剖析鼓風式環冷機節能技術提高經濟效益

　　為減少鼓風式環冷機的能耗，提高環冷余熱的發電效率，促進環冷機設備更好運行和發揮作用，本文通過對環冷機節能技術進行針對性的研究，提出相應的改進和優化措施，從而實現良好的社會效益和經濟效益。

　　關鍵詞：鼓風式環冷機,節能技術,改造實踐

　　1 引言

　　唐鋼煉鐵部北區現有1-4#共4臺環冷機，均采用的是強制鼓風冷卻的方式對燒結礦進行冷卻，剛剛進入環冷機的燒結礦溫度通常在700-800℃作業，隨環冷機中運轉一周，完成對燒結礦的冷卻后，燒結礦溫度通常可下降到120℃以下。目前較老式的環冷機普遍采用動靜橡膠密封板的密封方式，能耗損失大。煉鐵部北區1#、2#和3#機環冷在線運轉18年以上，設備整體老化嚴重，除了能耗損失大之外，還存在其他的主要問題：(1)原密封結構使用壽命短，維護成本高。(2)高溫段入口處上部密封極易損壞。(3)下部風箱兩側端部密封容易散料，冒灰。(4)高溫段密封罩容易變形，焊口開焊。

　　2 總體思路

　　通過觀察分析環冷機的運行情況，參考同行業對同類型環冷機所采取的各項節能措施，經分析研究，并與相關廠家進行交流及實地考察，決定對1-3#燒結環冷機設備進行優化改進，旨在通過設備技術改造來實現燒結能耗的降低，同時改善現場作業環境，減輕工人的勞動強度，節約設備維護費用。主要思路是：將原有動靜橡膠密封改為包容式機械密封;調整加固高溫段密封罩，同時對環冷機受料槽出口除塵管道布局重新調整;在兩側端部密封設計安裝新型鋼絲密封裝置;優化環冷臺車篦子的結構，改善風箱內部的鼓風效果[1]。

　　3 主要技術方案

　　3.1 動靜橡膠密封的優化改進

　　鼓風式環冷機原設計的密封結構為動靜橡膠密封，實際在運行過程中，環冷機動靜密封橡膠板極易被小支架擠住刮斷或刮掉，導致密封效果差，散料外溢;而加裝余熱發電設備之后，余熱回風管道送入大量熱風(不高于150℃)，更加速了動靜密封橡膠板的碳化和硬化，往往使用壽命不足一年，維護更換麻煩，費用居高不下，能耗損失很大。通過與相關廠家的交流及實地考察，決定將動靜橡膠密封改造為包容式機械密封，其結構特點如下：采用水平板與摩擦板之間的摩擦密封，來實現環冷機的密封;下部水平板設計有搖擺跟蹤系統，使得浮動摩擦板能夠消除由于環冷機跑偏帶來的密封不嚴的問題;水平密封板采用合金材質，比傳統的鑄鋼件更加耐磨損，使用壽命長久;摩擦力可調整，通過調整彈簧壓緊螺栓可調整水平板與摩擦板之間的摩擦力，實現高密封效果與低運行阻力的目標。

　　3.2 高溫段密封罩的優化改進

　　環冷高溫段密封罩由于承受著高溫熱氣，因此變形老化較嚴重，高溫段密封罩的熱漲效應較明顯，尤其是長時間停機后起車生產，容易造成密封罩兩側擋板開裂;同時高溫段密封罩頂部容易堆積大量的粉塵，需要崗位人員經常性清理。否密封罩容易開裂下沉，嚴重的甚至擠住環冷臺車上欄板，導致設備事故發生。為此，我們制定了如下的優化方案：(1)利用環冷內外環的框架梁做密封罩的頂部拉筋，采用長螺桿固定可調，防止高溫段密封罩下沉。(2)將密封罩兩側擋板用120mm槽鋼焊接在環冷內外環的框架梁上，防止密封罩的整體下沉或擋板變形外閃，防止自然風串入高溫段，確保高溫段煙氣的溫度，保證余熱的發電效果。

