興澄特鋼415m2新型環(huán)冷機應(yīng)用實踐

李 冬 唐唯一

(江陰興澄特種鋼鐵有限公司,江蘇 江陰 214400)

0 引言

2017年，根據(jù)興澄特鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃和環(huán)保政策的要求，原有燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)施結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足公司發(fā)展的需要，需對其進行技術(shù)升級改造，淘汰落后的小型燒結(jié)機，建設(shè)大型燒結(jié)機系統(tǒng)，同時配備完善的環(huán)保和能源綜合利用設(shè)施。

1 興澄特鋼新建415m2新型環(huán)冷機基本情況

2018年，由中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)江陰興澄特鋼400m2(年產(chǎn)411萬噸)燒結(jié)機生產(chǎn)線的總體設(shè)計，并配套自主研發(fā)的415m2新型高效多功能環(huán)冷機。該環(huán)冷機核心部分是在原球團環(huán)冷機的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上改進的，采用高剛性回轉(zhuǎn)框架結(jié)構(gòu)、扇形裝配式焊接臺車、上下水密封的風(fēng)箱復(fù)合密封結(jié)構(gòu)、雙層隔熱臺車欄板、動態(tài)自平衡壓軌卸料系統(tǒng)、環(huán)形排水清淤系、故障自動檢測等。配備4臺355kW的34 200 Nm3/h風(fēng)量離心冷卻風(fēng)機，2臺變頻2臺工頻；1臺2 800kW的72 000Nm3/h風(fēng)量余熱回收風(fēng)機。

環(huán)冷機由鞍鋼重型機械有限責(zé)任公司制造，上海二十冶建設(shè)有限公司安裝，400m2燒結(jié)項目于2019年5月28日建成投產(chǎn)。興澄特鋼新建415m2新型環(huán)冷機見圖1。

圖1 為興澄特鋼新建415m2新型環(huán)冷機

2 實踐中的問題及解決措施

2.1 回轉(zhuǎn)框架不規(guī)則異響

系統(tǒng)投運后，環(huán)冷機在運行中框架軌道與托輥間發(fā)生無規(guī)律異響，軌道壓板螺絲經(jīng)常振松。環(huán)冷機框架軌道與托輥裝置見圖2。

圖2 環(huán)冷機框架軌道與托輥裝置

經(jīng)過與設(shè)計院技術(shù)人員溝通，分析原因如下：1)托輪底座下沒有用于徑向調(diào)整的滑動補償設(shè)計；2)安裝中托輪接觸面與支承軌存在夾角。針對上述問題，現(xiàn)場整改措施如下：1)跟蹤異響頻繁的托輪，松開連接螺絲后，用大錘敲擊微調(diào)底座位置；2)停機檢修時，用靠尺復(fù)測每一個托輪面與支承軌的夾角，再次找正；3)增加托輪面的潤滑，用稀油油浴潤滑效果好于干油脂和石墨潤滑，內(nèi)外圈各只需2～3個稀油潤滑點即可。經(jīng)過整改，回轉(zhuǎn)框架不規(guī)則異響問題基本解決。

2.2 臺車欄板頂部蓋板脫焊

環(huán)冷機臺車內(nèi)外欄板之間設(shè)有保溫巖棉，設(shè)備運行過程中陸續(xù)有頂部小蓋板脫焊掉落，部分小蓋板掉落后甚至找不到，隨時有可能劃破成品皮帶，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的隱患。

根據(jù)設(shè)計要求，小蓋板是現(xiàn)場焊接在欄板上，且前后采用搭接，但施工過程中部分蓋板存在焊接質(zhì)量不過關(guān)，虛焊現(xiàn)象?，F(xiàn)場生產(chǎn)操作大型燒結(jié)機經(jīng)驗不足，每次脫落都是環(huán)冷機排空料后的復(fù)產(chǎn)階段，對于環(huán)冷料層、機速的設(shè)定不合理，開機時欄板溫差使焊縫收縮，引起脫焊。

對于工程期間的虛焊，重新刨掉，并將蓋板焊接改為螺絲連接，杜絕因熱應(yīng)力變化導(dǎo)致的脫焊問題。同時強化生產(chǎn)操作培訓(xùn)，摒棄以前小型燒結(jié)機操作的經(jīng)驗，關(guān)注復(fù)產(chǎn)階段料層和料溫的上升趨勢，做到緩慢均勻提高料層和料溫。采用上述措施后，小蓋板脫焊掉落情況基本杜絕。

2.3 搖臂復(fù)位不靈活

燒結(jié)系統(tǒng)投產(chǎn)5個月后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)環(huán)冷機有幾部臺車的搖臂在卸料處沒及時復(fù)位，如位置再偏一點，就會發(fā)生觸動限位開關(guān)導(dǎo)致停車。經(jīng)現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)自潤滑套與轉(zhuǎn)軸的間隙處進灰，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動不靈活。采用電動潤滑泵替代手動加油，提高給油壓力，縮短給油周期，使旋轉(zhuǎn)副始終保持在良好的狀態(tài)，從而使搖臂能夠正常復(fù)位。

