居鹤鸣

（南京钢铁集团烧结厂，江苏 南京 210035）

摘 要：南钢烧结厂 4# 烧结机于 2020 年 12 月进行了为期 18 天的大修扩容改造，时间短，工期紧。文章着重介绍改造方案，及改造后的效果，提高了产能，各项技经指标均得到改善提高。

关键词：烧结机；扩容；大修

南钢炼铁事业部烧结厂2020 年 12 月 3 日至 2020年 12 月 20 日对 4# 烧结机进行了为期 18 天的大修扩容改造，在经过充分的认证设计准备，改造按时间节点 完成，改造过程安全可控，改造效果达到预期要求。

1 背 景

南京钢铁集团烧结厂 4#、5# 烧结机有效抽风面积分别为 220.5m² ，烧结机由中冶长天设计院设计，设计年可生产成品烧结矿 461.2×104t。转鼓指数 T（+6.3 mm）≥76%、成品烧结矿含粉率（- 5 mm）＜5%，利用系数1.3 t/m²·h，主抽风机抽风能力 21000 m³ /min，设计烧结负压 - 17.5 KPa，配套南钢 4#，5# 高炉。4#、5# 高炉有效容积分别为 1980 m3 ，高炉烧结矿比例 70%左右。经过七年的生产，两台烧结机均不同程度存在设备老化现象，环冷机密封效果差，抛撒料现象严重，成品矿冷却效果差，烧结机漏风率大幅提高，影响抽风机系统运行，而高炉利用系数近几年由投产时的 2.4 t/m³ ，提高到现在的 3.15 t/m³ ，两台烧结机虽然经过几次提产技改，仍然不能保证满足高炉烧结矿比例要求。因此为了 4#，5# 高炉的稳定顺行，降低消耗，迫切需要提高高炉熟料比，尤其是保证烧结矿比例达到 70%以上，在此情况下，综合两台烧结机现状，4# 烧结机台车扩容改造大修定于 2020 年 12 月进行，为期 18 天。

2 思路和方案

本次改造的目的是增加 4# 烧结机的生产能力，在确保工艺设备的负荷情况下，进行扩容改造，改造过程中应充分考虑节能，环保，超低排放，降低生产成本的要求，经充分认证核算，本次改造工艺设备负载增加10%，原设备能力完全满足工况变化要求。因此，在此次扩容大修改造过程中，破碎系统，进料系统，配料混合系统，整粒筛分系统，成品系统，脱硫脱硝等环保系统不做改造，只进行恢复性检修。具体改造方案为：南钢烧结厂 4# 烧结机原有效抽风面积 220.5 m² ，烧结机效长度 63 m，台车宽度 3.5 m，为利用原有框架结构，烧结机轨道宽度保持不变，烧结机有效长度保持不变，台车宽度提高到 3.9 m，烧结机改造后，实际有效抽风面积扩大到 245.7 m³。

3 主要改造设备

在 4# 烧结机台车扩容改造过程中，由于烧结机台车宽度增加，为保证结构强度，烧结机台车大梁高度经设计也增加了 40 mm，因此对相关会影响烧结机运行，产生干涉的设备进行改造。

3.1 抽风机改造

为保证扩容后通过单位有效抽风面积有效风量在合理范围，对抽风机转子进行升级改造，重新设计制作转子。抽风机电机使用原电机，整个抽风机除转子外，其他不变动，使用原附属设备，改造后抽风机工作能力23000 Nm³ /min，增加 2000 Nm³ /min。

3.2 烧结机台车改造

由于烧结机整体框架不变，烧结机轨道间距不变，烧结机台车轮轨距不变，烧结机台车加宽只能采取台车本体下部外飘处理，以保证加宽宽度。由于改造前烧结机台车大梁强度不足，易变形向下弯曲，导致烧结机漏风率增加，影响烧结机安全运行，本次对烧结机台车大梁重新进行结构强度设计，大梁厚度提高 40 mm，改造后烧结机台车高度提高 40 mm。重新设计制造后烧结机台车，宽度 3900 mm，长度 1000 mm，高度 1346 mm。

