居鶴鳴

（南京鋼鐵集團燒結廠，江蘇 南京 210035）

摘 要：南鋼燒結廠 4# 燒結機于 2020 年 12 月進行了為期 18 天的大修擴容改造，時間短，工期緊。文章著重介紹改造方案，及改造后的效果，提高了產能，各項技經指標均得到改善提高。

關鍵詞：燒結機；擴容；大修

南鋼煉鐵事業部燒結廠2020 年 12 月 3 日至 2020年 12 月 20 日對 4# 燒結機進行了為期 18 天的大修擴容改造，在經過充分的認證設計準備，改造按時間節點 完成，改造過程安全可控，改造效果達到預期要求。

1 背 景

南京鋼鐵集團燒結廠 4#、5# 燒結機有效抽風面積分別為 220.5m² ，燒結機由中冶長天設計院設計，設計年可生產成品燒結礦 461.2×104t。轉鼓指數 T（+6.3 mm）≥76%、成品燒結礦含粉率（- 5 mm）＜5%，利用系數1.3 t/m²·h，主抽風機抽風能力 21000 m³ /min，設計燒結負壓 - 17.5 KPa，配套南鋼 4#，5# 高爐。4#、5# 高爐有效容積分別為 1980 m3 ，高爐燒結礦比例 70%左右。經過七年的生產，兩臺燒結機均不同程度存在設備老化現象，環冷機密封效果差，拋撒料現象嚴重，成品礦冷卻效果差，燒結機漏風率大幅提高，影響抽風機系統運行，而高爐利用系數近幾年由投產時的 2.4 t/m³ ，提高到現在的 3.15 t/m³ ，兩臺燒結機雖然經過幾次提產技改，仍然不能保證滿足高爐燒結礦比例要求。因此為了 4#，5# 高爐的穩定順行，降低消耗，迫切需要提高高爐熟料比，尤其是保證燒結礦比例達到 70%以上，在此情況下，綜合兩臺燒結機現狀，4# 燒結機臺車擴容改造大修定于 2020 年 12 月進行，為期 18 天。

2 思路和方案

本次改造的目的是增加 4# 燒結機的生產能力，在確保工藝設備的負荷情況下，進行擴容改造，改造過程中應充分考慮節能，環保，超低排放，降低生產成本的要求，經充分認證核算，本次改造工藝設備負載增加10%，原設備能力完全滿足工況變化要求。因此，在此次擴容大修改造過程中，破碎系統，進料系統，配料混合系統，整粒篩分系統，成品系統，脫硫脫硝等環保系統不做改造，只進行恢復性檢修。具體改造方案為：南鋼燒結廠 4# 燒結機原有效抽風面積 220.5 m² ，燒結機效長度 63 m，臺車寬度 3.5 m，為利用原有框架結構，燒結機軌道寬度保持不變，燒結機有效長度保持不變，臺車寬度提高到 3.9 m，燒結機改造后，實際有效抽風面積擴大到 245.7 m³。

3 主要改造設備

在 4# 燒結機臺車擴容改造過程中，由于燒結機臺車寬度增加，為保證結構強度，燒結機臺車大梁高度經設計也增加了 40 mm，因此對相關會影響燒結機運行，產生干涉的設備進行改造。

3.1 抽風機改造

為保證擴容后通過單位有效抽風面積有效風量在合理范圍，對抽風機轉子進行升級改造，重新設計制作轉子。抽風機電機使用原電機，整個抽風機除轉子外，其他不變動，使用原附屬設備，改造后抽風機工作能力23000 Nm³ /min，增加 2000 Nm³ /min。

3.2 燒結機臺車改造

由于燒結機整體框架不變，燒結機軌道間距不變，燒結機臺車輪軌距不變，燒結機臺車加寬只能采取臺車本體下部外飄處理，以保證加寬寬度。由于改造前燒結機臺車大梁強度不足，易變形向下彎曲，導致燒結機漏風率增加，影響燒結機安全運行，本次對燒結機臺車大梁重新進行結構強度設計，大梁厚度提高 40 mm，改造后燒結機臺車高度提高 40 mm。重新設計制造后燒結機臺車，寬度 3900 mm，長度 1000 mm，高度 1346 mm。

