当前位置: 首页 » 技术文献 » 烧结球团文献 » 烧结设备 » 正文

烧结机篦条糊堵机理探索及解决措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-01-08  作者:雷建梅  浏览次数:2058
 
核心提示:摘要 通过对山西建龙198 m2、265 m2、360 m2烧结机篦条糊堵的问题进行原因分析,找出问题的症结,采取烧透减少烧结过湿层,除尘灰外配,改进篦条结构,增加铺底料厚度等一系列的措施,有效的解决了三台烧结机篦条糊堵的问题。 关键词 烧结机;篦条糊堵;过湿层;除尘灰
 烧结机篦条糊堵机理探索及解决措施

雷建梅

山西建龙实业有限公司技术中心

摘要  通过对山西建龙198 m2、265 m2、360 m2烧结机篦条糊堵的问题进行原因分析,找出问题的症结,采取烧透减少烧结过湿层,除尘灰外配,改进篦条结构,增加铺底料厚度等一系列的措施,有效的解决了三台烧结机篦条糊堵的问题。

关键词  烧结机;篦条糊堵;过湿层;除尘灰

随着山西建龙实业有限公司产能规模的不断扩大,炼铁、炼钢、轧钢等各工序产生的各种含铁固体废弃物越来越多,为了降低生产成本,节约资源,减少环境污染,工业废料返回烧结工序消化利用。由于这些固体废弃物的粒度细、粘性强、亲水性差,而且环境灰量、重力灰量、污泥配比增加,三台烧结机均出现了篦条糊堵问题,导致风量分布不均衡,部分炉篦条、隔热垫烧损、脱落严重,设备故障率增加,烧结矿产量降低,质量也受到一定程度的影响,特别是进入到冬季,炉蓖条糊堵尤为突出。

1篦条糊堵机理探索

烧结机篦条的糊堵是在生产过程中逐渐形成的,起初篦条两端与隔热套接触的地方很容易糊堵,而且糊堵上去的料比较牢固,在烧结过程的循环中黏料越黏越多,导致篦条和隔热套活动间隙减少,最终篦条上和隔热套上粘满料,引起整块台车糊死。

糊堵过程:首先,隔热套和篦条接触的地方开始糊堵,主要是篦条两头与隔热套的间隙小,最容易夹料;其次,篦条的两端、篦条与篦条之间开始糊堵,导致所有的篦条都无法活动;然后,篦条的中间缝隙也开始变小,逐渐的糊堵,整个表面除了烧结料接触的上表面以外都粘满了料;最后,隔热套的表面和烧结机风箱板壁上开始黏料。

从烧结机篦条、隔热套、台车本体及风箱糊堵情况,结合烧结过程分析来看,烧结机篦条之间的间隙是烧结过程中风的通道,风的冲刷作用应保证篦条表面不糊堵,说明料和篦条、隔热垫、台车本体之间的黏合作用力比较大。从黏料情况看,比较坚硬,靠一般的机械清理很困难,黏结力、作用力相当大。与此同时,烧结机篦条糊堵严重的同时,烧结主抽风机转子、叶片出现挂泥现象,对烧结主抽风机的运行安全造成威胁。

因此,有必要对烧结机篦条糊堵进行深入地探讨,找出糊堵的机理,采取措施予以解决,以稳定烧结生产。

2烧结机篦条糊堵的原因分析

通过现场观察,已糊堵的篦条为白色斑状,篦条之间为以铺底料为主的黏结块,黏结块表面分为白色、红色。取黏结在台车上的料块,分析篦条糊堵物质的化学成分,结果见表 2,篦条糊堵前后对比图见图1、图2。

表1:糊堵物成份/%

品名

Na

Mg

Si

S

Cl-

K

Fe

O

 

白色颗粒

0.89

-

0.16

2.2

44.44

43.6

-

8.71

 

红色包裹物

1.64

0.36

0.22

1.44

35.52

34.4

7.18

19.24

 

品名

Na

MgO

SiO2

S

Cl-

K

Fe

CaO

Al2O3

篦条糊堵物

0.261

0.45

2.35

1.38

35.42

0.385

17.26

2.02

1.09

从检测结果分析:红色包裹层主项为 Cl-、K、S、O,包裹物中夹杂 Fe3+,因此颜色发红。白色颗粒中 Cl-含量大于 K 含量,二者总量达到 88.04%,说明主要物质为 KCl,还有少量的 NaCl、K2O、Na2O。KCl 在烧结温度条件下为液相白色物质,因为比重较小的缘故,烧结过程能随抽风气流下行,冷却过程黏结铺底料,黏结篦条表面,与气流中粉尘接触后,还容易黏结粉尘。气流成分浓度较高时,黏结加剧。

