天铁烧结环冷机新技术应用与实践

1前言

随着钢铁企业的发展，节能环保意识逐步增强，对烧结系统的环冷机的节能环保效果，要求越来越高。天铁第一炼铁厂新一烧环冷机采用水密封技术，水密封环冷机主要由回转框架及台车、驱动装置、骨架、环形密封槽装置、端部密封、鼓风系统、给排料溜槽、板式给矿机、检修走台和密封罩等组成。水密封环冷机主要采用以下技术：采用双层结构的台车，解决了散料收集的问题，无需配置风箱、双层卸灰阀及输灰系统，设备简化，减少了故障点，提高了设备作业率，节约了维护检修费用和人工费；采用新型的环形密封槽装置（密封的介质采用水）、端部密封解决了漏风严重的问题；采用变频节电技术，在5#鼓风机采用变频节能设计，降低了电耗，改善了环境，是节能环保生产的一项重要技术创新。

天铁第一炼铁厂新一烧车间于2014年12月24日投产，烧结机面积360㎡，年产烧结矿400万吨。与之配套的冷却设备是460㎡水密封环冷机，经过一年多的运行，性能指标达到了设计要求，取得了良好的节能效果。

2烧结环冷机工艺

烧结机卸下的烧结矿经单辊破碎后，进入给矿漏斗，由给矿漏斗均匀的分布在环冷台车篦板上，回转框架由传动装置的摩擦轮驱动，通过铰链拖动双层台车体在水平轨道上作匀速圆周运动。同时，环冷鼓风机将冷空气经风管送入环形风道，环形风道上有与各个双层台车体一一对应的支管，将冷风分别送入双层台车体内腔。环形风道的密封槽装置中密封的介质采用水，杜绝了漏风，这样冷风就会在正压力作用下，穿过双层台车的上层篦板和连接梁的上层篦条进入热烧结矿料层并与之进行热交换。热风从料面排出，热烧结矿逐渐得到冷却，从篦板间隙落下的散料和粉料就积沉在双层台车腔体内的下层平板上。当台车回转至卸料区时，热烧结矿逐渐冷却至理想温度60-70℃。这时，双层台车体的车轮开始沿曲轨下降，台车体绕固定球铰转动而缓慢倾斜，将篦板上已冷却的烧结矿和下层平板上的散料一同卸至卸矿漏斗，并由卸矿漏斗下的板式给矿机将其送至成品皮带运输机上。双层台车体卸料后，车轮又沿曲轨上升至复位。至此，环冷机完成了热烧结矿冷却的全部过程。

3烧结水密封环冷机的技术改进措施

3.1采用双层结构台车

台车篦板层与下层平板之间用支承立板相联接，支承立板沿台车运行方向布置，前后端敞开，板面开有通风口，面对进风口方向。在台车上、下层之间，由内、外侧的下侧密封板和前后置连接梁围成了一个四周封闭的空间，工作时，固定密封区的密封橡胶被压紧，从台车内侧密封板进风口进来的冷却风在正压力作用下从箱型封闭区上方穿过篦板进入烧结矿料层并与之进行热交换。

在装料和冷却过程中，部分粉料和小颗粒散料从篦板的篦条缝隙落到台车下层平板上。随着台车运行至卸料区，台车卸料时，粉料和烧结矿料一同卸到卸矿漏斗内。

采用双层结构的台车，解决了散料收集的问题；无需配置风箱、双层卸灰阀及输灰系统，设备简化、重量轻，减少了故障点，提高了设备作业率，节约了维护检修费用和人工费。

3.2采用环形密封槽装置、端部密封

环形密封槽装置是回转体与环形混凝土风道之结合部装置，即运动体与非运动体相互嵌入组成的环形密封装置。它的组成有以下几个部分，一个是固定在机架上的环形密封槽，另一部分则是与环形密封槽相倒置、断面呈门型的移动风道装置，门型密封槽的上部密封板开孔与台车进风口相通，实行软联接。门型密封槽悬挂式安装在连接梁上，其吊装构件充分考虑到了回转框架安装的椭圆变形以及非标准圆度运转在径向方向上对门型密封槽的影响。

根据余热回收将冷却区和非冷却区相分隔的要求，在环冷机的高温区和低温区的环形密封槽间，以及密封槽的头、尾处均设有端部密封装置。用以防止高、低温冷却区间，以及冷却区和非冷却区间相互窜风，解决了漏风严重的问题，密封的介质采用水，运动阻力小，消耗量少，且回转台车运行平稳，驱动功率小，节约了能源，改善了环境。

