3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下流篩改振動(dòng)篩實(shí)踐

王麗

（安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司，河南安陽 455133）

3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下流篩改振動(dòng)篩實(shí)踐

王麗

（安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司，河南安陽 455133）

永通公司針對(duì)3號(hào)豎爐成品球團(tuán)礦的含粉量高于集團(tuán)公司生產(chǎn)對(duì)成品球團(tuán)礦的含粉量要求的問題，將3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下流篩改造為振動(dòng)篩，取得了良好的改造效果：減少了成品球團(tuán)礦三道工序的倒運(yùn)次數(shù)，每年可節(jié)約倒運(yùn)費(fèi)及備件費(fèi)用82.784 8萬元；球團(tuán)礦的含粉量由原來的4%以上下降到≤3%，提高了球團(tuán)礦的產(chǎn)質(zhì)量；減少了高爐入爐粉末。

豎爐 成品球團(tuán)礦 含粉量 流篩 振動(dòng)篩

安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司（全文簡(jiǎn)稱永通公司）現(xiàn)有三座10 m2豎爐，其中1號(hào)、2號(hào)豎爐移地大修后分別于1998年9月、2001年1月投運(yùn)，3號(hào)豎爐于2005年9月投運(yùn)，3號(hào)豎爐球團(tuán)礦主要供應(yīng)集團(tuán)公司的生產(chǎn)需要。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)3號(hào)豎爐成品球團(tuán)礦的含粉量在4%以上，而集團(tuán)公司生產(chǎn)要求成品球團(tuán)礦的含粉量≤3%，需要對(duì)成品球團(tuán)礦進(jìn)行二次篩分，不僅造成工序的重復(fù)及備件損耗，而且倒運(yùn)費(fèi)用較高。

1 3號(hào)豎爐生產(chǎn)工藝概況

3號(hào)豎爐的生產(chǎn)工藝為：配料—造球—篩分—豎爐—帶冷機(jī)—機(jī)下流篩—成品皮帶—成品料倉—現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)式流篩。3號(hào)豎爐球團(tuán)礦冷卻設(shè)備采用BY-30m2帶冷機(jī)，是將豎爐球團(tuán)礦（約600～800℃）送至主機(jī)基槽中，通過連續(xù)冷卻后（約100℃）經(jīng)過頭輪的下部流篩，再由成品皮帶輸送機(jī)輸送到成品料倉中。帶冷機(jī)下流篩的篩粉通過卡車進(jìn)入燒結(jié)返礦工序（見圖1）。

2 改造前狀況

3號(hào)豎爐球團(tuán)礦帶冷機(jī)下原有自流篩一臺(tái)（見下頁圖2），長(zhǎng)度為3 447 mm、寬度1 300 mm、角度為37°，生產(chǎn)能力和篩分效率比較低，成品球團(tuán)礦含粉量達(dá)到4%以上。

圖1 3號(hào)豎爐的生產(chǎn)工藝流程

帶冷機(jī)機(jī)頭流篩雖有一定的篩分效果，但由于流篩的角度為37°，篩孔實(shí)際長(zhǎng)度為50 mm，孔徑為Φ8 mm，當(dāng)篩面傾斜放著時(shí)，可以讓顆粒順利通過的篩孔面積只相當(dāng)于篩孔的水平投影，實(shí)際球團(tuán)礦滾動(dòng)的長(zhǎng)度為40 mm，由于球團(tuán)礦滾動(dòng)長(zhǎng)度較短，流篩又沒有振動(dòng)設(shè)備，球團(tuán)礦上層料流得不到充分的篩分，篩分效果差，成品球團(tuán)礦含粉量達(dá)到4%以上，雖與沒有機(jī)下流篩時(shí)的4.5%以上相比有所下降，但仍然達(dá)不到集團(tuán)公司高爐含粉量≤3%的要求。

球團(tuán)礦的合格粒度組成為8～14 mm，由于篩孔為Φ8 mm，成品球團(tuán)礦下層料流的部分成品球容易被卡到孔內(nèi)，堵塞篩孔，不僅影響篩分效率，而且增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度（每月需清理2次）。

成品球團(tuán)礦經(jīng)過汽車被倒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，再用鏟車經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)大型不銹鋼篩進(jìn)行二次篩分，同時(shí)另一輛鏟車將篩好的球團(tuán)礦裝車，發(fā)往高爐，倒運(yùn)費(fèi)用較高。

