譚 真,楊成波

(寶鋼集團八鋼公司鐵分公司,新疆烏魯木齊830022)

八鋼265m2燒結(jié)機隔熱件燒損原因及解決措施的探討

譚 真,楊成波

(寶鋼集團八鋼公司鐵分公司,新疆烏魯木齊830022)

對八鋼265m2燒結(jié)機隔熱件燒損原因進行了分析,結(jié)果表明:爐篦條糊堵和隔熱件自身材質(zhì)與結(jié)構(gòu)缺陷是引發(fā)燒損的主要原因。最后,提出了相應(yīng)的解決措施。

燒結(jié)機;隔熱件燒損;爐篦條糊堵

1 引言

八鋼燒結(jié)廠現(xiàn)有兩臺265 m2燒結(jié)機,分別于2006年12月18日和2008年10月5日建成投產(chǎn),每臺燒結(jié)機設(shè)計有129輛臺車。但自2009年3月以來,兩臺燒結(jié)機均出現(xiàn)了隔熱件大量燒損、斷裂脫落現(xiàn)象。臺車橫梁會因為失去隔熱墊的保護出現(xiàn)裂紋等損害,影響其使用壽命;隔熱件脫落造成爐篦條破損,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。兩臺燒結(jié)機因隔熱件燒損導(dǎo)致爐篦條脫落嚴重,除了每隔一個月的停機檢修外(每次檢修時間至少為8小時),還要另外停機添加燒損的隔熱墊和爐篦條,導(dǎo)致燒結(jié)機作業(yè)率下降,燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量受到影響(見表1),而且停機補充篦條,還會大大增加崗位工人的勞動量。

2 隔熱件燒損原因分析

隔熱件燒損主要原因有三個:①在燒結(jié)過程中由于爐篦條的糊堵造成局部溫度升高導(dǎo)致隔熱件燒損;②隔熱件本身的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的缺陷導(dǎo)致的隔熱件燒損;③隨著燒結(jié)機臺車橫梁的不斷燒損氧化,隔熱件和臺車之間的縫隙就越來越大,而且兩輛臺車不能緊密接觸,這樣也會造成隔熱件的燒損。所以要解決隔熱件燒損嚴重的問題,就必須從解決爐篦條的糊堵和隔熱件自身的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)入手。

表1 2010年1～4月八鋼265燒結(jié)加爐篦條次數(shù)、時間以及影響的產(chǎn)量

2.1 爐篦條糊堵

從觀察燒結(jié)機爐篦條糊堵發(fā)生的過程可以發(fā)現(xiàn),爐篦條的糊堵主要是由于爐篦條和隔熱件上逐步粘料,隨著粘料的增加,爐篦條和爐篦條之間以及爐篦條和隔熱件之間的活動間隙就會越來越少,最終導(dǎo)致整個燒結(jié)機的臺車被糊死。

2.1.1 原料因素造成的爐篦條糊堵

2.1.1.1 原料結(jié)構(gòu)不合理——精粉率高

八鋼265燒結(jié)精礦粉比例高,達到54.55%,富礦粉比例低,只有6.33%。精礦粉不易造球,在燒結(jié)過程中極易形成大量粉塵隨風流通過爐篦條間隙,造成爐篦條糊堵。八鋼265燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)見表2。

2.1.1.2 機頭電除塵灰的內(nèi)配

從對兩臺燒結(jié)機每月因為隔熱件燒損而添加爐篦條次數(shù)的比較,發(fā)現(xiàn)A#265燒結(jié)機加爐篦條的次數(shù)遠遠大于B#265燒結(jié)機(見表3),同時也發(fā)現(xiàn)A#265燒結(jié)機臺車爐篦條糊堵的情況明顯的比B#265燒結(jié)機嚴重。對兩臺265m2燒結(jié)機生產(chǎn)情況的比較,發(fā)現(xiàn)工藝操作制度上并無大的差別,燒結(jié)機工藝裝備基本相同,進口原燃料條件也基本相同,不同的就是A#265燒結(jié)機使用了4%的機頭除塵灰配比(見表4)。這說明除塵灰的使用與爐篦條的糊堵有直接的關(guān)系。

