燒結(jié)新型環(huán)保型環(huán)冷機

牛晉昌，何向春，陳俊寧，于小光，孫久健，張瑞興

（河鋼集團唐鋼公司 煉鐵部，河北 唐山 063000）

環(huán)冷機是目前國內(nèi)外采用最為廣泛的一種燒結(jié)冷卻設(shè)備。在燒結(jié)礦生產(chǎn)制造過程中，經(jīng)過破碎后的熱燒結(jié)礦料溫度一般在 700℃～800 ℃左右，環(huán)冷機將其冷卻到 150 ℃以下供后續(xù)流程使用。因環(huán)冷采用鼓風工藝的特點，環(huán)冷是燒結(jié)粉塵排放的重要工序，尤其是老式的曲軌形式的環(huán)冷機，采用橡膠或機械密封的形式，必然造成粉塵外溢，導致環(huán)境粉塵超標。因此，提高環(huán)冷機的密封效果，保障其高效穩(wěn)定運行，對于實現(xiàn)環(huán)冷機環(huán)保運轉(zhuǎn)，提高作業(yè)環(huán)境水平意義重大。河鋼唐鋼公司煉鐵廠借新建環(huán)冷機的契機，分析環(huán)冷機粉塵外溢的主要原因，吸取以前環(huán)冷機易發(fā)故障經(jīng)驗，考察各大鋼廠環(huán)冷機使用情況，協(xié)同環(huán)冷機生產(chǎn)制造廠家，對環(huán)冷機進行了改造。目前，兩臺 360 m2環(huán)冷機已在線使用10個月，密封效果好，粉塵排放合格，定修周期內(nèi)設(shè)備零故障，使用效果較好。

1 環(huán)冷機存在問題分析

1.1 上水槽漏水嚴重

圖1 運行設(shè)備大面積結(jié)冰產(chǎn)生隱患

河鋼唐鋼兩臺360㎡燒結(jié)機的環(huán)冷機采用水密封的結(jié)構(gòu)形式，進入冬季以后，隨著天氣溫度的降低，在環(huán)冷機上水槽焊口處出現(xiàn)開裂情況，導致漏水，原因為上水槽隨著臺車運轉(zhuǎn)，水槽鋼結(jié)構(gòu)承受環(huán)冷受料槽熱燒結(jié)礦的高溫，其他部位的低溫，循環(huán)運轉(zhuǎn)，水槽熱脹冷縮導致開裂，冬季尤為明顯，導致漏水嚴重，水流至摩擦盤，影響設(shè)備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，大面積結(jié)冰，帶來安全隱患。

1.2 水密封沒有自動清污系統(tǒng)，水槽積於嚴重

環(huán)冷機原設(shè)計為水密封，以提高除塵效果，所以水槽的重要作用就是吸收鼓風機從臺車的燒結(jié)礦上吹出的粉塵，隨著生產(chǎn)的進行，水槽內(nèi)的積於也越來越多，淤泥越來越厚，且上水槽的水通過連通管導入下密封，下密封積於也會惡化，密封擋板插入淤泥的深度越來越深，導致運轉(zhuǎn)阻力增大，阻力達到停機時，問題點無法發(fā)現(xiàn)和確認，增大了難度。

圖2 水槽自動清理系統(tǒng)受到阻礙

1.3 環(huán)冷上部密封罩與臺車上沿間距偏大，粉塵外溢至水槽，導致水槽積淤嚴重

在設(shè)計圖紙上，要求環(huán)冷上部密封罩與臺車上沿間距為62mm，該距離偏大，導致較多的粉塵進入水槽，水槽積於嚴重，所以解決或緩解水槽積於的辦法之一是減少進入水槽的粉塵。

1.4 環(huán)冷機煙道放灰錐斗數(shù)量較少，內(nèi)部積灰較多，容易揚塵

因設(shè)計問題，環(huán)冷煙道下方卸灰錐斗數(shù)量不夠，導致在煙道內(nèi)部，兩個放灰錐斗中間存灰較多，無法排出，如圖所示。粉塵在風機風力的作用下進入水除塵系統(tǒng)，不僅可能造成現(xiàn)場揚塵，更是為水除塵系統(tǒng)帶來更大的負擔。