3 改造方案及實(shí)施

經(jīng)研究分析，在降本增效的前提下，通過計(jì)算，決定將3號(hào)豎爐帶冷機(jī)機(jī)頭固定流篩改為振動(dòng)篩。通過合理設(shè)計(jì)篩面長(zhǎng)度、篩面傾角和篩孔孔徑等重要技術(shù)參數(shù)，優(yōu)化篩分作業(yè)的分離粒度和篩分效率，延長(zhǎng)球團(tuán)礦在振動(dòng)篩上的停留時(shí)間，從而達(dá)到較好的篩分效果。

圖2 原3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下自流篩工藝布置（mm）

3.1 合理布置工藝尺寸

3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩的過篩量為56.25 t/h。根據(jù)帶冷機(jī)的寬度（1 m），通過觀察測(cè)量帶冷機(jī)的下料點(diǎn)、料流的分布、除塵罩的寬度，設(shè)計(jì)計(jì)算振動(dòng)篩內(nèi)側(cè)的寬度為1 300 mm，為了避免篩子在安裝時(shí)其上下和兩側(cè)東西梁產(chǎn)生交叉，將篩幫寬度設(shè)計(jì)為1 436 mm；根據(jù)帶冷機(jī)下料點(diǎn)到成品皮帶的距離及流篩安裝角度，設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的長(zhǎng)度為2 800 mm；為了保證料不往外噴濺，根據(jù)帶冷機(jī)的料流量設(shè)計(jì)振動(dòng)篩幫的兩側(cè)高度為282 mm（見圖3），振動(dòng)電機(jī)型號(hào)為YZO-50-6（見表1）。

圖3 3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩（mm）

表1 3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩工藝參數(shù)

振動(dòng)篩的調(diào)節(jié)和安裝方式采用座簧和支架，其角度能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，具備良好的緩沖功能，使球團(tuán)礦在料流的作用下受力均勻。根據(jù)帶冷機(jī)下二層平臺(tái)上測(cè)量流篩安裝的南北方向的寬度，盡量在兩根梁之間布置流篩子，避免破壞梁的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)振動(dòng)篩篩底座簧南北方向的寬度為1 766 mm（見圖4）。

圖4 3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩工藝布置（mm）

3.2 控制振動(dòng)篩角度及長(zhǎng)度

在一般情況下，篩子都是傾斜安裝的，便于排出篩上的物料，但傾角要合適。角度太小，達(dá)不到這個(gè)目的，角度太大，物料排出太快，物料被篩分的時(shí)間縮短，篩分效率就低。當(dāng)篩面傾斜放著時(shí)，可以讓顆粒順利通過的篩孔面積只相當(dāng)于篩孔的水平投影，由此可見，篩面的傾角愈大，礦粒受到的阻礙愈大。振動(dòng)篩傾角一般為0°～25°，而流篩的傾角一般為40°～45°。根據(jù)球團(tuán)礦的安裝角（35°）及現(xiàn)場(chǎng)情況，建議如果采用振動(dòng)篩，傾角為10°～25°。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)分析計(jì)算，3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩的傾角由原來的37°降到17°。

一般來說，篩面長(zhǎng)度和寬度的比值為2～3。對(duì)于粗粒級(jí)物料的篩分，篩面長(zhǎng)度為3.5～4 m；對(duì)于中細(xì)粒級(jí)物料的篩分，篩面長(zhǎng)度為5～6 m；對(duì)于物料的脫水和脫介篩分，篩面長(zhǎng)度為6～7 m；預(yù)篩的篩面可短些，最終篩分的篩面應(yīng)長(zhǎng)些。成品球團(tuán)礦的篩分屬于最終篩分，參考3號(hào)豎爐流篩的寬度為1 300 mm，最終確定3號(hào)豎爐振動(dòng)篩的長(zhǎng)度為2 800 mm。

3.3 恰當(dāng)計(jì)算篩板尺寸

篩孔形狀的選擇取決于對(duì)篩分產(chǎn)物粒度和對(duì)篩子生產(chǎn)能力的要求。圓孔篩與其他形狀的孔篩比較，篩下產(chǎn)物的粒度較小。一般認(rèn)為，實(shí)際透過圓形篩孔的顆粒的最大粒度，平均只有透過同樣尺寸的正方形篩孔顆粒的80%～85%；長(zhǎng)方形篩有效面積大，生產(chǎn)能力較高，處理含水分較多的物料時(shí)，能減少篩面堵塞現(xiàn)象，它的缺點(diǎn)是容易使條狀及片狀粒通過篩孔，篩下產(chǎn)物不均勻。因此，在篩下物中允許有條狀和片狀粒、物料濕而黏易引起堵塞以及希望篩下產(chǎn)物較多等情況下，采用長(zhǎng)方形孔篩比較有利。

