段　超（昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司，云南　昆明　650051）

水鋼6＃、7＃燒結(jié)機氣力輸灰系統(tǒng)的調(diào)試改造

段超
（昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司，云南昆明650051）

摘要：氣力輸送是一種工業(yè)生產(chǎn)中常用的高效輸送法，其用于燒結(jié)除塵灰輸送，具有占地面積小、布置靈活、粉塵污染小、勞動強度低、自動化程度高等優(yōu)點。水鋼6＃、7＃燒結(jié)機在收塵灰的輸送中采用了該技術(shù)，并對調(diào)試和試運行過程中遇到的問題進行了分析，根據(jù)分析結(jié)果提出了設(shè)計中需注意的要點和改造的措施，系統(tǒng)實現(xiàn)正常運行。

關(guān)鍵詞：氣力輸送；燒結(jié)機；除塵灰；調(diào)試改造

0　引　言

水鋼6＃、7＃燒結(jié)機建設(shè)工程是貴州省重點技改項目，其主要內(nèi)容為建設(shè)2臺2 652 m2燒結(jié)機及其配套公輔設(shè)施。該項目由昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司設(shè)計和總承包，工程于2008年8月開工建設(shè)，2臺燒結(jié)機分別于2009年9月和2010年7月投入試生產(chǎn)，全系統(tǒng)于2010年11月通過竣工驗收。該項目在建設(shè)中采用了一系列國內(nèi)外先進的新技術(shù)、新工藝，工程建設(shè)實現(xiàn)了工期短、投資省、質(zhì)量優(yōu)的良好效果。

在燒結(jié)機收塵系統(tǒng)收塵灰的輸送上，采用了國內(nèi)先進的氣力輸送設(shè)備將收塵灰回送至配料室重新參加配料，最大程度地對原料循環(huán)利用，同時實現(xiàn)密閉運輸，減少了二次揚塵和工人勞動強度。由于該類系統(tǒng)在國內(nèi)燒結(jié)廠運用相對較少，且系統(tǒng)存在著運送的物料比重大、運距遠等特點，導(dǎo)致在試生產(chǎn)初期運行不夠順暢?？偘浇M織設(shè)計方、設(shè)備廠家和施工單位，結(jié)合對燒結(jié)除塵灰輸送系統(tǒng)特點和工程實際情況的研究，對系統(tǒng)進行了大量調(diào)試和改造工作，最終使該系統(tǒng)實現(xiàn)了正常運行，保證了整個項目的按期順利竣工投產(chǎn)。

1　氣力輸灰系統(tǒng)組成

水鋼6＃、7＃燒結(jié)機氣力輸灰系統(tǒng)共有6套，各輸送系統(tǒng)的基本參數(shù)見表1。

表1　各氣力輸送系統(tǒng)基本參數(shù)Tab.1　The basic parameters of pneumatic conveying systems

各輸灰系統(tǒng)均由氣源、輸送設(shè)備、管道、灰倉和控制系統(tǒng)等部分組成。

（1）該工程的輸灰氣源為水鋼鐵前片區(qū)空壓站用管道供給的壓力為0.8 MPa的壓縮空氣，在每個輸灰系統(tǒng)均設(shè)有儲氣罐（10 m3或5 m3），以保證輸送設(shè)備的正常工作用氣供應(yīng)。

（2）輸送設(shè)備為在每個收塵點配置的2臺發(fā)送器（又叫壓送罐或倉泵，單臺凈容積為：機頭、機尾和整粒收塵2 m3，成品轉(zhuǎn)運站收塵2 m3，配料收塵0.6 m3，均為一用一備）。各收塵器收下的灰塵經(jīng)由收塵器下的埋刮板輸送機送入中間倉，再進入倉下的發(fā)送器中，當發(fā)送器中收塵灰存到設(shè)定量或到設(shè)定輸送時間時，開始進氣加壓，當加壓到設(shè)定值（壓力開關(guān)動作）或設(shè)定時間后打開出料閥，然后壓縮空氣將收塵灰通過管道輸送到配料倉。

（3）管道主要由輸料管、輸氣管和助推器等組成，輸料管采用壁厚8 mm的厚壁無縫鋼管，機頭、機尾和整粒收塵輸料管管徑為DN125，配料、成品收塵輸料管管徑為DN100，輸料管彎頭采用加有背包的大半徑彎頭和球形彎頭，均可在彎頭處形成料磨料，以增加彎頭使用壽命，在輸料管彎頭前等處安裝有助推器，水平管約25 m安裝1組，垂直管約10 m安裝1組，由與輸料管平行敷設(shè)的輸氣管供氣，以補加壓縮空氣來保證輸料動力不衰減，并減少堵管發(fā)生機率。