1.5 卸灰點有揚塵

目前環(huán)冷卸灰采用卸灰小車的形式，在雙層卸灰閥的出口與小車之間易造成揚塵，因小車移動，很難實現(xiàn)完全密封，導致卸灰時，少量粉塵外溢。

2 改進措施

2.1 治理上水槽漏水

方案一、最初的處理辦法為采用焊接的方式恢復原狀，效果不明顯，一般一周后又開裂。

圖3 水槽治理方案一

方案二、裂口處焊鋼管，靠鋼管的伸縮變形，吸收熱脹冷縮的波動量，因不能選用直徑較大的管，與密封罩上的靜密封擋板發(fā)生干涉，伸縮量不夠，效果不好。

圖4 水槽治理方案二

方案三、轉(zhuǎn)變思路，對開裂的焊口不再進行處理，采用在焊口加裝硅膠密封條的方法，用板條將密封條（具有彈性好、耐高溫、耐低溫、防水性能）壓緊，效果良好。

圖5 水槽治理方案三

2.2 對水密封排水系統(tǒng)進行改造，實現(xiàn)自動清污功能

在環(huán)冷機外環(huán)設(shè)置清水池、污水池及水泵系統(tǒng)。上下水槽用Ф159管道連接，中間加閥門。下水槽下方安裝錐斗，錐斗下方安裝Ф219排水管道，排至污水池。在下水槽安裝部分Ф50管道，與水泵系統(tǒng)連接，實現(xiàn)高壓水對水槽的沖洗，實現(xiàn)定期排污，排污徹底，無卡阻現(xiàn)場發(fā)生。

圖6 密封排水系統(tǒng)改造

2.3 環(huán)冷上部密封罩與臺車上沿間距偏大，導致水槽積淤嚴重

因設(shè)計環(huán)冷上部密封罩與臺車上沿間距偏大，導致較多的粉塵進入水槽，水槽積於嚴重，所以解決或緩解水槽積於的辦法之一是減少進入水槽的粉塵。我們采取的措施是在臺車內(nèi)部，從密封罩下沿選取合適的位置，栽焊螺栓，螺絲帽焊接在密封罩本體上，用扁鋼壓緊擋簾，擋簾下方掛配重，放置被風吹動。該擋簾需具備耐800℃高溫的性能，最終嘗試高溫硅酸鋁纖維布成功，可耐1000℃以上的高溫，很大程度上阻止了粉塵進入水槽，起到了兩重密封的作用，效果良好。

2.4 解決因環(huán)冷機煙道放灰錐斗數(shù)量較少，內(nèi)部積灰較多，容易揚塵的問題

對該問題進行改造，在每兩個錐斗中間再增加一個小錐斗和直管，下方配套卸灰閥門，積灰直接排出，保證煙道放灰無盲區(qū)，煙道無積灰，降低了水密封系統(tǒng)的負擔，提高了環(huán)保效果。

2.5 控制卸灰點揚塵

在環(huán)冷每個卸灰口安裝吸塵罩，每個吸塵罩安裝配套閥門，吸塵罩與就近的除塵管道連接，每個卸灰點卸灰時，閥門打開，將外溢的粉塵抽走，保證了卸灰環(huán)節(jié)的環(huán)保達標。

3 應用效果

實踐證明，新型水密封型環(huán)冷機密封形式杜絕了傳統(tǒng)環(huán)冷機的環(huán)保方面的弊端，極大地降低了粉塵的外溢；通過加裝軟密封改造，杜絕了上水槽漏水的通病；通過自動清污系統(tǒng)的改造，極大的減少了水槽積於現(xiàn)場，保證了水密封系統(tǒng)的可靠運行；通過加裝擋簾，降低了水密封系統(tǒng)的負擔；通過加裝環(huán)冷卸灰錐斗和流管，保證粉狀物料按照工藝流程排放，不進入水密封系統(tǒng)；通過加裝卸灰點，極大地降低了無組織排放，保證了無粉塵外溢。以上措施，綜合系統(tǒng)全面地解決了新型環(huán)冷機的環(huán)保問題，實現(xiàn)了環(huán)保合格排放。