一、概述
邯鋼集團(tuán)邯寶鋼鐵有限公司的兩臺(tái)360m2大型燒結(jié)機(jī),是兩座3200m3高爐的配套工程,以滿足高爐70%燒結(jié)礦的需要,工程占地11.76萬m2,設(shè)計(jì)燒結(jié)礦年產(chǎn)量726萬噸,燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)1.25t/m2·h,年作業(yè)率為92%,燒結(jié)礦品位58.2%,燒結(jié)礦R2 2.0倍,Mg0含量≥2.2%,燒結(jié)礦粒度5~190mm,燒結(jié)礦溫度<150℃,燒結(jié)礦平均堿度CaO/SiO2=2.0,TFe=58.2,固體燃料的消耗量按每噸燒結(jié)礦55kg,燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥77%。
燒結(jié)機(jī)采用了成熟、實(shí)用、、可靠的工藝流程和設(shè)備,自動(dòng)化水平、實(shí)用,設(shè)備裝備水平達(dá)到國內(nèi)水平。
二、燒結(jié)機(jī)主要工藝
(一)從原料場輸送過來的燃料經(jīng)燃料緩沖倉貯存后,經(jīng)2臺(tái)φ1200mmΧ1000mm雙光輥進(jìn)行粗破,粗破后的燃料經(jīng)四臺(tái)四輥破碎機(jī)φ1200mmΧ1000mm破碎至3mm以下,破碎后的燃料由皮帶機(jī)輸送至配料室燃料倉。燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)為兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)共用。
(二)配料料倉單列式布置,每臺(tái)燒結(jié)機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)系列,每個(gè)系列設(shè)有14個(gè)礦槽。混勻料、熔劑、燃料、冷返礦和粉塵均采用重量集中式配料,由PLC系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)配料控制,并設(shè)置在線標(biāo)定裝置。為穩(wěn)定配料槽的料位,各料槽設(shè)有稱重式料位計(jì),可連續(xù)在線顯示測(cè)定值。生石灰和輕燒白云石粉用密封罐車輸送至配料室旁后,用氣力輸送至配料礦槽內(nèi)?;靹蛄蠌脑蠄鐾ㄟ^膠帶機(jī)輸送到配料室,由移動(dòng)皮帶卸到每系列5個(gè)礦槽中。
(三)采用兩段混合工藝,混合機(jī)露天布置,一次混合機(jī)為φ3.8mΧ15m,二次混合機(jī)為φ4.4mΧ21m,混合機(jī)添加熱水,一混采用旋轉(zhuǎn)噴頭噴灑霧化水;二混采用雙排水管旋轉(zhuǎn)噴頭噴灑霧化水,滿足混勻及制粒的要求。混合料的加水采用自動(dòng)控制。同時(shí)為提高混合料溫,在混合料倉內(nèi)加蒸汽對(duì)混合料進(jìn)行預(yù)熱。
(四)設(shè)有鋪底料裝置,鋪底料粒度為8~13mm,由擺動(dòng)漏斗均勻地布在臺(tái)車上。混合料布料采用由圓輥給料機(jī)和九輥組成的布料裝置將混合料均勻地布在燒結(jié)臺(tái)車上。點(diǎn)火燃料為純焦?fàn)t煤氣,進(jìn)行負(fù)壓抽風(fēng)燒結(jié)。
(五)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車寬4m,有效長度90m,臺(tái)車攔板高700mm,設(shè)雙側(cè)風(fēng)箱和非對(duì)稱煙道。燒結(jié)餅經(jīng)單輥破碎機(jī)破碎后直接進(jìn)入415m2鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)。
(六)每臺(tái)燒結(jié)機(jī)的整粒流程均為雙系列,一系列生產(chǎn),另一系列備用。從環(huán)冷機(jī)出來的燒結(jié)礦經(jīng)板式給礦機(jī)均勻給料后,經(jīng)皮帶機(jī)送往篩分室,經(jīng)三次篩分,向高爐輸出+13mm和-13mm兩種粒級(jí)的成品燒結(jié)礦,實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦的分級(jí)入爐。從取樣室出來的燒結(jié)礦直接去高爐上料系統(tǒng),也可通過另兩條膠帶機(jī)運(yùn)往成品礦倉中貯存,起到燒結(jié)與高爐生產(chǎn)的調(diào)節(jié)作用,并實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)相互向兩座高爐供料。