3.3环冷风机采用变频节电技术

5#鼓风机采用变频节电技术，降低了电耗。

3.4环冷水槽水位全自动控制

将环冷水槽水位全自动控制，达到进出水流量平衡，避免溢水和缺水，低水位主控室自动报警。

3.5环冷水温检测自动控制

将环冷水温检测进行自动控制，当水温低时加蒸汽，并在主控室报警。

3.6采用非接触式测速检测器

为防止环冷台车打滑，设置一个环冷台车打滑检测器，采用非接触式测速检测器，实现环冷台车打滑检测。

4环冷机的生产控制措施

环冷机作为烧结生产的主要设备之一，不仅对节能效果明显，同时在生产起到承上启下的作用，在接受高温烧结矿的同时，有效的利用风机的冷风进行热交换，达到冷却烧结矿，满足下道工序筛分系统的要求，保证运输皮带的正常运行。

4.1烧结矿给矿温度按照750-850℃控制，烧结机岗位控制烧结矿烧透，燃料配用合理，在保证烧结矿强度和熔点的情况下，粒度均匀，在环冷台车上料层厚度1500mm,有利于冷风通过烧结矿料层，达到有效的热交换。

4.2正常生产时，保持至少有三台鼓风机运行，且1#、2#鼓风机必须运行，保证烧结矿冷却所需风量的正常运行。环冷机运转速度、板式给矿机速度与烧结机台车速度相适应，布料均匀，不跑空台车。

4.3主控室根据环冷下料温度，在不同的季节和环境温度，合理掌握鼓风机运转台数，有效的利用5#变频风机的可调性，合理调整风机运行频率，控制风机鼓风量，确保出口烧结矿温度达到60-80℃。

4.4控制主要参数检测点：1#烟囱温度、1#～5#鼓风机风压、板式矿槽料位、板式给矿机及环冷机速度、卸矿温度、卸料矿槽冷却水进水流量和出水温度。

4.5如出现堵斗或发现烧结矿红料过多等现象，立即采取应急措施，及时停车处理或延长环冷机的冷却时间，防止烧坏皮带，影响下道工序正常生产。

实践证明:水密封环冷机是节能环保生产的一项重要技术创新，提高了设备作业率，节约了维护检修费用，降低了能耗，改善了环境，技术应用效果好。

5、实施效果

2014年12月24日投产，经过一年多的运行，设备能连续可靠运行，作业率达99%；密封性能好，漏风率≤15%；比普通环冷机节电10%，性能指标达到了设计要求，取得了良好的效果。

5.1采用双层结构的台车解决了散料收集的问题，无需配置风箱、双层卸灰阀及输灰系统，设备简化、重量轻，减少了故障点，提高了设备作业率，节约了维护检修费用和人工费。

5.2采用新型的环形密封槽装置、端部密封解决了漏风严重的问题，密封的介质采用水，运动阻力小，消耗量少，且回转台车运行平稳，驱动功率小，节约了能源，改善了环境。

5.3液密封环冷风机采用节能设计，5#采用变频节电技术，节约了能源。

5.4实现环冷水槽水位全自动控制，达到进出水流量平衡，避免溢水和缺水，低水位主控室自动报警。

5.5实现环冷水温检测控制，当水温低时加蒸汽，并在主控室报警。

5.6采用非接触式测速检测器，实现环冷台车打滑检测，杜绝了因台车打滑出现的设备事故。

5.7由于采用液密封，所以密封性能好、冷却效果好，生产操作方面可采取，在冬天外界气温低时，可停3#风机，5#风机电机的实时功率可在低于正常20%时运行，从计算机显示数据看，自投产一年来，5台环冷风机的平均用电3430490kwh，年节电效益140万元。实际下料温度在60-70℃，低于设计的120℃，杜绝了烧5Z-1皮带的现象，使皮带使用寿命由原先的5个月延长到7个月。年节约材料费3.7万元。

5.8改善了烧结环境，使职工工作环境和烧结设备的运行环境大大优化，有利于职工身心健康，同时降低了检修工人的劳动强度。

6、结语

水密封环冷机技术适用于新建的烧结系统的环冷机，经实践取得了显著效果，如环冷机配套有余热发电，由于漏风率低，可使余热发电所取的热风量能得到有效保证，从而能可靠保证余热发电量或提高发电量。采用水密封环冷机，提高了设备作业率，节约了维护检修费用，节约了能源，改善了环境，实践证明，应用效果好，值得推广。存在的问题，台车密封橡胶易老化和磨损，造成漏风和漏料。