加强环冷机的改进，全面提升球团焙烧效果

倪晋权

（马鞍山钢铁股份有限公司第三炼铁总厂，安徽马鞍山243021）

加强环冷机的改进，全面提升球团焙烧效果

倪晋权

（马鞍山钢铁股份有限公司第三炼铁总厂，安徽马鞍山243021）

针对球团环冷机存在回转体跑偏、隔断门易损坏、水封漏水、热平衡失调等问题，从操作工艺、耐火材料的结构、设备本身存在的问题等方面进行分析，通过对环冷机轨道加固、受料库结构的改进、隔断墙改进等一系列措施加以改进，收到良好效果。实施后效果表明，改进后的环冷机运行平稳，链窑系统内热平衡状态良好，煤气的消耗量大幅度降低，生产线更加趋于稳定。

环冷机；水封；轨道；隔断门

1 概述

环冷机是球团链窑生产线的三大主机之一，担负着球团矿的进一步焙烧、冷却的功能。因此如何保证环冷机运行平稳、内部气流、温度等合理分配，确保球团矿的有效氧化，是搞好环冷机维护的关键。

马钢链窑生产线的大修原计划为2013年11月份进行，因故推迟到2014年2月份进行。鉴于环冷机超期服役、年久欠修，设备磨损、老化严重，隐患点多，故障频发，为抓好对环冷机的维护，进一步延长环冷机使用寿命，提高其综合效率，确保链窑生产线安全平稳运行，掌握环冷机各处的运行状况，分析异常现象制定维护对策，使环冷机在高负荷下保证长周期稳定运行。

2 存在的问题及原因分析

因多种原因，2011年链窑大修过程中，没有对环冷机进行彻底改造，自2013年11月份以来，环冷机的故障不断，特别是其回转体跑偏现象严重，导致水封拉坏，回转体轨道损坏、脱落以及支承辊损坏，环冷机风箱密封损坏、台车漏料等。故障统计如表1。

表1 2013年11月～2014年元月环冷机故障次数统计表

从统计情况来看，仅2013年11月、12月两个月时间，环冷机故障就达105次，平均每天都有将近2次故障。故障率高，不仅影响生产，维修成本直线上升，也大大增加了工人的劳动强度。

图1 2013年4～12月链窑生产线作业率折线图

从图1可以看出，到11月份以后，链窑生产线的作业率在明显下降，产量也从10月份的19.02万t下降到12月份的16.8万t。其中环冷机的故障是制约链窑生产的决定性因素。进一步分析认为，解决好环冷机内环轨道故障、处理好曲臂轮的故障、解决水封漏水问题等是解决矛盾的关键所在，只要抓住主要矛盾，使环冷机的故障率下降的目标是可实现的。经过认真分析，找出了以下几种制约环冷机运行的主要因素：

2.1 点、巡检不到位

由于环冷机是炉役后期，设备状况很脆弱，小故障时有发生，若不加以及时处理，必然会使故障继续扩大。如11月下旬出现在大夜班的内环水封拉坏事故，明显就是操作工没有及时发现而引起的事故。

2.2 设计、安装不合理

这一点在环冷机的内、外环轨道的固定螺栓设计上尤为明显。特别是内环轨道，受力较大，而固定轨道的螺栓只设计为M12，环冷机负荷这么大，轨道受力稍一偏大，螺栓就会被剪切，导致轨道固定不住，脱落后，环冷机整体失衡。环冷机70%以上的故障停机都是由此而引起的。再者，水封是一环形钢结构，各段温差变化很大，受热膨胀时，膨胀量无法释放，导致接头处焊缝炸开，漏水现象极为普遍。

2.3 环冷机内部各段受热不均

因环冷机内部分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段，各段的温度是不同的。Ⅰ段的温度最高，在850℃～1200℃左右，Ⅱ段温度在600℃～850℃，Ⅲ段温度在250℃～600℃，Ⅳ段温度在150℃～250℃之间。每段之间，其内部都有隔断门，隔断门的作用是阻止各段之间温度互串。由于内部温度高，Ⅰ、Ⅱ之间和Ⅱ、Ⅲ之间的隔断门已烧坏，恢复较为困难，致使其内部温度互串，不仅影响工艺操作，也对设备运行造成很大影响。

2.4 材质的选择不当

环冷机的水封材质选为1Cr18Ni9Ti(不锈钢)、虽然前期的使用效果较好，但后期出现故障时，由于没有专用工具，氧气-乙炔焰无法切割，协力检修部门无法处理（或处理很困难），检修达不到要求。

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2.5 处理故障的方法不正确

对环冷机支承辊的更换，协力部门普遍采取将新备件安装上即可，没有仔细找正就恢复生产，这样产生的结果往往出现辊子与轨道不是线接触而是点接触，回转体更容易跑偏。对内外环水封的焊接，因水封的材质为1Cr18Ni9Ti(不锈钢)，不容易焊接，焊接人员没有考虑电流的大小、焊丝的选择等，直接施焊，导致焊接质量达不到要求，一周后又出现漏水现象。

2.6 水封漏水现象突出

漏水不仅影响环境，更对设备和工艺造成很大影响。通过检查发现，漏水主要是环冷机内、外水封接头处，由于受热膨胀，膨胀量无法消除，使接头焊缝极易炸开，虽然漏水不至造成设备停机，但对工艺影响很大，也不利于安全生产。

