烧结机大烟道卸灰装置降低漏风率改造

2018年第 3 期2018 年 7 月烧结机大烟道卸灰装置降低漏风率改造
徐天龙　刘开斌
（玉溪新兴钢铁有限公司）
摘　要我国现有烧结机普遍存在能耗高、利用系数低的问题，根本原因是烧结机漏风导致的，国内烧
结机普遍漏风率可达40～60 %，与发达国家30 %的漏风率有较大差距[1]。

因此，减少烧结机漏风率成为
现在各烧结厂的主要研究对象。

据统计烧结机风路系统漏风占整个烧结机漏风的27 %以上，而大烟道
的卸灰装置又是整个风路系统中漏风比较严重的地方。

因此研究烧结机大烟道卸灰装置密封效果成了
减少烧结机漏风的关键。

关键词 烧结机 漏风率 大烟道 卸灰装置
1 前言
玉溪新兴钢铁有限公司(以下简称“玉钢”)烧结厂210 m2烧结机于2012年12月投产使用，经过5年时间的满负荷生产，部分设备出现老化，磨损严重等问题。

漏风率也在逐年增加，漏风率由原来的40 %上升到现在的50 %以上，而且还有逐渐上升的趋势。

本文研究通过改造烧结机风路系统中卸灰装置，来达到减少漏风，提高烧结机利用系数，延长卸灰装置使用寿命，最终达到降低烧结生产成本的目的。

2 存在问题
烧结机卸灰系统的作用是保证在不漏风的情况下，把台车底部从风箱楼下的烧结矿料粒，定时排到到除尘皮带运输机上。

它的使用性能关系到烧结机产量、作业率能否进一步提高[2]。

玉钢210 m2烧结机使用的传统配重杠杆式双层卸灰阀（图1、图2），它存在的主要问题是漏风和磨损（图3）。

由于上部料仓内部为负压，物料性质为颗粒和粉末状，传统的双层卸灰阀工作中无法避免在启闭时密封面夹料及落料冲刷，致使阀座、阀芯密封不严，导致漏风而无法达到正确的使用效果，并且在双层卸灰阀工作时两个阀芯一开一闭之间已经形成了很大的漏风。

更为严重的是由于物料冲刷使阀芯与阀座磨损严重（图4），使用寿命缩短。

3 解决方案
3.1 新卸灰装置工作原理
新卸灰装置的方案比较简单，取消原来的
图 1 以前使用的双层卸灰阀
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图 2 双层卸灰阀工作原理图
图 3 磨损严重的双层卸灰阀壳体图 4 磨损严重的双层卸灰阀阀芯
双层卸灰阀，改变卸灰和密封方式。

受以前修改
放料阀思路的启发，尝试取消双层卸灰阀，将降
尘管改为直管，底部侧面设置简易电动卸料阀门
（图5）。

由料位计控制卸灰时间，当储灰管内灰
量达到一定量时，电动卸灰阀门自动打开卸灰。

当灰量卸到一定程度时卸灰阀门关闭，保证储灰
管内随时有一定的灰量，起到双重密封效果。

这
样，在管内不会再形成空气对流，且在管底部形
成积料，用积料作密封，既不会造成漏风，也避
免了物料和管内负压对管底的冲刷，避免磨损[3]。

并且新的卸灰装置制作简单，制作成本低廉。

在
改造期间可以逐步进行，利用平时停机检修就可以
完成改造，不影响烧结机的正常运行。

图 5 改装完成后的新卸灰装置
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3.2 方案实施及效果检测
为了确定新卸灰装置方案的可行性，先制作安装4根新的卸灰装置进行尝试，利用烧结厂同步停机检修时间对原来的降尘管A1、A2、B1、B24双层卸灰阀进行更换。

