摘要 本文对承钢链篦机.回转窑设备配置存在的几个问题进行了分析,提出了解决办法,为我国链篦机-回转窑球团厂的设计、生产改造提供了可借鉴的经验。
1 前 言
承钢链篦机一回转窑是按年产90~120kt钠化提钒球团设计的,建成后改烧氧化球团。该系统自1983年6月投入试生产以来,经过5年多的不断改造,其年生产能力达到了240 kt,球团转鼓指数90.81%,抗压强度2106N/个球,碱度0.12,回转窑利用系数4.55l t/(m3·d),台时产量39.82t/(台.h),设备日历作业率68.98%,煤耗53.37 kg标煤/t球,电耗37.96 kWh/t球。
2 存在的几个问题及解决办法
2.1 布料设备的选择及与链篦机的配置
承钢链篦机采用的布料方式为梭式布料小车与均料机联合布料。梭式布料小车原设计用液压传动,由于油缸内壁磨坏,现改为机械卷扬传动。链篦机与均料机配置见图1。由于布料设备的选择及设备配置不当,致使球团料层中粉尘含量过高。在均料机、链篦机上分别取样测定的料层中含粉率(<8 mm)见表1。
从表1看出,料层中含粉率较高,再加上煤粉燃烧带入的灰分,每吨球团的含粉量可达61.4 kgo给生产造成了一定的影响。
1)料层透气性差。正常生产时料层厚度只能控制在140 mm以下,抑制了链篦机的生产能力。

2)除尘设备经常磨坏,严重时一个风机叶轮只能使用7天。
3)大量粉末进入回转窑内造成结圈。
解决办法:
国外链篦机.回转窑布料设备多采用辊式布料机,这种设备具有:1)使布到链篦机上的生球直到离开布料机的最后一刻都在经受筛分,因此可保证生球布料干净,不带粉末;2)布料机上的全部生球滚成相同的形状,改善了生球质量。这两个作用使料层具有最佳的透气性。
根据承钢造球厂房与链篦机距离较远,中途生球跌落达7次之多这一现实,布料设备以采用多辊布料机代替均料机直接向链篦机布料较为合理。在配置多辊布料机时,应使布料机出料端与链篦机篦床的落料高差由现在的750 mm降到350 mm以下,避免球-团在布料时相互砸实,恶化料层透气性。
2.2链篦机与回转窑的配置
生球在链篦机上依次完成干燥、预热,达到一定强度之后,通过链篦机与回转窑的衔接部位过渡到回转窑内,继续完成焙烧固结过程;作为链篦机干燥、预热主要热源的回转窑废气也要经过此部位进入链篦机。因此,处理好链篦机与回转窑的衔接问题对提高这两台设备的生产能力极为重要。
在确定链篦机与回转窑的具体配置时应满足下面两个条件:
1)干燥预热球团能安全地过渡到回转窑内。
2)回转窑热废气尽可能顺畅地进入链篦机。
1984年以前,承钢链篦机回转窑衔接部位见图2。此时链篦机喉部半径为870mm,窑尾圈半径为l 000 mm,衔接部位废气可流通的最小截面积为0.87 m2。测得球团料堆的堆角为340。此期间生产最好月份的各项指标见表2。按链篦机与回转窑配置时应满足的条件进行校核。


1)链篦机与回转窑之间适宜的落料高度h适
(1)满足溜料要求的最小高度h溜min
h溜min=L·tgα=2697×tg340=1819(mm)
式中:L一衔接段长度(mm)
α=料堆堆角
(2)满足球团安全过渡的高度h安
h安最理想的高度是h安=h溜min,此时可避免球团在过渡过程中产生跌落,使球团摔碎。考虑到事故状态下料层中含有碎球和粉末较多,因此h适可选定为2 020 mm。而此时链篦机与回转窑实际的落料高度为2 880 mm,比h适高860 mm。
2)根据窑尾出口气流Vg≤36.58 m/s的要求计算最高产量Pmax

式中:Vg——窑尾出口气流,m/min
Pg——气体比重,按1100℃时为0.257 kg/m3计
S——废气流通的面积,m2
(MR)——每公斤干球所需风量,按0.83 m3计
0.85——考虑出口处系数
考虑作业率后,最高日产量为642 t。
通过核算可知,要提高球团产量就必须扩大窑尾废气流通面积,降低衔接段球团落料高度。
1984年12月下旬和1988年4月下旬,承钢两次扩大了喉部废气流通面积,挡料墙高度由780 mm降到350 mm。改进后,预热室的温度明显提高,产量大幅度上升,见表3、表4。

根据鞍山矿山设计研究院所做干燥预热试验,链篦机预热室温度控制在1000±50℃范围内为宜。经改造后预热室机头温度仍达不到这一要求,为进一步提高球团产量,今后仍需提高预热室温度。
解决办法:
从表4看出,窑尾圈的面积小于链篦机喉部面积,成为限制窑尾废气流通的关键环节,因此今后提高预热室温度的途径是扩大窑尾圈面积。
在现有回转窑安装倾角(0.025/1)不变的情况下,单方面扩大窑尾圈直径会降低窑的充填率,使球团从窑尾大量溢出,限制了回转窑产量的提高(窑转速已达最高转速的88%以上)。因此在扩大窑尾圈直径时应首先提高回转窑倾角。
鉴于国外链篦机一回转窑球团厂回转窑的安装倾角基本上在0.042/1~0.052/l之间,根据承钢回转窑长径比大的特点,窑的安装倾角可提高到0.045/1。球团在窑内停留时间可保持在25分钟左右。
其次,实施以下两项改造措施可使窑尾废气流通面积增加1.3 m2。
a)窑尾圈内径由现在的Ø2 000 mm增大到Ø2 230 mm,可提高废气流通面积0.4 m2。
b)窑尾溜槽半径由现在的414 mm增大到510 mm,可提高废气流通面积0.9 m2。
上述措施实施后将使机头温度提高到950℃以上,产量亦将提高。
2.3回转窑与竖式冷却器的配置
承钢球团冷却设备采用的是46 m3竖式冷却器。它是根据日本光和法按钠化球团的具体要求设计的。回转窑与竖冷器的配置见图3。
承钢竖冷器存在的主要问题是冷却效果差,出球温度常常达到300℃以上。其原因除与此设备改烧氧化球团后设计能力小和球团进入竖冷后继续氧化放热外,竖冷与回转窑配置不合理及自身排料设备选择不当也是影响冷却效果的因素。

为了了解竖冷器内温度分布情况,在距竖冷器上口2 792 mm处按东、西方向各安装了一支测温热电偶,所测温度见表5。

从表5可看出,竖冷器内物料偏行。产生偏行的原因主要有:
1)球团的落料点偏离竖冷中心935mm(见图4),使球团、粉末在竖冷器内产生偏析分布,冷却风相应分布不均。
2)竖冷排料设备采用电磁振动给料器,造成排料端(东侧)排料速度快、尾端(西侧)排料速度慢。
解决办法
1)用耐热溜槽将回转窑出口球团过渡到竖冷器中心。
2)将电磁振动给料机排料改为耐热圆盘连续排料。

3 结 论
1)承钢链篦机一回转窑球团布料采用辊式布料机较为合理。
2)链篦机与回转窑的衔接直接关系到这两台设备生产能力的发挥,应选择合适的设备参数。
3)承钢回转窑的倾角应由现在的0.025/1提高到0.045/l,窑尾稍加改造后球团的生产能力和链篦机预热室温度将继续提高。
4)竖冷器上部应增设溜槽,下部采用耐热圆盘给料机连续排料。