（4）所有收塵器的收塵灰均送至在燒結(jié)配料室設(shè)置的2個收塵灰倉（每倉有效容積300 m3），倉頂輸灰管上設(shè)有耐磨陶瓷內(nèi)襯換向閥，可控制收塵灰進入的灰倉。倉上配有單機布袋除塵器。收塵灰在倉下由螺旋秤計量后經(jīng)加濕后參與配料，重新進入燒結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)。

（5）氣力輸送控制系統(tǒng)主要由各種料位、壓力監(jiān)測儀表、PLC控制系統(tǒng)和各種氣動閥門等組成。

2　系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問題

隨著水鋼6＃、7＃燒結(jié)機工程第一期6＃燒結(jié)機建成投入試生產(chǎn)，已安裝完成的各氣力輸灰系統(tǒng)也隨之進入系統(tǒng)調(diào)試階段。在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)除配料收塵輸灰系統(tǒng)可基本正常運行外，其它幾個系統(tǒng)都存在一定的問題而不能完全正常可靠地運行，存在的主要問題有：

（1）輸送超時。按照設(shè)備設(shè)計能力，每一罐發(fā)送器（倉泵）的正常輸送時間應(yīng)在5～10 min內(nèi)，但在實際調(diào)試過程中，經(jīng)常會達到20～30 min才能輸送完一罐，最長的甚至出現(xiàn)過1 h還未輸送完成的情況。由此導(dǎo)致收塵器收下的灰塵無法及時排出，嚴重時還出現(xiàn)為了保證燒結(jié)機不停機而被迫另開排灰口，改而采用車輛運灰的情況。此類情況其中以輸送距離最遠的機尾和整粒除塵更為嚴重。

（2）堵管。此類現(xiàn)象在各系統(tǒng)均有出現(xiàn)，多出現(xiàn)在出倉泵后、管道中后段等處。由于堵管發(fā)生在何處無法直觀發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測，只能由人工敲打管道聽音辨識，有時還要試拆管道驗證，加上管道在空中走線，換管也較困難，因此導(dǎo)致堵管故障的排除時間長，這也嚴重影響了氣力輸灰系統(tǒng)的正常運行。

（3）管道磨穿。此類現(xiàn)象主要出現(xiàn)在管道的中后段，以及管道彎頭和彎頭出口后1 m內(nèi)最易磨損，特別是除塵灰倉頂上的管道及閥門磨損更為嚴重。管道磨穿后也需要停機進行補管或換管，這也是影響系統(tǒng)輸送能力的一個重要因素。

3　存在問題及改造方案

在氣力輸灰系統(tǒng)調(diào)試上出現(xiàn)上述問題后，業(yè)主方和建設(shè)方共同對問題出現(xiàn)的原因進行了分析，并結(jié)合考察了國內(nèi)其他工廠的應(yīng)用情況，在保證生產(chǎn)不停的情況下邊分析邊整改，對該系統(tǒng)的系統(tǒng)特性、材料選用、管道布置和生產(chǎn)操作中需注意的問題逐步形成了較全面的認識，針對問題形成原因進行了相對應(yīng)的改造。

1）存在問題原因分析

（1）輸灰氣源供氣能力不足。在試車過程中，經(jīng)常出現(xiàn)輸送時間稍長后管道壓力急劇下降的問題。經(jīng)分析，原因主要是在倉泵將儲氣罐中的壓縮空氣用完后，由于儲氣罐的補氣管道管徑不夠而導(dǎo)致無法給倉泵提供足夠的動力。

（2）收塵灰受潮結(jié)塊。由于燒結(jié)機機頭除塵廢氣中含有一定量的水分，機頭收塵灰收下后，一旦未及時排走而放置較長時間，溫度降低后會導(dǎo)致結(jié)露，就易形成板結(jié)。而水城地區(qū)空氣濕度大、降雨量大，在管路密封和防雨措施不好時，水汽也易進入倉泵及管道系統(tǒng)，導(dǎo)致輸灰困難。

（3）管路設(shè)計不盡合理。由于燒結(jié)收塵灰比重大且粒徑分布范圍廣，因此相比其它輕質(zhì)物料的輸送更易發(fā)生因管道設(shè)計不合理而導(dǎo)致的管道阻力大、物料沉積和堵塞等故障。管道設(shè)計中必須選擇最近的路徑，并盡量減少彎頭數(shù)量，同時還要盡量避免管道垂直爬坡和直角轉(zhuǎn)彎。

（4）管材、管件選擇需優(yōu)化。由于燒結(jié)收塵灰具有的大比重、大顆粒、硬度大等特點，決定了其在輸送管道的流動方式都呈現(xiàn)出初始為栓狀流、尾部為懸浮流的特征，其本質(zhì)上還屬于氣力輸送方式中的稀相方式。其輸送流速相對較快（可達10 m／s），相應(yīng)地對管道、彎頭、閥門等處產(chǎn)生劇烈沖刷、磨擦導(dǎo)致管道管件磨穿和磨損，因此必須選用耐磨性能好、磨損小的管件以盡量延長管道管件的使用壽命。