根據(jù)球團(tuán)礦的粒度組成及含粉情況，對(duì)3號(hào)豎爐決定采用長(zhǎng)方形篩孔。為了使篩分能夠順利篩去，在橫孔和豎孔之間選用與料流方向平行的豎孔；為了使物料順利通過篩孔，將固定篩的孔篩在厚度方向上從上而下逐漸擴(kuò)大；由于球團(tuán)礦的粒度組成為8～14 mm，在保證篩下篩粉又不能漏料的情況下，根據(jù)振動(dòng)篩的傾斜角度（17°），采用上小下大的斗形孔（見圖5），設(shè)計(jì)上孔邊長(zhǎng)為7 mm，下孔邊長(zhǎng)為12 mm；為充分利用篩面，提高篩分效率，篩孔的排列布置方式采用“T形”排列；在保證篩子的強(qiáng)度又能提高篩分效率的前提下，設(shè)計(jì)篩孔的長(zhǎng)度為60 mm（見圖5）。

圖5 3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下振動(dòng)篩篩板（mm）

為減小下料的阻力，防止積料，保證球團(tuán)礦順利經(jīng)過流篩，每小塊篩板在篩底上的固定方式采用方沉頭螺栓連接；為了拆裝方便，利于檢修，將篩底、篩面分解為6塊，每塊的尺寸為930 mm×642 mm，材質(zhì)選用耐磨合金。如果其中一部分磨損，只需要更換部分篩板即可，不需整體更換，不僅節(jié)約備件費(fèi)用，而且降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 改造效果

1）降低了球團(tuán)礦的含粉量，24 h篩粉約為50 t左右，含粉量由原來的4.5%以上下降到≤3%，降低了球團(tuán)礦的含粉量，提高了球團(tuán)礦的質(zhì)量。

2）減少了球團(tuán)礦的倒運(yùn)次數(shù)，由原來的豎爐—帶冷機(jī)—機(jī)下料倉—成品皮帶—成品料倉—卡車—鏟車—流篩—卡車—高爐，改為現(xiàn)在的豎爐—帶冷機(jī)—機(jī)下振動(dòng)篩—成品皮帶—成品料倉—卡車—高爐，減少了三道工序。

3）降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了停機(jī)清理流篩的次數(shù)，由原來的一個(gè)月清理2次減少到3個(gè)月清理1次。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

每天排料1 350 t，卡車運(yùn)輸費(fèi)為1.43元/t，節(jié)約排料費(fèi)1.43元/t×1350 t/天=1930.5元/天。

需要鏟車工作4 h，每小時(shí)98.57元，每天節(jié)約鏟車費(fèi)用394.28元。每天節(jié)約倒運(yùn)費(fèi)1930.5元+394.28元=2324.78元。按每年生產(chǎn)350天計(jì)算，每年節(jié)約倒運(yùn)費(fèi)2324.78元/天×350天=81.367 3萬元。

現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)式流篩損耗0.03元/t×1 350 t/天× 350天=1.417 5萬元。

綜上所述，將3號(hào)豎爐帶冷機(jī)下流篩改為振動(dòng)篩后，每年可節(jié)約費(fèi)用81.367 3萬元+1.417 5萬元= 82.784 8萬元。

6 結(jié)語

將3號(hào)豎爐帶冷機(jī)流篩改振動(dòng)篩后，設(shè)備運(yùn)行正常，收到良好的改造效果。減少了成品球團(tuán)礦三道工序的倒運(yùn)次數(shù)，每年可節(jié)約倒運(yùn)費(fèi)及備件費(fèi)用82.7848萬元；球團(tuán)礦的含粉量由原來的4%以上下降到≤3%，提高了球團(tuán)礦的產(chǎn)質(zhì)量；減少了高爐入爐粉末，為高爐生產(chǎn)提供了良好的原料基礎(chǔ)。

（編輯：胡玉香）

Practice of Vibrating Screen of Belt Cooling Machine in No.3 Shaft Furnace from Flow Screening

WANG Li
（Angang Group Yongtong Ductile Cast Iron Pipe Co.,Ltd.,Anyang Henan 455133）

As to the fact that content of powder in finished pellet of Yongtong No.3 shaft furnace is higher than that of group production,the flow screening of cooler in No.3 shaft furnace is transformed into vibrating screen,and good effect is obtained.The shipment of three processes in the finished pellets is reduced,827 thousand and 848 yuan of transportation fee and spare parts costs are saved every year.And the content of powder in pellets is decreased from 4%to 3%,which improves the yield and quality of pellets and reduces the powder into blast furnace.

shaft furnace,the finished pellet,powder content,flow screening,vibrating screen

TF066.7

A

1672-1152（2016）06-0087-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.31

2016-07-29

王麗（1981—），女，安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司原料車間技術(shù)員，工程師。