摘要   程潮铁矿球团生产线的筛分布料系统在投产后一度不正常，对生产影响很大。通过改造后，生产能力大幅度提高，故障停机时间大幅度降低。本文总结了改造过程中的经验，以供设计、生产、管理人员借鉴。   

关键词    筛分布料 改造 筛分效率 均匀布料 有效控制

l  前  言

     凡采用链篦机一回转窑生产球团的工艺，对筛分布料系统的要求十分严格，一是要求生球的尺寸必须控制在9～16 mm的范围内，因为生球尺寸过大，会影响其干燥速度和焙烧时生球的氧化一固结速度；生球的尺寸过小(或含粉高)，则影响干燥时球团层的透气性，在焙烧时，窑内易结块，且成品球团含粉量增高。二是要求布料厚度适中，连续均匀，因为干燥时球层愈厚，水气冷凝愈严重，会导致下层生球的破裂温度降低。若球层过薄(或不匀)，链篦机风箱温度将会增高或不均，造成链篦机篦床易跑偏，耐热件及除尘设备寿备降低。三是要求筛分布料系统作业率稳定，否则，球团生产线的连续性和生产能力将受到制约。武钢矿业公司程潮铁矿120万t链篦机一回转窑球团生产线在投产初期，就是因筛分布料系统存在问题，使生产一度受阻。经过认真分析后，制定了有效的工艺设备改造方案，效果十分显著。可为相关的设计和使用单位提供有益的借鉴。

2    原系统流程与设备配置

    程潮铁矿120万t球团生产线原筛分布料系统由生球运输皮带、大球辊筛、梭式布料机、宽皮带机、辊式筛分布料机、返料运输皮带、返料仓等组成。出造球盘的生球由胶带机等设备运至链篦机尾部，生球先经大球辊筛筛除>16 mm的大球，再由梭式布料机运到宽皮带机上，通过宽皮带将<16mm的生球均匀布到辊式筛分布料机上。辊式筛分布料机由筛分段和布料段组成，在筛分段筛除<8 mm的料粉，8～16 mm的合格生球则经布料辊均匀地布到链篦机篦床上。辊式筛分布料机筛除的<8 mm粉料以及大球筛筛除的>16 mm大球，通过返料皮带，进入返料仓，以便重新破碎后造球。布料系统的工艺流程如图l所示。

3  系统存在的问题

3．1工艺流程存在的问题

    1)生球运输皮带机的规格为8050。因对托辊的阻力系数过大等因素考虑不充分，传动电机容易过流跳闸，并且当造球机成球较差，需多台同时开动时，皮带因宽度不够而漏料较多，能力显得不足。

    2)大球筛分机就筛上而言，当生球皮带向其送料时，因受皮带宽度限制，筛分机的设计宽度无法利用，造成筛分效果极差，很多合格球混入返料系统；就筛下而论，受筛分机长度影响，有部分合格球进入梭式布料机时，必须通过漏斗导人，又因空间所限，漏斗角度较缓，造成筛下积料，必须经常处理，生球被破坏较多。

    3)宽皮带与梭式布料机均无速度调节手段，造成宽皮带上生球呈z字形分布，以致辊式布料器料流断续不均，链篦机上的料层也波折不平。

    4)辊式布料器与链篦机尾部距离过小，机尾的高温气体使得部分辊子易变形。

    5)返料皮带较窄，影响了上部斗的结构尺寸，易于堵料。另外，因返料全部入仓，一旦料仓、漏斗堵料或返料皮带损坏，整个生产无法继续。

3．2设备问题

    1)生球辊筛面积小，倾角大，造成合格球破损严重；筛辊直径较大，辊速过低，辊子线速度小，生球逗留时间长，有效筛分能力下降；辊筛辊隙较大，筛下的生球粒度不匀；另外，辊筛下(沿宽度方向)支撑方梁及出口框梁易积球成阻，必须清理，造成有效生产时间减少。

    2)梭式布料机系采用链传动，就往复运动而言，起动时，因链的松边张紧，冲击较大，行走速度过快，无法调节，还因传动不精确，在两端布料不稳定，易产生“边缘效应”。另外，行走轮布置靠近末端，承截运行时，首端悬臂部分抖动厉害，两端点到位控制开关采用碰撞式行程开关，易损坏，故障率高。

  3)宽皮带传动设在尾部，但尾部又无法调节，而头轮调整虽可控制皮带跑偏，但头轮与辊式布料器入料端辊子的平行间距无法保证，头轮轮径偏大。

4  系统流程与设备改造

4．1流程改造

  针对布料系统存在的问题，对其流程进行了改造。改造后的布料流程如图2所示。由图可见，出造球盘的生球，经胶带机运至梭式布料机上，然后，向大球辊筛布料，筛下物为合格球，经宽皮带向辊式布料器输送；筛上物与辊式布料器的筛下物一起转入返球皮带。辊式布料器的筛上物经过溜料板对链篦机布料。另外，返球仓前面的一条返料皮带安装有犁式卸料器，当返球仓堵塞或后面工序受阻时，旁路保产。