2）改造方案

（1）加大進儲氣罐中壓縮空氣管管徑。將設(shè)計給儲氣罐供氣的壓縮空氣支管管徑從DN50改為DN125或DN150（根據(jù)儲氣罐大小不同而定），經(jīng)如此改造后，以前常見的供氣不足、輸送后期壓力急劇下降的情況就較少發(fā)生了。

（2）加強防雨防潮措施。針對水城地區(qū)空氣濕度大、雨水多的特點，對氣力輸送裝置部分完善補加了防、遮雨設(shè)施，對放置發(fā)送器的地坑加高了防水圍堰，保證其不被雨淋、水泡。同時，還在操作中注意及時定期排灰，盡量減少收塵灰在灰倉中的存留時間，防止其受潮、板結(jié)。

（3）管路系統(tǒng)改造，降低管道阻力。根據(jù)現(xiàn)場實際，對管路走向進一步優(yōu)化，盡量縮短輸送路徑長度，特別是針對機尾、整料系統(tǒng)的管道進行大量優(yōu)化，將原有的兩段水平與垂直結(jié)合布置的管道，改為沿膠帶機通廊斜坡上行，避免了垂直上升管道的存在，并減少彎頭數(shù)量。還將原來阻力大、磨損快的90°垂直彎頭和球形彎頭，均改為大曲率半徑彎頭，在彎頭上加背包。對部分磨穿頻率較高的彎頭和直管，還試用過內(nèi)襯陶瓷耐磨層的大曲率半徑彎頭和壁厚進一步加厚的鋼管。此外，在部分易發(fā)生堵塞的管段和彎頭等處增設(shè)助推器，提高推動力。

改造后，經(jīng)過操作人員對系統(tǒng)操作規(guī)律的熟悉掌握，各氣力輸灰系統(tǒng)的輸送能力均達到了原設(shè)計指標，管道中發(fā)生堵管的現(xiàn)象也大為減少，且管道和管件的使用壽命也得到延長，減少了檢修維護的工作量，并一直正常生產(chǎn)使用至今，再未發(fā)生過因氣力輸灰系統(tǒng)故障影響燒結(jié)主工藝生產(chǎn)或改用車輛送灰的情況。

4　結(jié)　語

氣力輸送技術(shù)用于燒結(jié)除塵灰輸送，具有占地面積小、布置靈活、粉塵污染小、勞動強度低、自動化程度高等優(yōu)點，具有良好的推廣前景。只要在設(shè)計中根據(jù)其系統(tǒng)特性，注意設(shè)備配置、管道走向和材料選用等設(shè)計細節(jié)，并在調(diào)試過程中進一步優(yōu)化，就可以實現(xiàn)氣力輸灰系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

參考文獻：

［1］鄭法平.淺析燒結(jié)除塵灰氣力輸送技術(shù)［J］.華東科技：學(xué)術(shù)版，2013（3）：20.

［2］王駿.氣力輸送在燒結(jié)電除塵輸灰系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.中國重型裝備，2008（3）：23－26.

［3］邱生祥.燒結(jié)機配套氣力輸送系統(tǒng)的研制及應(yīng)用［J］.機電技術(shù)，2012（2）：67－69.

［4］尹彥周.萊鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)機氣力輸灰系統(tǒng)改造［J］.中國設(shè)備工程，2014（2）：18－19.

［5］湯靜芳.武鋼新一燒除塵灰的氣力輸送［J］.武鋼技術(shù)，2007（4）：25－27.

中圖分類號：TH232

文獻標識碼：B

文章編號：1004－2660（2015）01－00019－03

收稿日期：2014－12－29.

作者簡介：段超（1972－），男，重慶人，高級工程師.主要研究方向：冶金及化工工藝設(shè)計.

Commissioning and Modification of Pneumatic Dust
Conveying System in Sintering Machine No.6＆No.7 of Shuicheng Steel

DUAN Chao
（Kunming Engineering＆Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co.Ltd.，Kunming 650051，China）

Abstract：Pneumatic conveying technology is an efficient conveying method.Being used in sintering dedusting ash conveying，it stands out in less occupied area，flexible layout，little dust pollution，low labor intensity，high automation level，etc..This technology has found its application in dedusting ash conveying of sintering machine No.6＆No.7 of Shuicheng Steel and problems occurred in commissioning and trial run were analyzed.Based on the results，attentions in design and modification measures were put forward and then the system worked properly.

Key words：pneumatic conveying；sintering machine；dedusting ash；commissioning and modification