昆钢球团1#链篦机的改造

昆钢球团1^#链篦机的改造

薛银刚  苏宝  黄永安  胡焕琼

(武钢集团昆明钢铁股份有限公司炼铁厂)

摘要   昆钢一期120万t／a氧化球团生产线投产之后，受设备结构缺陷及零星故障多的影响，球团矿产质量处于较低水平。2005~2006年。该厂针对三大主机系统存在的问题进行了一系列改造。本文主要介绍链篦机的改造情况及取得的效果。

关键词   氧化球团  链篦机  篦床  炉罩侧墙  改造

1 前言

    昆钢炼铁厂氧化球团工程建于2003年，设计规模2×120万t，分两期完成。一期120万t／a生产线由中冶集团长沙院设计，采用先进的链篦机一回转窑一环冷机生产工艺，于2004年7月22日建成投产。投产初期，由于设计缺陷、热工制度不合理等原因，链篦机作业率较低，一直处于低水平生产，以致产质量低、工序能耗及备件材料消耗高。统计表明，从投产至2004年底，仅生产球团矿18万t，链篦机作业率只有47．5％。

    随着昆钢的快速发展，对铁水产量、质量都提出了更高的要求，为满足高炉需要，必须提高球团矿产质量。为此，炼铁厂成立了攻关小组，经过大量的调查分析，找出了影响链篦机作业率的主要原因，并制定了相应的解决方案。从2005年1月至2006年12月，陆续进行了一系列改造，2007年链篦机作业率达到88．64％，球团矿产量完成139．1万t，达到并超过了设计能力。

2链篦机存在的问题及改造

    投产初期，受回转窑缩口圈和环冷机给料斗的影响，链篦机未能长周期正常运行，其设备缺陷没有暴露出来。随着回转窑、环冷机的运行正常，2005年6月以后链篦机作业率低和篦床使用寿命短等一系列问题才逐步显现。链篦机存在的主要问题及改造情况如下。

2．1篦床故障及改造

    链篦机在使用了6个月后，由于设计存在不足，篦床屡屡出现故障，严重制约了整个生产的正常进行。经过对篦床故障的观察与分析，找出了三个主要原因，并进行了相应整改。

    1)篦床两侧小轴锁紧方式不合理

    原篦床两端锁紧方式为“U”型卡锁紧，该方式没有充分考虑篦床从900℃运行到常温这一循环工况的膨胀与收缩，致使2005年6月以后，每月都会因“U”型卡膨胀剪切损坏，造成链篦机停机30～60 min。虽然每次停机仅3～5 min左右，但整个系统都必须进行升、降温程序，严重影响了生产的正常进行，制约了球团矿产质量提高。

    为此，我们将篦床两端锁紧方式改为螺母锁紧，并在安装过程中通过线膨胀计算和安装时对螺母锁紧位置的调整，很好地控制了篦床宽度方向的膨胀。2006年9月改造后运行至今，再未发生因篦床锁紧位置故障而造成的停机，大幅度提高了链篦机作业率，稳定了生产。

    2)篦板结构缺陷

    通过对链篦机6个月的运行检查和分析发现，篦板在使用过程中主要存在三个问题：①篦板损坏较快，其左右两侧前端较薄弱，大部分篦板在此位置损坏，形成局部空洞造成漏料，影响生产流程的顺畅；②篦板圆弧段弧度过长，造成圆弧段与链篦机工作面上三处密封板发生摩擦，致使篦板发生上翘，产生较大漏料，严重影响流程通畅；③篦板加强筋位置及角度不合理，当其运行到回程段后，加强筋会将铲料板位置漏下的散球带至输灰系统内，影响后续系统的正常运行及物料的成球性。

    针对以上三个问题，我们将篦板左右两侧前端篦孔的长度缩短为原来的一半，增强了篦板前端的结构强度；缩短了篦板圆弧段长度，消除了篦板与链篦机工作面三处密封装置发生干涉导致篦板上翘的情况；同时，对篦板加强筋的角度进行调整，由直筋板改为斜筋板，消除了兜料部位。自2006年9月改造后消除了上述现象，链篦机运行稳定，漏料量减少，篦板消耗也大幅度降低。

    3)炉罩侧墙及侧板结构不合理

    由于炉罩侧墙和篦床侧板结构不合理，导致侧板在高温下短时期使用就会出现较大裂纹，减短其使用寿命，并出现侧板脱落、卡阻等导致链篦机停机，影响了链篦机作业率。具体问题及改造情况如下：

