雷建梅

山西建龙实业有限公司技术中心

摘要  通过对山西建龙198 m²、265 m²、360 m²烧结机篦条糊堵的问题进行原因分析，找出问题的症结，采取烧透减少烧结过湿层，除尘灰外配，改进篦条结构，增加铺底料厚度等一系列的措施，有效的解决了三台烧结机篦条糊堵的问题。

关键词  烧结机；篦条糊堵；过湿层；除尘灰

随着山西建龙实业有限公司产能规模的不断扩大，炼铁、炼钢、轧钢等各工序产生的各种含铁固体废弃物越来越多，为了降低生产成本，节约资源，减少环境污染，工业废料返回烧结工序消化利用。由于这些固体废弃物的粒度细、粘性强、亲水性差，而且环境灰量、重力灰量、污泥配比增加，三台烧结机均出现了篦条糊堵问题，导致风量分布不均衡，部分炉篦条、隔热垫烧损、脱落严重，设备故障率增加，烧结矿产量降低，质量也受到一定程度的影响，特别是进入到冬季，炉蓖条糊堵尤为突出。

1篦条糊堵机理探索

烧结机篦条的糊堵是在生产过程中逐渐形成的，起初篦条两端与隔热套接触的地方很容易糊堵，而且糊堵上去的料比较牢固，在烧结过程的循环中黏料越黏越多，导致篦条和隔热套活动间隙减少，最终篦条上和隔热套上粘满料，引起整块台车糊死。

糊堵过程：首先，隔热套和篦条接触的地方开始糊堵，主要是篦条两头与隔热套的间隙小，最容易夹料；其次，篦条的两端、篦条与篦条之间开始糊堵，导致所有的篦条都无法活动；然后，篦条的中间缝隙也开始变小，逐渐的糊堵，整个表面除了烧结料接触的上表面以外都粘满了料；最后，隔热套的表面和烧结机风箱板壁上开始黏料。

从烧结机篦条、隔热套、台车本体及风箱糊堵情况，结合烧结过程分析来看，烧结机篦条之间的间隙是烧结过程中风的通道，风的冲刷作用应保证篦条表面不糊堵，说明料和篦条、隔热垫、台车本体之间的黏合作用力比较大。从黏料情况看，比较坚硬，靠一般的机械清理很困难，黏结力、作用力相当大。与此同时，烧结机篦条糊堵严重的同时，烧结主抽风机转子、叶片出现挂泥现象，对烧结主抽风机的运行安全造成威胁。

因此，有必要对烧结机篦条糊堵进行深入地探讨，找出糊堵的机理，采取措施予以解决，以稳定烧结生产。

2烧结机篦条糊堵的原因分析

通过现场观察，已糊堵的篦条为白色斑状，篦条之间为以铺底料为主的黏结块，黏结块表面分为白色、红色。取黏结在台车上的料块，分析篦条糊堵物质的化学成分，结果见表 2，篦条糊堵前后对比图见图1、图2。

表1：糊堵物成份/%

从检测结果分析：红色包裹层主项为 Cl^-、K、S、O，包裹物中夹杂 Fe³⁺，因此颜色发红。白色颗粒中 Cl^-含量大于 K 含量，二者总量达到 88.04%，说明主要物质为 KCl，还有少量的 NaCl、K₂O、Na₂O。KCl 在烧结温度条件下为液相白色物质，因为比重较小的缘故，烧结过程能随抽风气流下行，冷却过程黏结铺底料，黏结篦条表面，与气流中粉尘接触后，还容易黏结粉尘。气流成分浓度较高时，黏结加剧。

黏结项来源：K 主要来源是除尘灰、污泥、白灰和石灰石粉、白云石粉与高钾矿物，Cl^-主要是港口外矿抑尘过程中打入的海水带入。

图1：篦条糊堵后                   图2：篦条糊堵前

从上表可以看出，我厂篦条与标准相比Cr、Mn含量偏低，C、S含量偏高。

2.1除尘灰、污泥、氧化皮对篦条糊堵的影响

我厂烧结内部产生的环境灰（除尘机头三、四电场灰外）、炼铁矿槽灰、出铁场灰、重力灰、炼钢二次除尘灰均在烧结中配用，单耗达0.025t/t，污泥在烧结中单耗达0.019t/t。在一次料场将除尘灰、污泥、高炉返矿按比例搅拌，通过预配按重量配料，在烧结中均衡配用。