黏结项来源:K 主要来源是除尘灰、污泥、白灰和石灰石粉、白云石粉与高钾矿物,Cl-主要是港口外矿抑尘过程中打入的海水带入。

图片1             图片2

图1:篦条糊堵后                   图2:篦条糊堵前

从上表可以看出,我厂篦条与标准相比Cr、Mn含量偏低,C、S含量偏高。

2.1除尘灰、污泥、氧化皮对篦条糊堵的影响

我厂烧结内部产生的环境灰(除尘机头三、四电场灰外)、炼铁矿槽灰、出铁场灰、重力灰、炼钢二次除尘灰均在烧结中配用,单耗达0.025t/t,污泥在烧结中单耗达0.019t/t。在一次料场将除尘灰、污泥、高炉返矿按比例搅拌,通过预配按重量配料,在烧结中均衡配用。

通过对篦条糊堵物进行取样成份分析发现粘结物中碱金属含量偏高,其中K2O、Na2O含量尤其偏高,由此分析判断正是由于除尘灰、污泥等的直接配加、循环使用造成了有害元素的不断富集。具体除尘灰、污泥、氧化皮成份见下表3。

表3:除尘灰、污泥、氧化皮成分/%

物料名称

TFe

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

P

S

K2O

Na2O

Zn

环境灰

45.19

6.92

12.50

2.85

3.10

0.062

0.287

0.225

0.028

0.031

重力灰

30.63

5.41

4.61

1.14

3.64

0.064

0.892

0.36

0.291

0.836

钢污泥

54.29

2.77

16.44

3.12

0.59

0.084

0.078

0.388

0.139

0.347

氧化铁皮

67.74

1.42

0.1

0.42

0.81

0.022

0.02

0.012

0.345

0.0022

2.2混合料水分控制对篦条糊堵的影响

烧结生产烧结料点火后,烧结过程自上而下进行,根据料层的变化将烧结过程沿料层的高度大致分为五个带:烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带,五个带中燃烧带和过湿带的水气冷凝阻力最大,预热带和干燥带次之,烧结矿带最小。

从烧结过程来看,当过湿带向下移动至台车篦条时,篦条表面和间隙中存在着大量水分,使篦条湿润,同时混合料中的重力灰、环境灰等细颗粒物料由于亲水性差且不易成球,在干燥带及过湿带形成大量粉尘随风流通过篦条间隙。当烧结机篦条间隙透风不畅时,一些具有粘性的粉尘与湿润的篦条接触,粘附于篦条间隙中。随着燃烧带下移,温度不断升高,粘附的粉尘发生矿相反应,便形成具有一定强度的粘着物。随着烧结生产的周而复始,经过多次的粉尘粘附和矿相反应,致使篦条间隙逐渐被糊死。

结合生产实际,在一定范围内水分越大,烧结过程的过湿现象越严重,到达篦条的重力水越多,越容易造成篦条糊堵,所以导致烧结过程中过湿层过厚是篦条糊堵形成的一个重要原因。

2.3 烧结终点控制不好

从烧结生产的过程来看,如果烧结终点控制得当,烧结饼烧透,终点温度应该控制在300℃以上,但如果由于水分波动大或终点控制不好,烧结终点的温度就会降低甚至过湿层在炉蓖条表面,过湿层中的水份和细颗粒物料就会粘附在炉蓖条上,造成炉蓖条间隙被糊堵。

2.4铺底料的影响

结合烧结杯试验室,我厂原料结构烧结料的过湿层厚度较厚,要求铺底料的厚度相应增加,通过生产实践需要铺底料厚度30~40mm,但是测量发现,烧结机铺底料厚度在25mm左右,铺底料较薄,导致混合料与篦条直接接触,一方面降低了烧结料的透气性,另一方面当烧结带下达到篦条时,烧结带的高温废气可能将篦条烧坏或把已熔融的液相黏于篦条上。 这也是造成篦条糊堵的原因之一。

2.5篦条材质的影响

篦条材质标准与我厂篦条材质对比如下:

表4:改进前篦条材质/%

元素

Cr

Ni

Mn

S

P

C

Si

标准

25-27

0.8-1.2

0.7-1.0

<0.03

<0.03

1.6-2.2

1.0-1.4

我厂

13.71

1.15

0.34

0.15

0.07

2.4

0.4

铬含量能使篦条外表层在高温作用下生成一层致密的 Cr2O3 保护膜, 阻止或延缓合金的氧化过程由外部氧化转向内部氧化,而我厂篦条Cr低,易造成抗氧化能力差,篦条易富集其它氧化物如K2O、Na2O。碳较高,易造成篦条塑性能力变差,高温强度低,使炉篦条容易断裂。