(七)燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)、單輥破碎機(jī)、混合機(jī)、橢圓等厚振篩等設(shè)備采用技術(shù),設(shè)置集中智能潤滑系統(tǒng)。燒結(jié)機(jī)主驅(qū)動(dòng)裝置采用多柔傳動(dòng),頭、尾星輪采用新型齒板齒形,臺(tái)車本體和攔板采用球墨鑄鐵,篦條、隔熱件采用高鉻鑄鐵,風(fēng)箱碟閥設(shè)置為自動(dòng)調(diào)節(jié)型及開閉型,頭部星輪采用進(jìn)口軸承。環(huán)冷機(jī)采用雙驅(qū)動(dòng)裝置和摩擦輪傳動(dòng),臺(tái)車密封采用兩道錐面密封,設(shè)置5臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)。單輥破碎機(jī)主軸采用水冷式,錘頭和篦板表面均堆焊有耐高溫、耐磨的合金材料,主軸軸承采用進(jìn)口,采用定扭矩聯(lián)軸器和水平軸硬齒面減速器加開式齒輪傳動(dòng)?;旌蠙C(jī)設(shè)微動(dòng)裝置,采用鍛造滾圈,托輪、擋輪軸承采用進(jìn)口。橢圓等厚振動(dòng)篩采用的篩分原理和激振原理,單位面積處理能力大,篩分效率高,整機(jī)壽命長。
(八)“三電一體化”系統(tǒng)消化吸收國內(nèi)外大型燒結(jié)控制技術(shù),設(shè)置了完善的工藝過程參數(shù)檢測(cè)控制,采用了技術(shù)、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的EIC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)分為L1基礎(chǔ)自動(dòng)化控制和L2過程自動(dòng)化控制,L2過程自動(dòng)控制采用奧鋼聯(lián)洛德洛基公司的燒結(jié)監(jiān)控系統(tǒng),在控制水平上達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際水平。
(九)環(huán)境除塵設(shè)置7臺(tái)高效寬間距四電場電除塵器和一臺(tái)布袋除塵器,其中2臺(tái)60m2配料電除塵器,2臺(tái)180m2機(jī)尾電除塵器,2臺(tái)70m2整粒電除塵器,1臺(tái)90m2成品電除塵器,保證電除塵出口煙氣粉塵含量小于50mg/m3,布袋除塵出口粉塵含量小于30mg/m3。除塵系統(tǒng)采用技術(shù)的除塵管道阻力平衡器,礦槽上部采用移動(dòng)卸料車除塵風(fēng)量切換裝置,除塵管道系統(tǒng)中易磨損的部位采用耐磨技術(shù),針對(duì)不同性質(zhì)粉塵的除塵管道,采用不同的耐磨措施,以延長除塵管道的使用壽命,減少除塵管道的維護(hù)工作量。除塵系統(tǒng)的運(yùn)行通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中自動(dòng)控制。
(十)粉塵采用氣力輸送,機(jī)尾、配料、成品、整粒電除塵器收集到的粉塵經(jīng)各除塵器灰斗下倉式泵、粉塵輸送管道正壓氣力輸送至配料室粉塵倉;將機(jī)頭電除塵器收集到的粉塵利用刮板輸送機(jī)將每一電場的粉塵分別收集至粉塵中間倉,然后利用正壓氣力輸送至配料室粉塵倉。
(十一)環(huán)境保護(hù)方面,SO2污染防治采用含硫低的原燃料,設(shè)置150m高的主煙囪進(jìn)行高空排放,同時(shí)設(shè)置脫硫煙道。兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)用水循環(huán)使用,正常生產(chǎn)時(shí)無生產(chǎn)廢水外排。噪聲污染防治裝設(shè)消聲器和密閉隔聲措施,主抽風(fēng)機(jī)和袋式除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)封閉安裝在風(fēng)機(jī)房內(nèi),主抽風(fēng)機(jī)外殼設(shè)有隔音材料。在主抽風(fēng)機(jī)、環(huán)冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火爐助燃風(fēng)機(jī)、除塵器風(fēng)機(jī)出口均設(shè)有消聲器。