通过对篦条糊堵物进行取样成份分析发现粘结物中碱金属含量偏高，其中K₂O、Na₂O含量尤其偏高，由此分析判断正是由于除尘灰、污泥等的直接配加、循环使用造成了有害元素的不断富集。具体除尘灰、污泥、氧化皮成份见下表3。

表3：除尘灰、污泥、氧化皮成分/%

2.2混合料水分控制对篦条糊堵的影响

烧结生产烧结料点火后，烧结过程自上而下进行，根据料层的变化将烧结过程沿料层的高度大致分为五个带：烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带，五个带中燃烧带和过湿带的水气冷凝阻力最大，预热带和干燥带次之，烧结矿带最小。

从烧结过程来看，当过湿带向下移动至台车篦条时，篦条表面和间隙中存在着大量水分，使篦条湿润，同时混合料中的重力灰、环境灰等细颗粒物料由于亲水性差且不易成球，在干燥带及过湿带形成大量粉尘随风流通过篦条间隙。当烧结机篦条间隙透风不畅时，一些具有粘性的粉尘与湿润的篦条接触，粘附于篦条间隙中。随着燃烧带下移，温度不断升高，粘附的粉尘发生矿相反应，便形成具有一定强度的粘着物。随着烧结生产的周而复始，经过多次的粉尘粘附和矿相反应，致使篦条间隙逐渐被糊死。

结合生产实际，在一定范围内水分越大，烧结过程的过湿现象越严重，到达篦条的重力水越多，越容易造成篦条糊堵，所以导致烧结过程中过湿层过厚是篦条糊堵形成的一个重要原因。

2.3 烧结终点控制不好

从烧结生产的过程来看，如果烧结终点控制得当，烧结饼烧透，终点温度应该控制在300℃以上，但如果由于水分波动大或终点控制不好，烧结终点的温度就会降低甚至过湿层在炉蓖条表面，过湿层中的水份和细颗粒物料就会粘附在炉蓖条上，造成炉蓖条间隙被糊堵。

2.4铺底料的影响

结合烧结杯试验室，我厂原料结构烧结料的过湿层厚度较厚，要求铺底料的厚度相应增加，通过生产实践需要铺底料厚度30～40ｍｍ，但是测量发现，烧结机铺底料厚度在25ｍｍ左右，铺底料较薄，导致混合料与篦条直接接触，一方面降低了烧结料的透气性，另一方面当烧结带下达到篦条时，烧结带的高温废气可能将篦条烧坏或把已熔融的液相黏于篦条上。 这也是造成篦条糊堵的原因之一。

2.5篦条材质的影响

篦条材质标准与我厂篦条材质对比如下：

表4：改进前篦条材质/%

铬含量能使篦条外表层在高温作用下生成一层致密的 Cr₂O₃ 保护膜, 阻止或延缓合金的氧化过程由外部氧化转向内部氧化，而我厂篦条Cr低，易造成抗氧化能力差，篦条易富集其它氧化物如K₂O、Na₂O。碳较高，易造成篦条塑性能力变差，高温强度低，使炉篦条容易断裂。

3解决措施

3.1对环境灰、重力灰实施单独配加

前期环境灰、重力灰、污泥、高炉返矿按一定比例搅拌。由于污泥水分含量大，环境灰、重力灰拉运不及时或由于扬尘，搅拌人员不能严格按比例搅拌，造成混合料不均匀，影响烧结过程的均一性。目前在一次料场将重力灰与环境灰雾化，另外制作了环境灰与重力灰的两个小仓，将重力灰与环境灰单独上仓，避免了除尘灰搅拌不均匀的现象，较大程度上解决了篦条糊堵。