3解决措施

3.1对环境灰、重力灰实施单独配加

前期环境灰、重力灰、污泥、高炉返矿按一定比例搅拌。由于污泥水分含量大,环境灰、重力灰拉运不及时或由于扬尘,搅拌人员不能严格按比例搅拌,造成混合料不均匀,影响烧结过程的均一性。目前在一次料场将重力灰与环境灰雾化,另外制作了环境灰与重力灰的两个小仓,将重力灰与环境灰单独上仓,避免了除尘灰搅拌不均匀的现象,较大程度上解决了篦条糊堵。

3.2加强操作检查,严格控制混合料水分及烧结终点温度

降低烧结过湿层厚度以减小过湿层对炉篦条糊堵的影响。为此,采取以下措施:

①为使混合料水份稳定,要求班组长每班对混合料采样两次进行检测,目前造球率≥ 68%,含水量 7.5±0.2%。要求上下工序衔接好,配料出现断料时,要第一时间通知看水工及时调整一混加水量,定期对看水工进行技能培训,提高目测水份含量的技能。与此同时,对一混内加水进行蒸汽预热,提高水温,机头混合料温度≥ 56℃,过湿带厚度减少,混合料透气性良好。

②提高看火工、混合机工的操作技能培训,对他们进行混合料水分估测训练;同时由工程技术人员不定期抽查,促使各岗位操作人员熟练掌握并提高其操作技能。

③要求混合机工加强机旁操作检查,及时发现水分波动并作好相应调整,以稳定混合料水分。

④针对料种不同、成分不同、烧结性能不同、配比不同的情况,提前取样、抽样、化验,进行预配料。

⑤对制粒机加水系统改造为雾化加水。

3.3  改进篦条结构

观察发现除了固体废弃物循环利用导致篦条糊堵外,烧结机篦条没有充分的自由度也是造成篦条糊堵的重要原因之一。篦条在隔热垫上面应当可活动,有一定的自由度。当台车在轨道上运行时,由于相邻篦条之间能相互移动,夹在篦条之间的颗粒也容易掉落,不易结块。但由于炉蓖条受热膨胀,两端部间隙变小,甚至顶死,造成无法活动,将炉篦条的长度有496 mm改为494 mm。另外将炉篦条的相邻间隙由5 mm改为10 mm,以提高通风面积,将炉篦条的“夸档”尺寸由65 mm,改为67 mm,以增加炉篦条的自由度。

另外还与篦条供应厂家结合对篦条结构作了以下改进:

1)适当增加顶部与两侧面的过渡圆弧,由R13改为R18。

2)增大篦条两端挂钩处过渡圆弧,增强此处强度,防止烧损及受力时断裂。3)篦条整体厚度由35 mm减为33 mm,为保证篦条整体强度,将两端高度由30 mm增加为35 mm。

3.4 提高铺底料厚度

铺底料利于主风机转子寿命的提高和烧结料层透气性,延长了篦条寿命,减轻了篦条糊堵。结合我厂原料结构,调节铺底料调整螺丝,将铺底料厚度提高到 35mm,延长烧结过湿层与台车篦条之间的距离,避免过湿层料大面积与台车篦条接触,阻隔过湿层料大部分进入篦条间隙,使过湿层料在完成烧结过程中始终处于铺底料上部,而与台车篦条和篦条间隙“绝缘”。

3.5  定期集中清理糊堵篦条,防止糊堵现象进一步发展

每月进行一次烧结机定修,组织作业区职工集中清理、更换糊堵的篦条,并要求检修前一天完成全部空台车组装。集中处理糊篦条时,充分利用烧结机平台上能用的空间,将所有参检人员合理分工,做到烧结机台车和烧结机平台上同时进行。处理时,对于“糊”得面积达到75%以上的将整块台车更换下来,在烧结机平台上处理;而对于糊堵情况较轻的,由作业区人员用钢钎、撬棍在烧结机上清理,及时更换烧损的炉篦条、隔热垫。

3.6 改进篦条材质

由于原有篦条易氧化糊堵严重,造成消耗高,一般吨烧篦条消耗0.03~0.1kg,但我厂原有篦条消耗超过0.1kg以上,为改善我厂篦条质量,与篦条厂家共同签定了技术协议,要求篦条材质按如下标准执行。

表5:改进篦条后的成份/%

元素

Cr

Ni

Mn

S

P

C

Si

标准

25-27

0.8-1.2

0.7-1.0

<0.06

<0.03

1.6-2.2

1.0-1.4

我厂

25.56

0.86

0.84

0.056

0.028

2.11

1.15

4结束语

通过采取控制混合料水分、控制烧结终点,减小烧结过湿层,对除尘灰等固体冶金废料的单独配加使用,改进篦条材质与结构等一系列的综合措施,2018年后我厂篦条糊堵现象大大减轻,大幅减少了炉篦条、隔热垫的消耗,减轻了职工的劳动强度,提高了抽风效率,为烧结优质高产创造了条件。

 

 
 
[ 技术文献搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 

 
关于我们 联系方式 付款方式 电子期刊 会员服务 版权声明 冀ICP备13016017号