3.3 烧结机头部混合料布料系统、铺底料系统改造

由于烧结机台车加宽、加高，混合料系统必须进行适应性抬高加宽改造。原有的辅门及扇形料门使用效果差，操作困难，劳动强度大，此次进行技改，取消辅门及扇形料门，采用气动料门。混合料矿槽下部、圆辊给料机，九辊布料器，松料器抬高加宽，使之适应烧结机台车的加宽加高改造。

3.4 烧结机尾部改造

由于烧结机台车加宽加高，同样的为避免烧结机运行干涉，对烧结机尾部吸尘罩及单辊溜槽体进行了重新设计制作安装。主要难度在单辊溜槽体，整体后移40 mm，同样长度缩短 40 mm，在重新设计制作过程中，进行了技改优化设计，采用新型单辊溜槽体，以提高寿命，便于维护。

3.5 环冷机大修改造

4# 烧结机对应的烧结矿冷却设备为一台 248 m² 液密封鼓风环式冷却机，为露天布置，由于磨损及大自然作用，环冷机台车静密封装置损坏严重，台车本体磨损，鼓风系统腐蚀漏风严重，导致环冷机冷却效果差， 抛撒料严重，已影响整个 4# 烧结机系统的安全运行。

本次环冷机大修改造内容主要为：利用原基础及环冷机主体框架，环冷机本体台车，环冷机轨道，鼓风系统风道，液密封装置全部重新制作换新。为保证大修改造后的环冷机具有更好的密封冷却效果，对环冷机静密封装置进行技改，改用新型硅橡胶静密封装置。卸料曲轨采用新型专利技术，在卸料点增加一段水平轨，以延长卸料时间，确保每节环冷机台车卸料干净，防止环冷机台车不能完全卸料干净，残余烧结矿对环冷机静密封装置损伤。

4 烧结机台车扩容大修后运行状况

2020 年 12 月 20 日 4# 烧结机空负荷试车完成，随即投料生产，两天后达到改造设计生产目标，在原有生产能力上增产超过 10%。但也暴露一些问题，环冷机门型密封装置部分紧固件松动漏风，导致密封水槽内密封水被冷却风吹出喷溅；环冷机台车运行到曲轨段时，由于曲轨定位误差，运行不顺畅，曲轨挤压环冷机外侧台车轮，于 25 日停机 8 小时进行消缺处理，处理后运行效果好，各项技经指标达到或超过改造设计要求。

自 4# 烧结机改造投产后，4# 烧结机上料量由 2020年 11 月的 478 t/h 提升到 535 t/h，铺料厚度达 900 mm，大烟道废气温度保持 125 ℃以上，烧结机台时产量增加57 t/h 左右，吨矿燃耗降低 0.88 kg/t 左右，烧结矿质量有所改善，烧结过程控制参数稳定。烧结烟气含氧量由15.5%降低到 14.8%，证明烧结机抽风机系统漏风率大幅降低，经测算 4# 烧结机漏风率由改造前的 43.6%降低到改造后的 35%，烧结烟气中野风量减少，有效风量增加，总风量减少，虽然烧结机主抽风机能力提高，但实际工作风量减少，做功少表现为主抽风机工作电流降低 22 A。主抽风机每日用电量下降 2200 kW·h。由于环冷机大修改造后密封效果好，环冷机余热发电吨矿增加 4.2 kW·h。

5 结 语

在南钢烧结厂 4# 烧结机台车加宽改造大修过程中，烧结厂工程技术人员根据烧结工艺装备的发展状况，有选择的选择了一些新工艺技术。同时根据烧结厂4# 烧结机工况条件对原有工艺进行优化，使工艺配置更加合理，投产后技经指标得到改善。既降低了烧结生产成本，又保障了高炉合理用料比例，并且为 5# 烧结机台车扩容改造大修提高了经验。