3.3 燒結機頭部混合料布料系統、鋪底料系統改造

由于燒結機臺車加寬、加高，混合料系統必須進行適應性抬高加寬改造。原有的輔門及扇形料門使用效果差，操作困難，勞動強度大，此次進行技改，取消輔門及扇形料門，采用氣動料門。混合料礦槽下部、圓輥給料機，九輥布料器，松料器抬高加寬，使之適應燒結機臺車的加寬加高改造。

3.4 燒結機尾部改造

由于燒結機臺車加寬加高，同樣的為避免燒結機運行干涉，對燒結機尾部吸塵罩及單輥溜槽體進行了重新設計制作安裝。主要難度在單輥溜槽體，整體后移40 mm，同樣長度縮短 40 mm，在重新設計制作過程中，進行了技改優化設計，采用新型單輥溜槽體，以提高壽命，便于維護。

3.5 環冷機大修改造

4# 燒結機對應的燒結礦冷卻設備為一臺 248 m² 液密封鼓風環式冷卻機，為露天布置，由于磨損及大自然作用，環冷機臺車靜密封裝置損壞嚴重，臺車本體磨損，鼓風系統腐蝕漏風嚴重，導致環冷機冷卻效果差， 拋撒料嚴重，已影響整個 4# 燒結機系統的安全運行。

本次環冷機大修改造內容主要為：利用原基礎及環冷機主體框架，環冷機本體臺車，環冷機軌道，鼓風系統風道，液密封裝置全部重新制作換新。為保證大修改造后的環冷機具有更好的密封冷卻效果，對環冷機靜密封裝置進行技改，改用新型硅橡膠靜密封裝置。卸料曲軌采用新型專利技術，在卸料點增加一段水平軌，以延長卸料時間，確保每節環冷機臺車卸料干凈，防止環冷機臺車不能完全卸料干凈，殘余燒結礦對環冷機靜密封裝置損傷。

4 燒結機臺車擴容大修后運行狀況

2020 年 12 月 20 日 4# 燒結機空負荷試車完成，隨即投料生產，兩天后達到改造設計生產目標，在原有生產能力上增產超過 10%。但也暴露一些問題，環冷機門型密封裝置部分緊固件松動漏風，導致密封水槽內密封水被冷卻風吹出噴濺；環冷機臺車運行到曲軌段時，由于曲軌定位誤差，運行不順暢，曲軌擠壓環冷機外側臺車輪，于 25 日停機 8 小時進行消缺處理，處理后運行效果好，各項技經指標達到或超過改造設計要求。

自 4# 燒結機改造投產后，4# 燒結機上料量由 2020年 11 月的 478 t/h 提升到 535 t/h，鋪料厚度達 900 mm，大煙道廢氣溫度保持 125 ℃以上，燒結機臺時產量增加57 t/h 左右，噸礦燃耗降低 0.88 kg/t 左右，燒結礦質量有所改善，燒結過程控制參數穩定。燒結煙氣含氧量由15.5%降低到 14.8%，證明燒結機抽風機系統漏風率大幅降低，經測算 4# 燒結機漏風率由改造前的 43.6%降低到改造后的 35%，燒結煙氣中野風量減少，有效風量增加，總風量減少，雖然燒結機主抽風機能力提高，但實際工作風量減少，做功少表現為主抽風機工作電流降低 22 A。主抽風機每日用電量下降 2200 kW·h。由于環冷機大修改造后密封效果好，環冷機余熱發電噸礦增加 4.2 kW·h。

5 結 語

在南鋼燒結廠 4# 燒結機臺車加寬改造大修過程中，燒結廠工程技術人員根據燒結工藝裝備的發展狀況，有選擇的選擇了一些新工藝技術。同時根據燒結廠4# 燒結機工況條件對原有工藝進行優化，使工藝配置更加合理，投產后技經指標得到改善。既降低了燒結生產成本，又保障了高爐合理用料比例，并且為 5# 燒結機臺車擴容改造大修提高了經驗。