    ①原有侧板较高，生球布满侧板后在有限的干燥时间内无法完成本应完成的脱水和预热过程，导致爆裂现象严重，且成品球质量明显下降。为了满足工艺要求，生球就不能布满侧板，而这样做的后果是侧板无法受到料球的保护，约有60 mm的高度会直接暴露在高温下灼烧，损坏较快。有鉴于此，我们将侧板高度适当降低，既能保证生球布满篦床，以保护侧板，同时生球的干燥和预热过程得以基本完成，满足了生产工艺的要求。另外，还对侧板外型进行了局部修改，以提高其强度，消除了高温下的应力集中，延长了使用寿命，降低了侧板消耗。

    ②链篦机正常工作情况下，最高温度可达到950℃。而其侧墙下段为斜面浇注，生产中热气流在风机的抽力下会直接灼烧侧板，以致运行一段时间后侧板便出现裂纹损坏，降低链篦机作业率。为此，我们对炉罩进行了局部处理，将下段侧墙改为直角浇注，以减少进入该区域的热风，从而提高了侧板使用寿命和链篦机作业率。

2．2链篦机头部增加柔性导轨

    1^#链篦机在投产之初未设计安装柔性导轨，其篦板在头部翻转时自由空间大，易产生碰撞和搭接。碰撞会损坏篦板，产生漏料，减短其使用使命；而搭接则导致篦床重新运行到铲料板位置时，与铲料板发生挤压，损坏小轴，造成严重的设备事故。2004年生产线投产后，该类事故多次发生，造成了巨大的经济损失。作业区为l临时解决篦板翻转搭接这一现象，不得不在链篦机回程段尾部增设一个岗位，人工处理篦板的翻转搭接，造成了作业区人力物力的浪费。2006年9月在铲料板下部增设了柔性导轨装置，该装置能强迫翻转后的篦板，按预定的运行轨迹随篦床转动，消除了篦板碰撞和搭接现象，延长了篦板使用寿命，提高了链篦机作业率。

2．3链篦机增加下托轮轴

    链篦机运行近一年后，下托轮轴出现频繁折断，分析认为主要原因是：①下托轮轴数量较少，造成回程段两根下托轮轴之间的篦床下垂度过大，篦床运行阻力增加，使下托轮轴受力增加；②下托轮直径较大，对托轮轴的自重压力较大。针对以上状况，将下托轮轴数量由原来的23组增加至32组，同时将原下托轮直径由700 mm减小为540 mm。改造后效果明显，消除了托轮轴折断现象，提高了链篦机作业率。

3  改造效果

    通过对三大主机一系列的技术改造和热工制度优化，特别是2006年大修改造后，链篦机作业率和球团矿产量有了大幅度提高，达到并超过了预期目标。

    1)生产指标改善

    (1)2007年全年作业率达到88．64％，处于国内领先水平。球团系统故障率分类比较见表l。

    (2)2007年共生产球团矿139．1万t，远远超出了设计能力；球团矿综合合格率达100％，一级品率达94．84％，达到国内同规模生产线先进水平。

    (3)整改后，三大主机的大部分耐热件、耐火材料寿命延长，降低了年均备件材料费用。

    (4)球团系统的可靠性和稳定性提高，故障停机、计划停机时间均大幅降低，岗位人员的劳动强度随之降低，生产组织、生产管理逐步趋于正常。另外，整个系统实现了合理的热工操作，温度梯度更加合理、负压操作得到保证，在降低工序能耗的同时改善了岗位作业环境，保障了员工的身心健康。

    2)高炉炉料结构改善

    (1)通过攻关改造，球团产量逐年提高，2005年全年产量90万t，2006年119万t，2007年达到139万t，超过设计能力19万t，大大减少了外购球团矿用量，缓解了熟料紧张的压力，为公司降低生产成本，提升企业竞争力打下了良好的基础。

    (2)由于球团矿铁品位高，物理性能、冶金性能均优于烧结矿和块矿，随着球团矿产量的逐年攀升，其入炉比也逐步提高，高炉炉料结构得到进一步改善，铁水产量和质量明显提高(见表2)，为高炉实现节能降耗、高产稳产奠定了原料基础。

4结  语

    1)对链篦机侧墙进行局部修改，可以有效减少进入该区域的热风；同时通过设计合理的侧板结构和小轴锁紧方式，可提高侧板使用寿命和链篦机作业率。

    2)改进篦板的结构形式和增加柔性导轨后，确保了篦床运行正常，消除了篦板碰撞和搭接现象，延长了篦板使用寿命。

    3)从设备作业率、能源消耗、稳定生产及成本费用等几个方面分析，我厂对球团系统的改造是成功的，产生了显著的经济效益。