(十二)燒結(jié)工序能耗設(shè)計(jì)為68kg/t燒結(jié)礦,煤氣消耗0.08GJ/t,固體燃料消耗55kg /t,電耗36 kw·h/t。
三、采用的新技術(shù)和節(jié)能措施
(一)采用稱重式配料礦槽,消化利用盧森堡配料秤技術(shù),集中自動(dòng)配料,以穩(wěn)定混合料的配比及成份要求,有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。
(二)采用兩段混合,采用生石灰強(qiáng)化制粒和厚料層燒結(jié),改善了混合料透氣性,降低固體燃料消耗。
(三)為保護(hù)臺(tái)車篦條,減少煙氣含塵,并使混合料燒好、燒透,采用鋪底料工藝。
(四)點(diǎn)火設(shè)備采用雙斜式點(diǎn)火保溫爐(GJH-360型),雙斜式點(diǎn)火保溫爐是長沙冶金設(shè)計(jì)研究總院專利產(chǎn)品(專利號(hào):ZL99233370.9)。雙斜式點(diǎn)火保溫爐有以下特點(diǎn):采用雙斜交叉燒嘴形成的帶狀火焰對(duì)混合料面進(jìn)行直接點(diǎn)火,爐膛高度適中,點(diǎn)火能耗低,料面點(diǎn)火質(zhì)量好,F(xiàn)eO含量低,燒結(jié)礦成品率高;由于高焦混合煤氣熱值波動(dòng)比較大,難以設(shè)定合適的空氣煤氣比例,經(jīng)常造成空氣煤氣比例不合適,煤氣燃燒不完全,造成煤氣消耗高,浪費(fèi)能源,如果采用高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣分別進(jìn)入點(diǎn)火爐三元噴頭混合式燒嘴(專利號(hào):ZL03227464.5)則可以解決上述問題,通過計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣、煤氣比例,保證煤氣充分燃燒;利用點(diǎn)火保溫爐的保溫段來預(yù)熱助燃空氣(空氣溫度可以預(yù)熱到200℃),節(jié)約煤氣消耗,從而降低能耗;采用現(xiàn)場澆注型式,保溫效果好,使用壽命長(大于四年);同時(shí)本點(diǎn)火爐操作簡便,安全可靠。
(五)環(huán)冷機(jī)風(fēng)機(jī)配置合理,結(jié)構(gòu)緊湊,風(fēng)向流暢,風(fēng)機(jī)配有消聲器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閘門,可實(shí)現(xiàn)0~90度的開度自動(dòng)調(diào)節(jié),以便控制風(fēng)量和壓力,實(shí)現(xiàn)料面無揚(yáng)塵冷卻。
(六)環(huán)冷機(jī)高溫段廢氣溫度較高, 約250-300℃, 由一套熱管式余熱回收裝置將余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽,改善環(huán)冷機(jī)周圍的環(huán)境,減少粉塵污染。在余熱回收段的密封罩設(shè)置雙層密封機(jī)構(gòu),有效地防止熱氣流的流失,提高余熱回收效果;產(chǎn)生的蒸汽(12-14t/h.臺(tái),壓力1.3MPa)并入蒸氣主網(wǎng)使用,節(jié)約能源。
(七)主抽風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)箱、集氣管、機(jī)頭電除塵器、主抽風(fēng)機(jī)及煙囪組成。燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理,漏風(fēng)率低,并采用高效的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子。新建燒結(jié)機(jī)為雙側(cè)風(fēng)箱,雙排氣管。燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱兩端設(shè)置全金屬結(jié)構(gòu)分塊式端部密封(本結(jié)構(gòu)與邯鋼專利相結(jié)合),頭部設(shè)一段,點(diǎn)火風(fēng)箱處設(shè)一段1.5m(變?yōu)槌轱L(fēng)段),尾部設(shè)兩段。