燒結(jié)生產(chǎn)線各系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺談

王鑫

摘 ?要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)鋼鐵業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，在環(huán)保問(wèn)題日益嚴(yán)峻的今天，以往那種粗放、不可持續(xù)的發(fā)展方式已經(jīng)不可取，取而代之的是高效、節(jié)能的新型發(fā)展方式。小型低效高污染的燒結(jié)生產(chǎn)線將逐步被單機(jī)大型高效的節(jié)能生產(chǎn)線所取代，燒結(jié)生產(chǎn)線主要包括：原料準(zhǔn)備系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、燒結(jié)冷卻系統(tǒng)、抽風(fēng)除塵系統(tǒng)以及整粒系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī);配料系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU522.06 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）02-0022-02

1 ?燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)

焦粉和無(wú)煙煤是我國(guó)燒結(jié)生產(chǎn)線上使用的兩種主要燃料，在送入到燒結(jié)機(jī)前，這兩種燃料都需要破碎，一般采取分破和混破的方式。所謂混破就是將焦丁和無(wú)煙煤兩種燃料按一定的比例混合然后破碎，因?yàn)樵诨旌掀扑榍?，兩種燃料是按比例混合，因此破碎后的燃料性質(zhì)穩(wěn)定，這對(duì)于燒結(jié)礦的質(zhì)量至關(guān)重要，由于無(wú)煙煤與碎焦硬度存在的差異，如果破碎機(jī)選型和混破的方法不得當(dāng)就很容易造成兩種燃料的大小顆粒不一致，影響燃燒的質(zhì)量。不同的破碎機(jī)對(duì)無(wú)煙煤和焦粉破碎的能力是不同的，常見(jiàn)的Φ1 200 mm×1 000 mm四輥破碎機(jī)，進(jìn)料顆粒大小為0～12 mm，出料顆粒大小設(shè)定為0～3 mm，由于破碎焦的硬度更大，破碎機(jī)處理破碎焦速度為36～46 t/h，無(wú)煙煤的硬度更小，破碎機(jī)處理無(wú)煙煤的速度可達(dá)到46～56 t/h，在選型時(shí)，就要充分考慮到這一情況，可以通過(guò)以下公式估算所需要破碎機(jī)的處理能力：

P混=P煤·q煤+P焦·q焦

其中：

P煤為該破碎機(jī)的無(wú)煙煤處理能力;

q煤為煤焦混合中無(wú)煙煤的比例;

P焦為該破碎機(jī)的碎焦處理能力;

q焦為煤焦混合物中碎焦的比例。

分破就是先將燃料中的無(wú)煙煤、焦丁分開(kāi)破碎，然后再混合，如果整個(gè)生產(chǎn)線只有一套破碎系統(tǒng)，采用分破的辦法就會(huì)比較困難，因?yàn)閮煞N燃料采用一套破碎系統(tǒng)很容易出現(xiàn)混料的情況，另外配料室中的燃料的填滿(mǎn)以及排空都需要一定的時(shí)間，因此采用分破的方法，一般需要兩套破碎系統(tǒng)以便提高效率。

2 ?生石灰配料系統(tǒng)

如果設(shè)計(jì)不合理，燒結(jié)生產(chǎn)線中的生石灰配料系統(tǒng)很容易造成污染問(wèn)題，現(xiàn)階段，主要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)生石灰配料系統(tǒng)的密封來(lái)減少生石灰的外泄，減輕對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，在生產(chǎn)灰的配料過(guò)程中，都需要對(duì)生石灰進(jìn)行稱(chēng)重，現(xiàn)在使用比較多的主要有兩種計(jì)量方法，一種是使用螺旋秤，減量稱(chēng)，這種方法稱(chēng)量比較準(zhǔn)確，但是生石灰蒸汽的存在會(huì)影響到稱(chēng)量的準(zhǔn)確性;另外一種計(jì)量的方法是使用定量配料電子秤，這種電子秤準(zhǔn)確度較高，但在密封性方面要比螺旋秤差。目前很多燒結(jié)廠會(huì)采用一套獨(dú)立的生石灰除塵系統(tǒng)以減輕環(huán)境的污染，這些獨(dú)立的除塵系統(tǒng)很多使用的是生石灰濕式除塵法，獨(dú)立的除塵系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、沖擊式除塵器以及煙囪，沖洗的泥漿流成為消化用水，沒(méi)有污染的就可以外排，一些燒結(jié)廠為了減少成本，往往會(huì)采用配消器自帶的生石灰除塵系統(tǒng)，但這種除塵系統(tǒng)的除塵效果不理想，對(duì)于生石灰配料系統(tǒng)造成的環(huán)境問(wèn)題的完全解決還有賴(lài)于新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。

3 ?燒結(jié)冷卻系統(tǒng)

我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右。作為耗能大戶(hù)的冶金行業(yè)，節(jié)能減排成為企業(yè)生存和發(fā)展的重要課題。燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程可被回收利用的熱量是燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣顯熱。燒結(jié)煙氣平均溫度一般不超過(guò)150 ℃，所含顯熱約占總熱量的23%，機(jī)尾煙氣溫度達(dá)300 ℃～400 ℃。冷卻機(jī)廢氣溫度在100 ℃～400 ℃之間變化，其顯熱約占總熱量的28%，故回收這兩部分熱量是燒結(jié)工序節(jié)能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)節(jié)能增效，降低成本起著重要作用。