針對A、B系列燒結(jié)機加爐篦條次數(shù)和燒結(jié)原料配比的差異,于是對A#265燒結(jié)機使用機頭除塵灰成分進行了化驗分析,結(jié)果見表5。

表2 八鋼265燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

表3 A、B燒結(jié)機加爐篦條次數(shù)對比

表4 A、B燒結(jié)配比對比

表5 八鋼265燒結(jié)機頭電除塵除塵灰有害元素含量(%)

從對表5的綜合分析可以看出,燒結(jié)機頭二、三電場除塵灰的循環(huán)利用,導(dǎo)致了K、Na、Pb、Zn等有害元素的富集,加劇了A#265燒結(jié)機爐篦條的糊堵,而且這些有害元素也不利于高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和順行。

2.1.2 混合料水分對爐篦條水分的影響

從八鋼265m2燒結(jié)機生產(chǎn)的實際情況來看,混合料水分主要來自以下幾個方面:原料本身自帶的水分,白灰消化加水,冷返礦加水,一次、二次混合機加水以及蒸汽預(yù)熱所帶入的水分(冬季生產(chǎn)使用)。經(jīng)統(tǒng)計,當混合料通過混二皮帶時,其水分值達到8.5%左右,甚至更高。對于燒結(jié)過程來說,過高的水分會導(dǎo)致過濕層較厚,這是造成爐篦條糊堵的一個重要原因。

2.2 產(chǎn)能增加,隔熱件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)不能滿足生產(chǎn)要求

八鋼兩臺265m2燒結(jié)機目前只具備年產(chǎn)525萬噸入爐燒結(jié)礦的能力,但是八鋼公司正處在一個高速發(fā)展的時期,2009年已經(jīng)達到產(chǎn)鐵550萬噸、入爐燒結(jié)礦570萬噸,2010年的生產(chǎn)目標為:產(chǎn)鐵610萬噸、入爐燒結(jié)礦590萬噸,而八鋼公司的發(fā)展目標是鋼鐵產(chǎn)能達到1000萬噸以上。面對2010年的生產(chǎn)目標和公司的發(fā)展目標,我們只能在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上提高利用系數(shù)和成品率,這勢必會造成燒結(jié)過程熱負荷的增加。所以,現(xiàn)在的隔熱件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求了。

2.3 燒結(jié)機臺車的燒損

隨著燒結(jié)機臺車橫梁的不斷燒損氧化,隔熱件和臺車之間的縫隙就越來越大,臺車在機頭、機尾翻轉(zhuǎn)時臺車體和篦條無法將小隔熱件牢牢固定住,從而出現(xiàn)隔熱件脫落引起篦條大面積脫落的問題。隨著臺車體橫梁的不斷燒損氧化,新安裝的隔熱件也會在臺車翻轉(zhuǎn)時脫落。另外,兩輛臺車由于各種原因而不能緊密接觸,這樣也會造成隔熱件的燒損。

3 解決措施

3.1 爐篦條糊堵問題的解決

3.1.1 提高混勻料混勻效果

通過對混勻料場工藝參數(shù)優(yōu)化及操作優(yōu)化和自動化程序的改進,使燒結(jié)混勻料質(zhì)量得到較大的提升,最大限度地減少由于原料質(zhì)量波動帶來的燒結(jié)過程的波動,有利于提高燒結(jié)過程控制的穩(wěn)定性,間接地減少爐篦條的糊堵。