臺(tái)車與風(fēng)箱側(cè)部采用游板和固定滑道密封,風(fēng)箱框架梁、風(fēng)箱側(cè)梁等處設(shè)計(jì)特殊的密封措施,保證漏風(fēng)率小于35%;風(fēng)箱為雙側(cè)吸入式,保證臺(tái)車上抽風(fēng)均勻,并設(shè)計(jì)特殊的防漏風(fēng)結(jié)構(gòu),風(fēng)箱碟閥設(shè)置為自動(dòng)調(diào)節(jié)型及開閉型以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量及負(fù)壓控制、燒結(jié)終點(diǎn)控制及自動(dòng)放灰、自動(dòng)復(fù)位。機(jī)頭采用高效電除塵器,防止主抽風(fēng)機(jī)葉片磨損及更好地保護(hù)環(huán)境;機(jī)頭電除塵器內(nèi)沉降的粉塵通過雙層卸灰閥給入刮板運(yùn)輸機(jī),再加到返礦膠帶機(jī)上送入配料室,燒結(jié)臺(tái)車回車道上的散料和排氣管內(nèi)沉降的粉塵由膠帶機(jī)收集后進(jìn)入成品皮帶。每臺(tái)燒結(jié)機(jī)機(jī)頭設(shè)置兩臺(tái)280 m2臥式三電場電除塵器,除塵效率達(dá)99%。
每臺(tái)燒結(jié)機(jī)配兩臺(tái)SJ18000燒結(jié)抽風(fēng)機(jī),負(fù)壓17000Pa,風(fēng)量18000m3/min(工況),電機(jī)6500kW,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子采用英國豪頓公司產(chǎn)品,水電阻啟動(dòng)。燒結(jié)煙氣經(jīng)過此系統(tǒng)后,排出的煙氣含塵濃度<50mg/m3。
(八)環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方法規(guī),防止和減少粉塵、廢氣、噪音等對(duì)環(huán)境的污染;電除塵出口煙氣粉塵含量小于50mg/m3,布袋除塵出口粉塵含量小于30mg/m3,崗位粉塵濃度小于10mg/m3。采取如下技術(shù)措施:
1、對(duì)產(chǎn)塵設(shè)備以及產(chǎn)塵點(diǎn)采取必要的塵源密閉措施,設(shè)置抽風(fēng)罩或密閉罩,并采用機(jī)械抽風(fēng)方式,確保罩內(nèi)負(fù)壓,以控制粉塵外逸。
2、采用高效寬間距的電除塵器和袋式除塵器為主要凈化設(shè)備,保證廢氣排放濃度低于國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn),并滿足本工程允許的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、根據(jù)工藝生產(chǎn)過程及工作制度,粉塵性質(zhì)劃分除塵系統(tǒng)。采用大集中除塵系統(tǒng),便于管理和維護(hù)的同時(shí),確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
4、除塵設(shè)備下部輸灰設(shè)備采用密封性好、耐磨損、故障率低、適合輸送燒結(jié)粉塵的刮板輸送機(jī)。
5、除塵設(shè)備收集的粉塵視具體情況進(jìn)行加濕處理后卸至工藝膠帶機(jī)上,以減少二次污染。
6、除塵管道系統(tǒng)中易磨損的部位采用耐磨技術(shù),針對(duì)不同性質(zhì)粉塵的除塵管道,采用不同的耐磨措施。機(jī)尾高溫?zé)煔夤艿啦捎媚湍ヌ沾善?,整粒除塵管道中采用有護(hù)層的耐磨專利技術(shù),以延長除塵管道的使用壽命,減少除塵管道的維護(hù)工作量。
7、除塵系統(tǒng)采用技術(shù)的除塵管道阻力平衡專利技術(shù),有效控制系統(tǒng)各分支管的阻力平衡發(fā)生失調(diào)現(xiàn)象,確保除塵系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
8、除塵系統(tǒng)的運(yùn)行通過PLC系統(tǒng)自動(dòng)控制。
9、除塵管道壁厚按現(xiàn)行規(guī)范乘以1.5進(jìn)行設(shè)計(jì)。
10、采用生石灰強(qiáng)化制粒和厚料層燒結(jié),減少機(jī)頭煙氣中的粉塵含量。
(九)系統(tǒng)選用SG10系列低損耗變壓器,使其負(fù)荷率處于佳節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。
(十)采用過程自動(dòng)化檢測(cè)、控制,保持生產(chǎn)在設(shè)定的較佳狀態(tài)下進(jìn)行。
(十一)生產(chǎn)用水全部循環(huán)使用,全廠無生產(chǎn)污水排放。