譚 真,楊成波

(寶鋼集團(tuán)八鋼公司鐵分公司,新疆烏魯木齊830022)

八鋼265m2燒結(jié)機(jī)隔熱件燒損原因及解決措施的探討

譚 真,楊成波

(寶鋼集團(tuán)八鋼公司鐵分公司,新疆烏魯木齊830022)

對(duì)八鋼265m2燒結(jié)機(jī)隔熱件燒損原因進(jìn)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(jī);隔熱件燒損;爐篦條糊堵

1 引言

八鋼燒結(jié)廠現(xiàn)有兩臺(tái)265 m2燒結(jié)機(jī),分別于2006年12月18日和2008年10月5日建成投產(chǎn),每臺(tái)燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)有129輛臺(tái)車。但自2009年3月以來,兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)均出現(xiàn)了隔熱件大量燒損、斷裂脫落現(xiàn)象。臺(tái)車橫梁會(huì)因?yàn)槭ジ魺釅|的保護(hù)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(tái)燒結(jié)機(jī)因隔熱件燒損導(dǎo)致爐篦條脫落嚴(yán)重,除了每隔一個(gè)月的停機(jī)檢修外(每次檢修時(shí)間至少為8小時(shí)),還要另外停機(jī)添加燒損的隔熱墊和爐篦條,導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)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(jī)補(bǔ)充篦條,還會(huì)大大增加崗位工人的勞動(dòng)量。

2 隔熱件燒損原因分析

隔熱件燒損主要原因有三個(gè):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(jī)臺(tái)車橫梁的不斷燒損氧化,隔熱件和臺(tái)車之間的縫隙就越來越大,而且兩輛臺(tái)車不能緊密接觸,這樣也會(huì)造成隔熱件的燒損。所以要解決隔熱件燒損嚴(yán)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(shí)間以及影響的產(chǎn)量

2.1 爐篦條糊堵

從觀察燒結(jié)機(jī)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(dòng)間隙就會(huì)越來越少,最終導(dǎo)致整個(gè)燒結(jié)機(jī)的臺(tái)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(dá)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(fēng)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(jī)頭電除塵灰的內(nèi)配

從對(duì)兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)每月因?yàn)楦魺峒龘p而添加爐篦條次數(shù)的比較,發(fā)現(xiàn)A#265燒結(jié)機(jī)加爐篦條的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B#265燒結(jié)機(jī)(見表3),同時(shí)也發(fā)現(xiàn)A#265燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條糊堵的情況明顯的比B#265燒結(jié)機(jī)嚴(yán)重。對(duì)兩臺(tái)265m2燒結(jié)機(jī)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(jī)工藝裝備基本相同,進(jìn)口原燃料條件也基本相同,不同的就是A#265燒結(jié)機(jī)使用了4%的機(jī)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(duì)A、B系列燒結(jié)機(jī)加爐篦條次數(shù)和燒結(jié)原料配比的差異,于是對(duì)A#265燒結(jié)機(jī)使用機(jī)頭除塵灰成分進(jìn)行了化驗(yàn)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(jī)加爐篦條次數(shù)對(duì)比

表4 A、B燒結(jié)配比對(duì)比

表5 八鋼265燒結(jié)機(jī)頭電除塵除塵灰有害元素含量(%)

從對(duì)表5的綜合分析可以看出,燒結(jié)機(jī)頭二、三電場(chǎng)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(jī)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(duì)爐篦條水分的影響

從八鋼265m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的實(shí)際情況來看,混合料水分主要來自以下幾個(gè)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(jī)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(jì),當(dāng)混合料通過混二皮帶時(shí),其水分值達(dá)到8.5%左右,甚至更高。對(duì)于燒結(jié)過程來說,過高的水分會(huì)導(dǎo)致過濕層較厚,這是造成爐篦條糊堵的一個(gè)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(tái)265m2燒結(jié)機(jī)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(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,2009年已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)鐵550萬噸、入爐燒結(jié)礦570萬噸,2010年的生產(chǎn)目標(biāo)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(biāo)是鋼鐵產(chǎn)能達(dá)到1000萬噸以上。面對(duì)2010年的生產(chǎn)目標(biāo)和公司的發(fā)展目標(biāo),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(shì)必會(huì)造成燒結(jié)過程熱負(fù)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(jī)臺(tái)車的燒損

隨著燒結(jié)機(jī)臺(tái)車橫梁的不斷燒損氧化,隔熱件和臺(tái)車之間的縫隙就越來越大,臺(tái)車在機(jī)頭、機(jī)尾翻轉(zhuǎn)時(shí)臺(tái)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(tái)車體橫梁的不斷燒損氧化,新安裝的隔熱件也會(huì)在臺(tái)車翻轉(zhuǎn)時(shí)脫落。另外,兩輛臺(tái)車由于各種原因而不能緊密接觸,這樣也會(huì)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(duì)混勻料場(chǎng)工藝參數(shù)優(yōu)化及操作優(yōu)化和自動(dòng)化程序的改進(jìn),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(dòng)帶來的燒結(jié)過程的波動(dòng),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(dāng)原料水分太高時(shí),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(zhǎng)各方面的操作技能,使他們能夠及時(shí)準(zhǔn)確的判斷混合料的水分并作出相應(yīng)的準(zhǔn)確的調(diào)整,并且要求制粒工在物料相對(duì)穩(wěn)定的情況下盡量使用自動(dòng)打水。