余熱利用的方式：①動(dòng)力利用。將熱能轉(zhuǎn)化為電或機(jī)械能;②熱利用。用余熱來(lái)預(yù)熱、干燥、供熱、供暖等。其中余熱發(fā)電是高效、經(jīng)濟(jì)的余熱利用方式。然而余熱發(fā)電也為燒結(jié)生產(chǎn)提出了更高的要求。為提高余熱回收量，普遍采用了熱廢氣循環(huán)系統(tǒng)，余熱發(fā)電后的廢氣（約150 ℃）還將回到環(huán)冷機(jī)，這就提高了環(huán)冷一段、二段的冷卻風(fēng)溫度。第三段風(fēng)溫為常溫，兩者之間溫差大，尤其在冬季更甚。容易造成環(huán)冷機(jī)變形，縮短臺(tái)車(chē)、軸承壽命，同時(shí)高溫廢氣對(duì)環(huán)冷機(jī)潤(rùn)滑也有一定影響。這些都對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)提出了新的課題，為此也提供了研究方向。在環(huán)冷機(jī)大、中修時(shí)，需將環(huán)冷機(jī)上物料全部排空，再開(kāi)機(jī)時(shí)，鋪底料槽中的料量不足，為了保證正常生產(chǎn)狀態(tài)，應(yīng)考慮適當(dāng)加大鋪底料礦槽容積的辦法來(lái)彌補(bǔ)不足。設(shè)計(jì)該礦槽容積時(shí)應(yīng)充分考慮燒結(jié)礦在環(huán)冷機(jī)上的冷卻時(shí)間、燒結(jié)礦的篩分時(shí)間以及燒結(jié)礦的輸送時(shí)間，即一個(gè)循環(huán)周期的時(shí)間，直到新的鋪底料產(chǎn)出補(bǔ)充到鋪底料槽中，否則會(huì)造成鋪底料斷流現(xiàn)象。

4 ?抽風(fēng)除塵系統(tǒng)

近年來(lái)，氣力輸送是普遍采用的一種除塵灰輸送方式，其優(yōu)點(diǎn)是清潔、高效、占地小。氣動(dòng)輸送主要有3種形式：稀相氣動(dòng)輸送、中相氣動(dòng)輸送和濃相氣動(dòng)輸送。

①稀相輸送是采用大流量微正壓氣體將物料懸浮提升，并以較高的流速輸送，通常用于干燥和分布均勻的物料。缺點(diǎn)是對(duì)管道的磨損較大。

②中相氣動(dòng)輸送是采用中低正壓氣體將物料以中等速度輸送到較遠(yuǎn)的距離，物料多沉積在管道底部形成移動(dòng)床，輸送距離比較遠(yuǎn)。

③濃相氣動(dòng)輸送是目前最先進(jìn)的氣力輸送技術(shù)，用高壓低速度以很高的固一氣比（>15？誜1）輸送物料。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)管道磨損小，節(jié)能降耗。

燒結(jié)除塵灰采用的就是濃相氣動(dòng)輸送方式。管道磨損一直是困擾燒結(jié)廠的難題。值得注意的是除了彎頭處采用耐磨彎頭外，還要對(duì)彎頭前、后2 m處的管道進(jìn)行加固處理。在設(shè)計(jì)中也應(yīng)將輸送起始段加長(zhǎng)，使物料達(dá)到正常輸送速度后再與彎頭連接。而且管道角度不宜過(guò)緩，以90 ？觷為宜。在管道安裝時(shí)也應(yīng)注意管道連接精度。

5 ?整粒系統(tǒng)

橢圓篩以及直線篩等厚振動(dòng)篩一直是在舊式整粒系統(tǒng)中被使用，隨著技術(shù)的發(fā)展，懸臂篩以其投資少、節(jié)能環(huán)保以及維修方便等優(yōu)點(diǎn)正在被越來(lái)越多的燒結(jié)廠所采用，相比于舊式篩分工藝，懸臂篩分工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①處理能力更強(qiáng)大，懸臂篩由于篩面結(jié)構(gòu)更加的合理，單位面積處理能力更強(qiáng)，此外篩面還具有兩次振動(dòng)效果。

②維修方便。相比于傳統(tǒng)舊式厚振動(dòng)篩，懸臂篩重量輕，體積小，更換和維修更加方便。

③節(jié)省投資。傳統(tǒng)的舊式厚振動(dòng)篩體積大，因此傳統(tǒng)篩分室往往體積很大，不同的設(shè)備往往很難在一個(gè)車(chē)間布置完成，而懸臂篩重量輕、體積小，三級(jí)篩分設(shè)備完全可以在一個(gè)空間布置完成，篩分室的空間只是傳統(tǒng)篩分室空間的1/3;因此構(gòu)建以懸臂篩為主設(shè)備的篩分室成本更低。

④更加環(huán)保節(jié)能。懸臂篩設(shè)備的功率一般在16 kW左右，而傳統(tǒng)的橢圓振動(dòng)篩功率在91 kW左右，功耗少了80%，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，此外使用懸臂篩，可以減少除塵設(shè)備的使用，降低能耗。

6 ?結(jié) ?語(yǔ)

燒結(jié)生產(chǎn)線包括諸多分系統(tǒng)，要設(shè)計(jì)一條優(yōu)秀的燒結(jié)生產(chǎn)線就需要對(duì)其所包括的各系統(tǒng)有個(gè)清晰的認(rèn)知，知道目前的問(wèn)題所在，結(jié)合最新的技術(shù)加以解決，有些是可以通過(guò)部分調(diào)整達(dá)到目的，有些則需要完全重構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)目的，高效節(jié)能、人性化的設(shè)計(jì)才能被越來(lái)越多的燒結(jié)廠所采納。

參考文獻(xiàn)：

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