3.2加强操作检查，严格控制混合料水分及烧结终点温度

降低烧结过湿层厚度以减小过湿层对炉篦条糊堵的影响。为此，采取以下措施：

①为使混合料水份稳定，要求班组长每班对混合料采样两次进行检测，目前造球率≥ 68%，含水量 7.5±0.2%。要求上下工序衔接好，配料出现断料时，要第一时间通知看水工及时调整一混加水量，定期对看水工进行技能培训，提高目测水份含量的技能。与此同时，对一混内加水进行蒸汽预热，提高水温，机头混合料温度≥ 56℃，过湿带厚度减少，混合料透气性良好。

②提高看火工、混合机工的操作技能培训，对他们进行混合料水分估测训练；同时由工程技术人员不定期抽查，促使各岗位操作人员熟练掌握并提高其操作技能。

③要求混合机工加强机旁操作检查，及时发现水分波动并作好相应调整，以稳定混合料水分。

④针对料种不同、成分不同、烧结性能不同、配比不同的情况，提前取样、抽样、化验，进行预配料。

⑤对制粒机加水系统改造为雾化加水。

3.3  改进篦条结构

观察发现除了固体废弃物循环利用导致篦条糊堵外，烧结机篦条没有充分的自由度也是造成篦条糊堵的重要原因之一。篦条在隔热垫上面应当可活动，有一定的自由度。当台车在轨道上运行时，由于相邻篦条之间能相互移动，夹在篦条之间的颗粒也容易掉落，不易结块。但由于炉蓖条受热膨胀，两端部间隙变小，甚至顶死，造成无法活动，将炉篦条的长度有496 mm改为494 mm。另外将炉篦条的相邻间隙由5 mm改为10 mm，以提高通风面积，将炉篦条的“夸档”尺寸由65 mm，改为67 mm，以增加炉篦条的自由度。

另外还与篦条供应厂家结合对篦条结构作了以下改进：

1）适当增加顶部与两侧面的过渡圆弧，由R13改为R18。

2）增大篦条两端挂钩处过渡圆弧，增强此处强度，防止烧损及受力时断裂。3）篦条整体厚度由35 mm减为33 mm，为保证篦条整体强度，将两端高度由30 mm增加为35 mm。

3.４　提高铺底料厚度

铺底料利于主风机转子寿命的提高和烧结料层透气性，延长了篦条寿命，减轻了篦条糊堵。结合我厂原料结构，调节铺底料调整螺丝，将铺底料厚度提高到 35ｍｍ，延长烧结过湿层与台车篦条之间的距离，避免过湿层料大面积与台车篦条接触，阻隔过湿层料大部分进入篦条间隙，使过湿层料在完成烧结过程中始终处于铺底料上部，而与台车篦条和篦条间隙“绝缘”。

3.5  定期集中清理糊堵篦条，防止糊堵现象进一步发展

每月进行一次烧结机定修，组织作业区职工集中清理、更换糊堵的篦条，并要求检修前一天完成全部空台车组装。集中处理糊篦条时，充分利用烧结机平台上能用的空间，将所有参检人员合理分工，做到烧结机台车和烧结机平台上同时进行。处理时，对于“糊”得面积达到75％以上的将整块台车更换下来，在烧结机平台上处理；而对于糊堵情况较轻的，由作业区人员用钢钎、撬棍在烧结机上清理，及时更换烧损的炉篦条、隔热垫。

3.6 改进篦条材质

由于原有篦条易氧化糊堵严重，造成消耗高，一般吨烧篦条消耗0.03~0.1kg，但我厂原有篦条消耗超过0.1kg以上，为改善我厂篦条质量，与篦条厂家共同签定了技术协议，要求篦条材质按如下标准执行。

表5：改进篦条后的成份/%

4结束语

通过采取控制混合料水分、控制烧结终点，减小烧结过湿层，对除尘灰等固体冶金废料的单独配加使用，改进篦条材质与结构等一系列的综合措施，2018年后我厂篦条糊堵现象大大减轻，大幅减少了炉篦条、隔热垫的消耗，减轻了职工的劳动强度，提高了抽风效率，为烧结优质高产创造了条件。