确定更换过程中是否存在技术难度，确定更换后的使用效果。

更换后，由于更换数量较少（原来有28个双层卸灰阀，现在更换了4个），不能很好检测出漏风数据，但现场观察漏风现象确实减少。

使用3个月后，观测磨损情况比较理想，以前使用3个月的双层卸灰阀早已被冲刷通，漏料、漏风严重，但是新的卸灰装置依然完好。

可以看出新的卸灰装置中卸灰系统有以下几个优点：（1）卸灰、密封效果良好，能够在保证畅通卸灰的同时不会存在漏风现象；（2）制作安装简单，检修维护成本低廉。

所以决定全部替换原来的双层卸灰阀。

确定实施方案后，再次利用检修时间更换了12根双层卸灰阀，更换后使用效果较为满意，经过漏风率测量，漏风率由原来的51 %减少到48 %，达到了预期的效果。

最后把剩下的双层卸灰阀全部进行了更换。

至此，玉钢210 m2烧结机使用的传统配重杠杆式双层卸灰阀全部更换为自己设计制作的卸灰装置。

经过试用过程中漏风率检测，漏风率又下降了2 %。

总的漏风率由原来51 %降到了现在的45.5 %（图6）。

达到了当初预期效果。

特别是耐磨损效果明显，开始更换的4套卸灰系统，从试用至今未发现磨损现象，一直能满足通常卸灰和密封效果。

经过各方面测试，玉钢210 m2烧结机使用新型卸灰系统完全能够满足生产需求，且制作安装简单，价格低廉。

图 6 改造完成后漏风率下降示意图
4 取得效益
经过本次改造完全达到了预期效果。

在提高烧结机利用系数、延长卸灰装置使用寿命的同时取得了很好的经济效益。

经过使用后计算出以下数据。

4.1 材料成本
原来的双层卸灰阀
5 000元\套×28套=140 000元
新型卸灰装置
1 000元\套×28套=28 000元
4.2 人工成本
经过试用后观察可以得出，以前基本每年最少需要跟换10套双层卸灰阀，现在新卸灰系统由于耐冲刷效果比以前好，预计两年才需更换10套，每更换一个卸灰装置需要4个人工，每个人工按200元计算，因此得出每年的人工费用为：双层卸灰阀
10套×4人×200元=8 000元
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新型卸灰系统
5套×4人×200元=4 000元
4.3 创造的直接经济效益
使用新的卸灰系统后，漏风率减少了5 %左右，烧结机利用系数得以提升。

烧结机上料量由原来每小时265吨提高到现在每小时275吨，每小时上料量增加了10吨。

由此得出：
10吨×24小时×365天=87 600吨
每年可以增产烧结矿87 600 吨。

按原来每年烧结厂产量130万吨计算，每吨耗电量为70度，现在相同设备运行状态下每年可提高产量87 600吨，每吨耗电量降为65.58度，计算得出：
1 387 600吨×（70-65.58）度×0.5元/度= 3 066 596元
考虑了材料成本、人工成本以及提高产量后节约电能等方面因素，每年节约成本大概为：112 000元+4 000元+3 066 596元=3 182 596元
综上可得出，经过改造后，玉钢210 m2烧结机使用新型卸灰系统每年最少可产生的经济效益为318万多元。

5 持续改进
经过使用了3个月后发现，在靠近烧结机机尾位置的13、14号风箱，由于此处从台车上散落下来的物料粒度较细，且数量较少，一般需要3天左右时间才能积满我们最初设计的储灰管。

因此，储灰管在还没有形成有效积料时，由于卸灰阀门太大，密封效果不太好，还存在一定的漏风现象。

由于大烟道本身尺寸限制，不能缩小新卸灰系统的储灰管的容量，所以只能缩小卸灰阀门的面积，减少漏风面积，从而达到减少漏风的目的。

6 结论
玉钢210 m2烧结机大烟道卸灰装置改造取得了圆满成功，改造效果完全达到了预期效果，使烧结机漏风率降低了5 %左右，每年烧结矿产量增加87 600吨，每年可产生经济效益318余万元。

在今后的工作中将持续关注改造效果，及时改进存在的问题，使改造成果更加完善、成熟。

参考资料：
[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2010.
[2] 王悦祥.烧结矿与球团矿生产[M].北京:冶金工业出版社,2013.
[3] 郑金星.炼铁工艺及设备[M].北京:冶金工业出版社,2012.。