3.1.2 降低混合料水分,減小過濕層厚度

欲降低燒結(jié)過濕層厚度,必須從源頭上控制水分的帶入。當原料水分太高時,應(yīng)該根據(jù)工藝要求,首先保證白灰的消化效果,其次再是一、二次混合的加水,冷返礦加水。另外,還應(yīng)該提高看火工、制粒工以及值班長各方面的操作技能,使他們能夠及時準確的判斷混合料的水分并作出相應(yīng)的準確的調(diào)整,并且要求制粒工在物料相對穩(wěn)定的情況下盡量使用自動打水。

3.1.3 除塵灰內(nèi)部分流

由于除塵灰粒度細、含鐵品味低、有害元素含量高、親水性弱、成球效果不好,在燒結(jié)過程中容易被風抽走黏糊于爐篦條及風機葉片上,這樣就加劇爐篦條的糊堵,同時也會降低風機轉(zhuǎn)子使用壽命。針對A#265燒結(jié)機使用除塵灰后爐篦條糊堵嚴重的情況,我們可以將部分除塵灰進行內(nèi)部分流,具體措施如下:①將機頭除塵灰用汽車拉運到選礦,對除塵灰進行重選,使其重金屬、堿金屬等有害元素降到最低;②將B#265的除塵灰通過B冷-1皮帶進入冷返礦倉。另外,針對機頭除塵灰堿金屬、重金屬含量多的特點對機頭除塵風機進行改造,從根源上解決除塵灰的質(zhì)量問題。

3.1.4 強化制粒

由于八鋼265燒結(jié)機使用的原料中精礦比例特別高,這種原料結(jié)構(gòu)的難點主要是高比例的鐵精礦粉,要滿足高比例的精礦粉在燒結(jié)成礦過程中形成更高比例的鐵酸鈣系粘結(jié)相,并且在混合制粒過程獲得比較好的制粒效果,從而保證燒結(jié)過程良好的透氣性,減小過濕層的厚度。而且隨著資源的進一步緊張,燒結(jié)生產(chǎn)配加細粒鐵精粉比例的增加將成為新的趨勢,所以我們現(xiàn)在應(yīng)該針對自身原料結(jié)構(gòu)條件選取適合的制粒工藝,獲得更好的制粒效果,實現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定。從而減少爐篦條的糊堵和隔熱件的燒損。

3.1.5 改進爐篦條結(jié)構(gòu)

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),除了原料結(jié)構(gòu)的不合理、機頭除塵灰的富集循環(huán)、混合料水分過濕等因素導(dǎo)致爐篦條糊堵外,燒結(jié)機篦條不活動、沒有充分的自由度也是造成爐篦條糊堵的重要原因之一。我們現(xiàn)在使用的爐篦條兩側(cè)支撐端為方形,與隔熱墊之間系面接觸,因此篦條在隔熱墊上相對來說是固定的,不能活動的,此結(jié)構(gòu)不利于篦條之間粘結(jié)物的脫落。對于這一點我們可以使用新型防糊式篦條,它是將兩側(cè)支撐端的下底面由長方形改成倒V形,使篦條與隔熱墊之間由面接觸改為線接觸。這樣,篦條在隔熱墊上面可活動,有一定的自由度。當臺車在軌道上移動時,由于相鄰篦條之間能相互移動,糊在篦條之間的黏結(jié)物也容易脫落,不易結(jié)塊。燒結(jié)機篦條兩側(cè)支撐端改造前后的截面如圖1所示。

圖1 改造前后篦條兩側(cè)支撐端截面圖

3.1.6 定期集中清理糊堵篦條

為防止爐篦條糊堵現(xiàn)象進一步發(fā)展應(yīng)該每隔一段時間,組織職工集中清理糊堵的篦條。八鋼現(xiàn)在是每臺燒結(jié)機大概每兩個月左右進行一次檢修,但是我們從表1可以看出停機加爐篦條的時間2月份是7個小時、3月份是12個多小時、4月份更是高達20多個小時,所以應(yīng)該根據(jù)情況在隔熱件開始大量燒損導(dǎo)致爐篦條大量脫落和爐篦條糊堵嚴重之前,及時地對燒結(jié)機爐篦條進行清理。

