子之间的锥形板高，需降低，故将3 t重的旧件锥形板拆除，并制作安装新件。
(13) 疏料器单排改双排，上下排间距250 mm，上排8 根下排9 根间距350 mm; 根据布料厚度的变化，结合物料堆积角度提前计算，疏料器整体后移200 mm。
(14) 安装一字型平料器，增加料面的压实度和平整度。
为增加料面平整度和压实度，烧结机上安装了一字型平料器。该平料器由平料装置、支撑装置、吊挂装置3 部分组成，如图1 所示。平料装置属于控制料面的关键部件，其结构为3000 mm × 350 mm 厚度为5 mm 的耐磨钢板，前端固定3 000 mm × 50mm 耐磨角钢，总有效重量为0． 5 t，前端角钢与料面充分接触，增强了平料和压实作用。支撑装置为两组扁钢与平料装置连接组成，扁钢另一端与布料平台固定槽钢相连接，起到定位作用。在布料平台左右两侧固定倒链形成吊挂系统，并根据实际料面情况，通过拉链进行高度调整，达到灵活布料的作用。
( 15) 割除圆辊两侧挡料板并安装圆辊自适应清扫装置，减少边缘效应。
烧结机泥辊两侧挡料板处存在粘料问题，影响烧结机台车边缘布料。为此，将泥辊两侧挡沿割除，用橡胶板作为档板，并自主设计安装了圆辊自适应清扫装置，解决了泥辊两侧因粘料加重烧结机台车边缘效应的难题，为进一步实施厚料层均质烧结创造了条件。圆辊自适应清扫装置安装前后圆辊边缘粘料情况如图2 所示。
（16) 天车改造烧结机台车栏板由600 mm 加高到750 mm，台车相关参数变化如表1 所示。
台车栏板加高到750 mm 后，台车及料重14． 92 t，现场需在35 m 高度处恢复，含钢结构和钢筋混凝土模块总重35 t; 拆除2 部10 t 旧天车，安装2 部16 t 新天车，并倒运; 拆除43 kg /m 钢轨160 m，并安装同长度新钢轨; 需500 t 吊车4 台， 50 t 板车4台; 需增Ф 50 mm 电气线管45 m，更换电缆150 m、空开2 个。
2． 2 漏风治理
在漏风治理方面共进行如下工作: ( 1) 风箱: 南侧1# ～ 26#风箱、北侧1# ～ 15#风箱打包堵漏( 膨胀节以下) ，更换27#风箱翻板，北侧27#用耐磨钢板制作，南侧27#风箱内涂抹耐火材料; ( 2) 双层卸灰阀:更换18 个新双层卸灰阀( 电动) ，密封更严，操作更灵活; ( 3) 烟道锥斗: 喷涂堵漏烟道锥斗34 个，并对内侧法兰口处焊接磨具进行灌浆治理; ( 4) 台车耐磨板: 更换9 块台车耐磨板、其余在线生产中逐步更换; ( 5) 膨胀节: 更换2 个风箱的膨胀节。受时间制约，风箱部分完工，并且另对膨胀节上部动工; 电动卸灰阀部分更换; 台车耐磨板线下更换中; 锥斗料2个风箱由于停机仓促( 环保限制) 未及时排空，没有进行灌浆处理。
3 改造效果
分别对2018 年7 月1 ～ 13 日和2018 年8 月1～ 3 日3#烧结机改造前后的生产工艺技术指标进行了对比，结果如表2 所示。
改造后烧结机的主要工艺指标及参数变化如下: ( 1) 烧结初始布料厚度由630 mm 提升至780mm，料面平整度均匀性良好; ( 2) 改善烧结燃烧过程: 烧结料层增厚蓄热作用增强，配碳量降低，固体燃耗降低7． 78 kg /t，烧结矿颜色粒度较好; ( 3) 增强点火效果: 厚布慢转点火器热量得到充分利用，根据点火料面烧结效果，煤气流量控制为8 500 m3 /h，单耗6． 03 m3 /t; ( 5) 强化烧结过程: 保证烧结过程前提下，机速由2． 16 m /min 降至1． 72 m /min，烧结成品率提升5%，同比增产3． 5%，烧结机利用系数由1． 19 t /( m2·h) 提升至1． 23 t /( m2·h) ;
( 6) 稳定烧结过程: 新型疏料器发挥作用明显，在布料厚度大幅提升的工况下，烧结机负压水平保持稳定，机尾终点控制稳定性良好，有效保障了烧结矿质量的稳定。
4 结论
厚料层烧结有利于增强料层蓄热，降低烧结固体燃耗，降低烧结机机速，延长点火时间，降低点火煤气燃耗。通过烧结机栏板提升改造项目的实施，并配合工艺设备改造及漏风治理，促进了烧结生产的提质增产。
参考文献
［1］翟江南． 厚料层烧结优化技术综述及其实践［J］． 烧结球团，2017，( 2) : 1 ～ 9．
［2］王新江． 烧结设备关键技术研究及工程实践［J］． 价值工程，2018，( 17) : 129 ～ 130．
［3］何金贤，龚瑞娟． 唐钢360 m2 烧结机优质稳产的生产实践［J］．河北冶金，2011，( 3) : 40 ～ 42．
［4］韩涛． 提升宣钢烧结矿还原性的微结构研究与实践［J］． 烧结球团， 2018，( 6) : 49 ～ 53．
［5］陈灿，祁锦波，李长军． 提高400 m2 烧结机烧结料层厚度的生产实践［J］． 河北冶金，2018，( 2) : 33 ～ 34．
［6］王艳军，秦玉杰． 非主流矿在唐钢烧结生产上的应用［J］． 冶金能源; 2013，( 6) : 30 ～ 32．
［7］龙红明，左俊，王平，等． 厚料层烧结高度方向均质性研究［J］． 烧结球团，2013，( 4) : 1 ～ 6．
［8］刘玉东，康海军，裴元东，等． 京唐800 mm 烧结料层物料分布测定［J］． 河北冶金，2014，( 11) : 33 ～ 35．
［9］范兰涛，秦玉杰． 河钢唐钢北区提高烧结转鼓强度的生产实践［J］． 河南冶金， 2018，( 2) : 22 ～ 25．
［10］程峥名，潘文，宁文欣，等． 烧结点火制度研究与应用［J］． 烧结球团， 2018，( 6) : 54 ～ 58．