4．2工艺改造要点

  1)扩大能力

  入料胶带机宽度由800 mm改为1 000mm，传动功率加大，以防漏料和过载。返料由单皮带输送改为双皮带输送。筛分、辊式布料器上漏斗由单斗改双斗，增大漏斗的水平夹角，并将漏斗改为上下两截，下面可在弹性元件上振动，以防粘结和堆积，从而扩大系统的输送能力。同时，大球辊筛增大筛分面积，合理选择辊径，提高辊子的线速度，调整好各段的辊隙，提高合格球的通过能力。

    2)合理布局

    梭式布料机布置在大球辊筛与生球运输带之间(进料)，因受垂直标高的限制，布局上，只能在满足大球辊筛最小倾角的前提下，尽可能降低与宽皮带的垂直间距。同时，梭式布料机及进料皮带头部也要尽可能地降低标高，以确保生球转运时的落下高差尽可能控制在0．5 m的范围内(程潮生球落下强度为3～4次／0．5 m)。再者，梭式布料机3 100 mm的行程，为大球辊筛增加宽度创造了有利条件，而且大球辊筛，梭式布料器与宽皮带都能布置在同一条中心线上，也为返料斗、返料皮带改双创造了有利的条件。

    3)有利调节

    梭式布料机、宽皮带机增加变频调速器，以适应干燥设备的功能需要，充分利用链篦机机上的适当料厚来保护好耐热件及整个热风系统的稳定工况。

4．3设备改造

    1)合理选定设备的性能参数

    (1)大球辊筛：筛分面积=3 556 mm×3 980 mm；辊径108 mm；辊速132 r／min；筛分辊隙16—18 mm；过渡辊辊隙2～3 mm；倾角14⁰～18⁰，电机功率1．1kW／每根；辊子数30根。

    (2)梭式布料器：行走速度0．07～0．3m／s；带速l m／s；带宽1 000 mm。

  (3)宽皮带机：带速0．013～0．065 m／s。

  (4)入料皮带机：延长至2 445 mm，抬高890 mm，电机功率改为15kW。

  2)改进设备的结构形式

  (1)梭式布料机：传动部分由链传动改为多级齿轮箱传动；行走部分的行走轮轴用刚性联轴节与减速箱的输出轴联接。梭式布料机的首端架梁与一组起悬挂作用的行走轮联接。行走与悬挂轮组靠43 kg／m的钢轨支撑。设备改进后，传动部分传动精度高、能适应频繁正反换向的需要，行走部分增补的调速功能满足了布料的要求，消除了“边缘效应”。

    (2)大球辊筛：出料端的筛体框架梁取消，与其他筛体框架支撑梁一道改为60⁰夹角的三角梁。在安装时，取代出料端方梁的三角梁边缘置于出料端辊子的中心线以内。这样，支撑及出料端方梁粘积料的问题得到了彻底解决。

    (3)宽皮带：传动部分由尾部改到头部，同时，在尾部加装一套较大范围的皮带调节装置，使得宽皮带与辊式布料器的辊子间距既可确保平直，又可使皮带运行中的跑偏得到有效的纠正。

    (4)辊式布料器：吸取首钢迁安球团厂的经验，在出料端去掉两个辊子，安装溜料板。从辊式布料器上下来的生球聚集在溜料板上，当链篦机篦床运动时，堆积在溜料板上的生球被较均匀地带走，从而使篦床上的料厚平整。

5    今后的设想

  在整个筛分布料系统的设计中，确保筛分效率、减少生球的损耗、实现料厚的均匀平整是系统要解决的核心问题。为此，今后设想：

    1)在造球机出料口架设大球筛分机，提高筛分效率。同时，辊式布料器要与链篦机机尾合理布局，减少高温、漏料等不利因素所造成的影响。

    2)选用高性能的梭式布料机。目前，国外有部分球团厂使用的液控布料机，采用往布返停的循环布料形式，料厚控制得相当均匀，值得借鉴。

    3)要注意梭式布料机、宽皮带、链篦机的速度匹配。这是控制好料厚的有效手段之一。

    4)在辊式布料器的辊子与减速机之间加装万向联轴节。在链篦机机尾加装收集烟气的风道，可大大降低辊式布料器的故障。

    5)生球转运中，一要尽量减少转运次数，二要尽量控制落差。皮带头轮直径在满足强度要求的前提下应尽量选小，以减少生球的破损。

6     结  语

    1)程潮铁矿球团生产线筛分布系统改造后，整个系统运行可靠性大幅度提高，故障率下降了70％，生产能力由原来的1 000t／d上升到3 000 t／d，效果十分显著。

    2)筛分布料系统的成功改造，为工艺设计、设备选型、安装制造提供了宝贵的经验，同时，也为其他类似生产厂家提供了十分有益的借鉴资料。