3.1.7 增設(shè)燒結(jié)機篦條振打裝置

我們可以借鑒別的生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗自行設(shè)計或者引進先進、有效的燒結(jié)機篦條振打裝置。

3.2 隔熱件結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的重新選擇

如圖2所示,現(xiàn)在的隔熱件搭接在了一種下部帶鉤的隔熱墊,使其能牢牢地套在臺車體橫梁上,這種結(jié)構(gòu)使隔熱墊更換比較方便。但是隨著生產(chǎn)中各部件的燒損,它們之間的間隙越來越大,一方面,臺車在機頭、機尾翻轉(zhuǎn)時臺車體和篦條無法將小隔熱墊牢牢固定住;另一方面,這種隔熱件的尾部比較薄,而從隔熱件的燒損情況來看這個部位又是最容易燒損的部位。我們可以考慮借用萊鋼的經(jīng)驗對隔熱件結(jié)構(gòu)進行改造,如圖3所示。

圖2 燒結(jié)機臺車篦條、隔熱件的裝配

圖3 改造后臺車加工端篦條、隔熱件裝配

另外,隔熱件在800℃～1 000℃高溫下烘烤,并在一定的載荷下工作,在回車道上又受到急劇冷卻,致使隔熱件因逐漸氧化、熔融、開裂而損壞。從隔熱件工作條件和失效形式看,選擇成分的原則主要是提高材料抗高溫氧化性能,高溫強度及抗熱震性和高溫抗蠕變性。高鉻合金符合這樣的要求。高鉻合金隔熱件其配比成分為,C 2.0%～3.5%, Cr 25%～27%,Si 1.6%～2.0%,Al 0.6%～1.2%,Mn 0.4%～0.8%,Ni 0.8%～ 1.2%;并且通過壓鑄成鑄件,提高了合金的致密度,從而提高了抗氧化能力、硬度與高溫強度。

3.3 更換受損臺車

為防止隔熱件因為臺車的原因而燒損、脫落的情況,我們應(yīng)該經(jīng)常巡檢,一旦發(fā)現(xiàn)損壞、燒損嚴重的臺車應(yīng)及時更換。另外,還應(yīng)在平時的檢修過程中對臺車的軌道進行校正,防止因為軌道變形而引起的臺車與臺車之間接觸不緊密的情況發(fā)生。

4 結(jié)語

因為隔熱件的燒損和脫落導(dǎo)致的爐篦條脫落嚴重,是目前影響八鋼265m2燒結(jié)機利用系數(shù)、燒結(jié)礦質(zhì)量最主要的因素,所以,為了實現(xiàn)八鋼宏偉的發(fā)展目標,我們應(yīng)該集中力量去解決這個問題。未來我們應(yīng)按照上面的解決措施,有條不紊地進行工藝和設(shè)備方面的改進,從而達到提高燒結(jié)機的利用系數(shù)、改善燒結(jié)礦的質(zhì)量、降低成本和工人勞動強度的目的。爐篦條結(jié)構(gòu)的改進、隔熱件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的重新選擇、強化制粒等措施都還需要進一步的完善。

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Discuss on the Reasons and Resolving Measures for Heat Insulation Parts Burning of 265m2Sintering Machine in Bayi Iron&Steel Company

TAN Zhen,YANG Cheng-bo
(Iron Branch of BaoSteel Group Ba Yi Iron&Steel Company,Urumqi 830022,Xinjiang,China)

In this paper,the reasons for heat insulation parts burning of sintering machine are analyzed,the results show that the bar grates plugging and material and structure self-defects of heat insulation parts are the main causes of burning.Finally,the corresponding resolving measures are proposed.

sintering machine;burning of heat insulation parts;plugging of bar grates

TF046

:A

1001-5108(2015)05-0001-05

譚真,助理工程師,主要從事非高爐煉鐵工作。