烧结漏风率检测与措施

烧结漏风率检测与措施

内容摘要面对目前绝大部分钢厂在烧结过程中存在漏风严重的情况，详细的阐述了烧结过程中漏风的相关原因，介绍了漏风率的检测方法，并从中分析出一些不足，提出了相应的解决办法。

关键词烧结机漏风率密封

1、前言

在冶金行业中，烧结生产是一个十分重要的原料制备工序，烧结生产的产品质量和效率直接影响着高炉炼铁生产的质量和效率。目前，国内有关单位在优化烧结生产、提升技术装备档次和水平等方面进行了积极的探索，并取得了明显的效果。不过，从适应钢铁生产技术进步不断加快的形势出发，从全面提高整个烧结生产技术装备水平的现实出发，我们还有很多工作要做。其中烧结过程中的漏风更是普遍存在，据统计国内烧结机的漏风率一般都达到60%之高，制约了生产能力的进一步提高，同时还提高了生产的成本。使得烧结能耗变的很大，有70%到80%的能耗消耗在了主抽高压风机上。

在现实中我们通常用漏风率来表示烧结机的漏风程度。所谓漏风率是指漏风量与抽风之比。一般漏风点多在烧结机首部、机尾、滑道、台车之间，除尘器和抽风管道之间目前，国内测定漏风的方法有：废气分析法、密封法和料面风速法等。烧结过程之所以能够不断地进行下去，主要是依靠混合料燃料在空气中提供热源来保证的。因而风量对于烧结生产的产品质量是具有重要意义的。

2、导致漏风的原因

（1）由于运行的设备不能与固定滑道很好接触、台车与台车之间和档板与档板之间以及台车箅条与挡销之间存在的缝隙，造成了40％以上的严重漏风；

（2）烧结料层的透气性较差，特别是烧结过程中的热态透气性较差，这一点可以通过风箱负压接近或略高于风机设计值得到证明；

（3）烧结生产的大量热废气随着烟囱白白跑掉，造成了热源的100%浪费；

（4）管道、风箱的磨损以及烟道卸灰阀的漏风、占漏风率的5%到10%；

3、烧结系统各部位漏风的检测

烧结烟道中的气体包括点火燃烧的废气、烧结过程中燃烧出的废气和漏风三大部分。主要成分有：CO 2、O 2、CO 、SO 2、N 2；其中空气的主要成分为CO 2、O 2、H 2O 、N 2等。所有的这些气体成分中，O 2含量的在线检测技术相对比较成熟，在国外的使用也比较的广泛，因此，可以通过检测O 2的含量来检测管道烧结机等设备的漏风率。氧气的含量与烧结漏风率的关系如下：

V 废* O 2废+V 空* O 2空 V 度+ V 空

V 空

V 度+ V 空

由这两个公式换算可得：

O 2烟-O 2废 O 2空-O 2废

其中：

V 废 —— 点火燃烧的废气和烧结燃烧废气的体积

V 空 —— 漏风进入大烟道的空气体积

V 烟 —— 大烟道中气体的体积

O 2废 —— 点火燃烧废气和烧结燃烧废气中的氧气含量

=L f = O 2烟

=L f

O2烟——大烟道气体中的氧气含量

O2空——漏风进入大烟道的空气中的氧气含量

L f ——漏风率

这种测量方法是采用的氧化锆探头的分析仪进行相关测量的，即使用氧化锆元件在漏风地点前后测量，将测得的数据传输到电脑中，通过烟道废气中的含氧量变化反应出烧结机的控制现状。

设备的安装（见图1）：

图1 含氧分析仪的安装接线图

下面是日本某烧结厂烧结机漏风率检测的结果，其氧浓度相差达1.8%，由此可推出漏风率达16.8%。（见图2）

显然漏风率能达到16.8%，体现出了国外发达国家对漏风的控制及治理改造以达到相当高的水平。

对于国内相关企业而言，要想治理烧结漏风难度很大，而且耗资巨大，面对这样的现象，现结合相关企业的实际情况，从尽量节约改造经费又能达到很好的漏风控制力度出发，设计了相关的改造方法。

图2 日本某烧结厂烧结机漏风检测结果

4、烧结漏风综合治理改造方案

相关基本措施如下：

（1）风箱端部密封采用全金属结构的密封装置；

（2）烧结机台车密封与滑道之间主要采用智能润滑装置生成的油膜来减少漏风；

（3）风箱箱体与横梁、纵梁的结合处采用新型金属石墨垫板密封；

（4）对台车自由滑道进行了改进，在滑道中增设一薄钢垫及O 形圈，防止漏风；

（5）固定滑道与纵梁结合处增涂一种耐温滑道胶，侧边加挡风板；

（6）提高烧结台车制造精度及装配精度以减少台车之间的漏风。

以上基本措施虽然可以达到一定的效果，但是始终不是长远之计，下面将结合生产的实际，对一些新技术进行相关的分析和运用。（1）高效回收与利用烧结过程余热资源，可将烧结矿冷却废气循环到烧结机上，将热源用于烧结、点火或者预热混合料等，实现热能综合利用；

（2）采用烧结机全屏蔽漏风治理技术；

（3）取消现有烧结机头尾密封装置，利用全金属柔磁性密封技术，实现烧结机头尾部动态柔性线密封和面密封。

该技术在新兴铸管、山西海鑫、承德新新钒钛、山东潍坊振兴焦化等多家冶金企业应用，收到良好效果。

4.1 烧结矿冷却废气高效回收与利用烧结过程余热资源

烧结冷却废气的废热利用

钢铁工业是国民经济中的耗能大户，烧结能耗一般占企业总能耗的10%以上，仅次于炼铁。烧结矿的物理热（温度600-800 ℃，占烧结过程热耗1/3以上。在烧结矿冷却过程中转化为废气的湿热，冷却废气的温度为50~350℃，大型烧结机小时排气量在数十至数百万以上。冷却废气的显热和可能被回收的部分都是钢铁企业排放的废热中最大的部分，这是废热回收利用的重点。

冷却废气属于中低温热源，其中中温部分（温度300℃左右）的开发技术比较成熟，在烧结厂中用作点火器的助燃风，生产蒸汽或余热发电等；低温部分（温度200℃左右）一般排入大气，尚未在工业生产中利用。

冷却废气废热的开发利用

某新烧结分厂装备有两台300M²的烧结机,每台环冷机装置一台260 M²的鼓风环式冷却机，环冷机风系统配置（如图3所示）。热烧