2.4 臺車欄板與欄板支座處漏灰

燒結(jié)系統(tǒng)投產(chǎn)1個月后，發(fā)現(xiàn)環(huán)冷機內(nèi)外欄板與欄板支座縫隙中漏細(xì)灰。經(jīng)現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)欄板與支座之間采用螺絲連接，存在一定縫隙，在實際生產(chǎn)中燒結(jié)礦中的細(xì)灰容易堆積在底部，就從內(nèi)欄板與支座之間的縫隙中漏出。將內(nèi)欄板500mm高度往下與支座之間的縫隙直接堵焊，可解決漏灰問題。

3 與傳統(tǒng)型環(huán)冷機相比的降本增效

投產(chǎn)至今，新型環(huán)冷機運行穩(wěn)定，從設(shè)備電耗費用、易損件費用、檢修費用、余熱回收效益等四個方面，與興澄特鋼360m2燒結(jié)的傳統(tǒng)曲軌型415m2環(huán)冷機做數(shù)據(jù)對比，情況如下：

——年度設(shè)備電耗對比，見表1。

表1 傳統(tǒng)環(huán)冷機與新型環(huán)冷機年度電耗對比表

在余熱回收系統(tǒng)運行的情況下，新型環(huán)冷機只需要運行2臺冷卻風(fēng)機，可大幅降低電耗。按照環(huán)冷機年工作330天，電費0.7元/kW·h考慮，新型環(huán)冷機每年可節(jié)省電費1 290萬元。

——年度易損件費用對比，見表2。

表2 傳統(tǒng)環(huán)冷機與新型環(huán)冷機易損件年度費用對比表

新型環(huán)冷機結(jié)構(gòu)形式更加合理，設(shè)備可靠，易損件數(shù)量減少，降低易損件費用，年節(jié)約易損件費用39.8萬元。

——年度檢修費用對比，見表3。

表3 傳統(tǒng)環(huán)冷機與新型環(huán)冷機年度檢修費用對比表

新型環(huán)冷機設(shè)備結(jié)構(gòu)形式設(shè)計合理，設(shè)備作業(yè)率高，檢修工時大幅降低。在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中基本杜絕撒料情況，減少勞務(wù)工時，降低工作量。按照35元/人工計算，可年節(jié)約檢修費用12.6萬元。

——余熱回收效益對比，見表4。

表4 傳統(tǒng)環(huán)冷機與新型環(huán)冷機余熱回收收益對比表

新型環(huán)冷機密封冷卻效果好，在項目上可直接選用中壓鍋爐產(chǎn)生過熱蒸汽，余熱回收系統(tǒng)收益大幅增加，全年效益差為1 780.8萬元。

綜上所述，新型環(huán)冷機相對于傳統(tǒng)型環(huán)冷機，設(shè)備運行更加穩(wěn)定可靠，可大幅降低檢修維護工作量；密封冷卻效果更好，余熱回收收益大幅增加。應(yīng)用新型環(huán)冷機每年可降本增效共計約3 123萬元，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

4 下一步改進

目前，新型環(huán)冷機是國內(nèi)外新上燒結(jié)項目的首選，且還有很多環(huán)冷機升級改造項目。從使用近一年的生產(chǎn)實踐看，要想保持新型環(huán)冷機穩(wěn)定使用，首先要做好上下水密封的維護，此外還需要對此套環(huán)冷機的水槽進一步優(yōu)化和改造。

設(shè)計上，下水槽是與機架固定的，可以通過刮板和自動控制實現(xiàn)在線清淤，防止水槽板結(jié)，但上水槽是跟著臺車做圓周運動的，目前無法實現(xiàn)在線清淤，只能利用定修期間人工清淤。如果能夠?qū)崿F(xiàn)在線自動清淤，就能夠杜絕水槽板結(jié)，從而保證上水槽的密封效果。

經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)討論，可以將上水槽做成主輔結(jié)構(gòu)，通過電動閥門的定時開閉，來實現(xiàn)自動清淤。對此，還需要進一步認(rèn)真研究每個細(xì)節(jié)，并通過生產(chǎn)實踐，為后續(xù)環(huán)冷機技術(shù)的提升與發(fā)展提供經(jīng)驗。

5 結(jié)語

綜上所述，新型環(huán)冷機在穩(wěn)定運行、密封冷卻效果、余熱利用效率等方面，已超越了傳統(tǒng)型環(huán)冷機。經(jīng)實踐驗證，在設(shè)備作業(yè)率，節(jié)約維護費用，減少維護工作量，改善環(huán)境等方面優(yōu)勢顯著，并且在實踐和發(fā)展中，其功能將更加完善，給燒結(jié)生產(chǎn)提供更大的改善和更高的收益，值得推廣。