3 改进方案及方案的实施

3.1 改进方案

（1）针对点检、巡检不到位的情况，首先从管理上来解决。要求点检员每天对环冷机检查两次；巡检人员每小时巡查一次。

（2）对于设计、安装不合理的问题，制定的方案是将内外环轨道的螺栓孔由原先的Ø14 mm扩至Ø22 mm。

（4）对于水封材质的选择不当、不便于现场维护的问题，采取水封重新设计，材质为Q235，加大储水量，提高冷却效果，防止环冷机受料库的红球进入水封。

（5）处理故障的方法不正确，采取更换支承辊，找准支承辊的中心。力争使支承辊辊面与轨道成线接触，降低回转体跑偏的几率。

（6）水封漏水现象突出，关键是水封设计时没有考虑到水封接头处受高温时产生的应力，为此，自行设计水封用的膨胀节，来消除所产生的应力，确保水封接头处不漏水。

3.2方案实施

（1）为加强点检、巡检的力度，立即采取措施，实行登记记录制，制定严格的考核办法，一举扭转了点检不到位、巡检不作为的弊病。

（2）环冷机内、外环轨道的螺栓孔扩至Ø22 mm。根据计算和了解，螺栓孔扩至Ø22 mm，用M20 mm的螺栓固定轨道是势在必行的，不然不能从根本上解决问题。这项工作任务量大，钻孔时间长，将该项目列入大修计划，大修前，施工人员详细察看现场，拿出切实可行的施工方案，确认后组织实施。

（3）制定隔断门改造方案。原隔断门是两块铸钢件，上部用铰链固定，因高温影响，铸钢件的门扭曲变形，上部固定铰链的箱梁烧坏，耐材脱落，整个隔断门坍塌了，造成环冷机Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段之间直通，温度互串。这样环冷机内的红球氧化的温度达不到要求，氧化不充分，成品球出来后，会出现FeO含量超标，成品的合格率降低。改造的方法是在原隔断门处，制作一冷却水梁，长4200 mm、宽200 mm，两端分别固定在内、外环的立柱上。水梁的上、下面均砌筑耐材。要求水梁下平面距离台车面1150 mm，下平面的耐材高度为200 mm。这样既不影响台车的正常过料，又保证Ⅰ、Ⅱ段和Ⅱ、Ⅲ段之间温度不互串，满足工艺要求，还有效地解决了隔断门烧坏的弊端。方案经小组讨论后，利用2月份的大修组织实施。

（4）重新设计水封，将原先材质1Cr18Ni9Ti(不锈钢)改为Q235A，加大水槽的容量，去除原先砂封，全部改为水封，将水封与受料库的冷却水梁间间隙控制在25 mm以内，有效地防止环冷机的红球进入水槽内。

（5）更换支承辊要找准支承辊的中心。根据观察，回转体跑偏的原因很多，关键的一点是，在调整回转体时，找不到回转体的中心（台车中心直径为Ø22 m），找不到基准点就无法调整好支撑辊。为此，委托协力单位用激光仪先找回转体的中心，并做永久标记，更换支撑辊时，按此中心对支撑辊加以找正，就确保了支撑辊的正确安装。

（6）针对水封接头处漏水的问题，自行设计一套水封膨胀节，用焊接的方法固定在水封的接头处，有效地抵消高温产生的应力，防止水封接头处焊缝的炸开。利用链窑的大修，进行施工，即可解决水封漏水的根本问题。

4 实施的效果

通过以上的改进，实施后不仅有效地解决了环冷机的跑偏和环冷机内部热量互串的问题，同时彻底解决了水封漏水的弊端，使链窑系统的热平衡更加趋于合理，生产更加稳定，取得了良好的社会效益和经济效益。

（1）社会效益

通过改进，使环冷机故障率大大降低，自2014年3月份生产以来，没有因环冷机故障而出现停机的状况，提高了链窑生产线的设备作业率，为高炉的稳定生产提供了有力的支撑。

（2）直接经济效益

环冷机内外环水封原来的材质为1Cr18Ni9Ti (不锈钢)，通过改进，采用Q235A的材质，大大降低了制造成本，仅此一项就节约制造费约60万元；回转体的轨道螺栓孔扩大后，采用M20的螺栓固定，自2015年3月份生产以来，基本上没有出现轨道脱落的现象，与同期相比，每月节约备件费50多万元。同时使链窑的生产线更加稳定顺行，设备作业率明显提高，产量也有较大幅度上升；成品球的合格率也从原先的80%左右，提高了10多个百分点。

5 结束语

通过以上的努力，有针对性地采用了技术改进方法，达到了我们的预期目标，收到良好的效果，也得到生产方的认可。

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Upgrading Transformation of the Circular Cooler to Improve the Baking Effect of Ore Pellets

NI Jinquan
(The No.3 Ironmaking Works of Maanshan Iron and Steel Co.,Ltd.,Maanshan,Anhui 243021,China)

The problems of the revolving mechanism running off-track,damage of the partition door,leakage of water sealing and thermal misbalance in the pellet circular cooler were analyzed from the aspects of operation process,refractory structure and the equipment itself.Good results were achieved after taking improvement measures including reinforcement of the cooler tracks,optimization of incoming material structure and modification of the partition door.The upgraded circular cooler has operated stably,thermal balance has been obtained in the chain oven,gas consumption significantly reduced and the production line run more steadily.

circular cooler;water sealing;track;partition door

TF046

B

1006-6764(2015)05-0071-03

2015－03－06

倪晋权（1966-），男，1989年毕业于沈阳冶专机械专业，工程师，现从事设备管理工作。