3.1.3 除塵灰內(nèi)部分流

由于除塵灰粒度細(xì)、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(fēng)抽走黏糊于爐篦條及風(fēng)機(jī)葉片上,這樣就加劇爐篦條的糊堵,同時(shí)也會(huì)降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子使用壽命。針對(duì)A#265燒結(jié)機(jī)使用除塵灰后爐篦條糊堵嚴(yán)重的情況,我們可以將部分除塵灰進(jìn)行內(nèi)部分流,具體措施如下:①將機(jī)頭除塵灰用汽車?yán)\(yùn)到選礦,對(duì)除塵灰進(jìn)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(jìn)入冷返礦倉。另外,針對(duì)機(jī)頭除塵灰堿金屬、重金屬含量多的特點(diǎn)對(duì)機(jī)頭除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,從根源上解決除塵灰的質(zhì)量問題。

3.1.4 強(qiáng)化制粒

由于八鋼265燒結(jié)機(jī)使用的原料中精礦比例特別高,這種原料結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)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(jìn)一步緊張,燒結(jié)生產(chǎn)配加細(xì)粒鐵精粉比例的增加將成為新的趨勢(shì),所以我們現(xiàn)在應(yīng)該針對(duì)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(shí)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(jìn)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(jī)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(jī)篦條不活動(dòng)、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(duì)來說是固定的,不能活動(dòng)的,此結(jié)構(gòu)不利于篦條之間粘結(jié)物的脫落。對(duì)于這一點(diǎn)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(zhǎng)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(dòng),有一定的自由度。當(dāng)臺(tái)車在軌道上移動(dòng)時(shí),由于相鄰篦條之間能相互移動(dòng),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(jī)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?fàn)t篦條糊堵現(xiàn)象進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)該每隔一段時(shí)間,組織職工集中清理糊堵的篦條。八鋼現(xiàn)在是每臺(tái)燒結(jié)機(jī)大概每?jī)蓚€(gè)月左右進(jìn)行一次檢修,但是我們從表1可以看出停機(jī)加爐篦條的時(shí)間2月份是7個(gè)小時(shí)、3月份是12個(gè)多小時(shí)、4月份更是高達(dá)20多個(gè)小時(shí),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(yán)重之前,及時(shí)地對(duì)燒結(jié)機(jī)爐篦條進(jìn)行清理。

3.1.7 增設(shè)燒結(jié)機(jī)篦條振打裝置

我們可以借鑒別的生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗(yàn)自行設(shè)計(jì)或者引進(jìn)先進(jìn)、有效的燒結(jié)機(jī)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(tái)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(tái)車在機(jī)頭、機(jī)尾翻轉(zhuǎn)時(shí)臺(tái)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(gè)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(yàn)對(duì)隔熱件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,如圖3所示。

圖2 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車篦條、隔熱件的裝配

圖3 改造后臺(tái)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(qiáng)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(qiáng)度。

3.3 更換受損臺(tái)車

為防止隔熱件因?yàn)榕_(tái)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(yán)重的臺(tái)車應(yīng)及時(shí)更換。另外,還應(yīng)在平時(shí)的檢修過程中對(duì)臺(tái)車的軌道進(jìn)行校正,防止因?yàn)檐壍雷冃味鸬呐_(tái)車與臺(tái)車之間接觸不緊密的情況發(fā)生。

4 結(jié)語

因?yàn)楦魺峒臒龘p和脫落導(dǎo)致的爐篦條脫落嚴(yán)重,是目前影響八鋼265m2燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)、燒結(jié)礦質(zhì)量最主要的因素,所以,為了實(shí)現(xiàn)八鋼宏偉的發(fā)展目標(biāo),我們應(yīng)該集中力量去解決這個(gè)問題。未來我們應(yīng)按照上面的解決措施,有條不紊地進(jìn)行工藝和設(shè)備方面的改進(jìn),從而達(dá)到提高燒結(jié)機(jī)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(dòng)強(qiáng)度的目的。爐篦條結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、隔熱件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的重新選擇、強(qiáng)化制粒等措施都還需要進(jìn)一步的完善。

[1] 李強(qiáng).太鋼高精粉率原料條件下制粒參數(shù)優(yōu)化的探索[J],燒結(jié)球團(tuán).2008,33(4):24-27.

[2] 胡守中,王繼有,等.解決燒結(jié)機(jī)爐篦條糊堵問題的實(shí)踐[J],燒結(jié)球團(tuán).2008,33(3):50-54.

[3] 趙紅光,王新章,等.萊鋼265 m2燒結(jié)機(jī)臺(tái)車隔熱墊的改造[J],燒結(jié)球團(tuán).2009,34(3):44 -46.

[4] 許利軍.提高燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條使用壽命的材質(zhì)研究[J],湖南冶金.2002(1):12-15.

[5] 崔士選.燒結(jié)機(jī)篦條的生產(chǎn)及應(yīng)用[J],鑄造. 2007(12):64-66.

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。