　　3.3 環冷受料點除塵管道的優化改進

　　環冷受料點處原設計的除塵管道布局不太合理，原管道布置在環冷受料槽與高溫段密封罩中間的位置，而且還安裝了喇叭口，除塵管道不僅吸走了因燒結機尾落下的燒結礦而產生的熱粉塵，還吸走了靠近高溫段密封罩的熱廢氣。通過我們的仔細研究論證，我們在高溫段密封罩與環冷受料槽下料點間設置一個過渡段，中間安裝擋氣欄板，減少相互之間的串氣。同時我們把除塵管道往環冷受料槽的部位前移了約1米，只保留了靠近環冷受料槽一側的喇叭口，除塵管道不再垂直布置，而且人為的傾斜，管道開口沖向環冷受料槽的下料點，這樣一來，隨落下的燒結礦而產生的熱粉塵更容易被除塵管道吸走，同時被吸走的高溫段密封罩內的熱廢氣也大為降低，余熱發電所需的熱廢氣利用率更高。

　　3.4 曲軌兩側端部密封的改進

　　曲軌兩側的端部密封是環冷機內部風箱的兩個盲點，也是環冷機漏風的一個難點問題，原設計的端部密封是依靠臺車本體下部安裝的四塊橡膠密封板來實現與端部密封之間的一個動態密封，但由于臺車本體下部密封老化變形，破損缺失的相當多，更換不易，費用也較高，受制于檢修人力安排及備件費用，往往較難全面更換損壞的下部密封?；谶@一現狀，我們研究了一種新的端部密封裝置，即解決了臺車下部密封更換不及時的問題，也降低了端部密封的串風，提升了環冷機的冷卻效率[2]。

　　這種新型的端部密封裝置的思路：(1)取消并拆除臺車下部密封。(2)在端部密封的兩側安裝鋼絲式密封刷;該密封刷是由一排排的鋼絲組成，彼此獨立存在，互不干擾，由于鋼絲有一定的韌性，環冷機運行過程中，臺車下部底梁下表面從鋼絲刷上經過起到密封作用，防止冷風串出端部密封，即浪費了冷卻風，又容易惡化現場環境。同時，鋼絲刷能阻止小粒級燒結礦被冷風吹出端部密封，造成生產現場的粉塵超標。上述端部密封裝置我們已經在申請專利中。

　　3.5 環冷臺車篦子的優化改進

　　環冷臺車上燒結礦的冷卻主要是依靠鼓風機強制從下部給風，通過臺車篦子，自然風與燒結礦形成熱交換帶走熱量，臺車篦子的通透性就變得相當主要了，如果篦子開孔太小，則對冷卻風的阻礙就較大，冷卻效果自然就不好;如果篦子開孔太大，則臺車上的散料容易從篦子中掉到風箱，且容易堵塞篦子孔，進而也影響冷卻效果。我們通過認真分析研究，設計了一種新的臺車篦子結構，如圖1所示，篦子下部的開孔大，有利于冷卻風進入，而上部的開孔稍小，形成了“憋壓”的效果，既有利于冷卻風的正常進入，又防止了開孔過大散料進入風箱的可能，同時還在局部形成了“高壓風”，冷卻風與燒結礦的熱交換效果更好。此項改造我們也正在申請專利。

　　4 實施效果

　　實施上述改造后的包容式機械密封使用壽命可以達到2-3年，只需要根據磨損情況逐步更換，簡單，方便，設備維護成本大幅度降低，除此之外，通過對環冷各關鍵部分的設備改進，解決了多年來存在的設備隱患，同時還減少了高溫段密封罩的檢查、維護工作量，減少了現場粉塵的產生，減輕了崗位人員清理積料的工作量，降低了上部密封的漏風率，提高有效余熱廢氣量，提升了余熱廢氣溫度，提高了能源利用率，余熱發電效率提升明顯，經過計算，年創效684.7619萬元。

　　5 結語

　　鼓風式環冷機在鋼鐵冶金行業中目前還是普遍使用的設備，由于其設計理念較舊，因此對能耗損失考慮的不夠，通過我們對環冷機節能技術的研究和實際改造，實現了現場作業環境的大為改善并給企業創造了實實在在的經濟效益，值得在同行業同類型環冷機中推廣。

　　參考文獻

　　[1]龐玉柱.燒結系統環冷機漏風治理[J].冶金設備管理與維修，2015，(4)：36-38.

　　[2]王峰.一種燒結環冷機煙氣余熱梯級利用系統[J].礦業工程，2013，(6)：63-65.

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