烧结矿筛分系统工艺设备优化与创新

2016-02-05刘金刚

中国设备工程 2016年5期

关键词：工艺设备筛板振动筛

刘金刚

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁部，河北唐山 063016）

烧结矿筛分系统工艺设备优化与创新

刘金刚

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁部，河北唐山 063016）

针对唐钢炼铁部北区3条烧结矿生产线，因原有配套的烧结矿筛分系统设计不合理，在大修期间对烧结矿筛分系统进行工艺设备的优化和创新，提高了烧结矿成品率及筛分效果，减少了设备故障，实现了烧结生产降本增效的目的。

振动筛；筛分；优化

一、概述

唐钢炼铁部北区3条烧结矿生产线，配套的烧结矿筛分系统分别为：1#、2#机3套筛分系统9台振动筛；3#机2套筛分系统6台振动筛；1#～3#机在振动筛设备前面还有一套固定筛及双齿辊破碎机设备，上述设备均运行了20年以上，其设计理念和思路与当前的烧结生产现状已明显不符。烧结矿筛分系统是烧结生产的重要的子系统之一，高品质的烧结矿是高炉稳产、高产的先决条件。近年来，优化筛分系统设备的性能，提升烧结矿成品率，是烧结生产节能降耗的一个重要的研究方向。

二、原筛分系统存在缺陷

1.原烧结矿筛分系统工艺原理

烧结矿筛分系统工艺，环冷机冷却后的烧结矿首先被皮带输送到固定筛，粒度小于50mm时从固定筛筛板孔直接落入下游皮带；当烧结矿粒度大于50mm时从固定筛筛板上部通过，然后经双齿辊破碎机破碎进入下游皮，破碎后的烧结矿与筛下矿经下游皮带一起输送至二次、三次、四次筛椭圆振动筛进行筛分，粒度大于5mm烧结矿输送至高炉，粒度小于5mm粒级由皮带机送往配料室返矿槽。

2.存在缺陷

（1）固定筛本体、双齿辊破碎机本体及上下溜槽磨损严重，日常漏料频繁，经常发生非计划性检修，且烧结矿经双齿辊破碎二次破碎会产生大量返矿（粒度≤5mm）。同时，返矿一直处于重复烧结的状态，造成了生产资源的浪费，而且日常维保检修工作量大，现场环境恶劣等。

（2）固定筛上下游落差高度较大，烧结矿在落料冲击过程中容易造成烧结矿的破碎，形成碎料。

（3）环冷机下料闸门由手动控制，因此存在岗位人员判断不准确和调节不及时的问题，导致下料量过多，下游皮带压死停机的情况。

（4）振动筛由于筛板左侧面和右侧面平面度误差、安装精度和磨损等原因会出现筛板缝过大等原因，会出现筛板缝过大，部分大于筛孔尺寸小于筛板缝的物料从筛板缝被筛走，造成筛分粒度不符合要求，影响筛分效果。

（5）振动筛筛板螺栓原设计是处于烧结矿的不断冲击磨损中，日常T型螺栓更换维修工作量大，且筛板螺栓孔容易磨漏，导致烧结矿碎裂进入筛梁内部磨损筛梁，造成很大的设备隐患。

（6）振动筛原结构设计不合理，传动系统硬连接太多，振动筛在长时间运转过程中容易发生激振器轴承抱死、传动轴损坏、中间轴掉落等设备事故，日常检修维保工作量大，备件、辅料消耗大，检修维护成本高。原设计振动筛的振幅为8～12mm，大多数将振动筛的振幅控制在10mm左右。

三、改造后的烧结矿筛分系统

1.优化后烧结矿筛分系统流程

环冷机冷却后的烧结矿首先被皮带输送到新建料仓，烧结矿经料仓下部控制闸阀直接落入下游皮带，经下游皮带输送至二次、三次、四次筛椭圆振动筛进行筛分，粒度大于5mm烧结矿输送至高炉，粒度小于5mm粒级由皮带机送往配料室返矿槽。

2具体实施方案

（1）拆除原有固定筛、双齿辊破碎机。

（2）以原有下料中心为基准，建一个固定料仓，其受料槽与上游皮带下料槽采用软连接，其下料仓与下游皮带料槽也采用软连接，由一套电液动推杆平板闸阀来控制料仓的烧结矿下料量；在固定料仓本体下方安装4个称重传感器，现场设置显示屏并将数据传送到中控室进行集中控制。

（3）研制新型振动筛筛板，在每块筛板本体（每排最右侧筛板除外）的右侧面加一个台阶，安装时每排最左侧的筛板先安装，第二块筛板的左侧边缘置于第一块筛板的筛板台阶上，一块压一块，以此类推，每排最右侧筛板直接与筛箱本体接触。

（4）研制新型T型螺栓保护装置，此护套是一个T字型的加工件，其中该加工件分上下两个空腔，下部空腔的高度能够安装两个螺母，其内径也只需比螺母略大一点，其上部空腔先安装一个筛板螺栓垫，之后才是两个螺母。

（5）振动筛。

①将激振器轴与中间轴花键联接改为用挠性盘联接，减轻振动筛启停时经过共振区时对激振器轴承及传动轴系的异常振动损耗。

②将中间振动式筛子改造为上振式振动筛，日常点检、维保检修方便，人工成本降低。

③调整振动筛的振幅。根据不同阶段筛分物料粒度的要求，将振幅调整如下：二次振动筛振幅控制在11～12mm、三次振动筛振幅控制在9～11mm、四次振动筛振幅控制在8～10mm。

四、改造后的效果

1.技术分析

（1）目前，由于烧结工艺、配矿结构及工艺操作控制的升级变化，经单齿辊一次破碎后的粒度已满足工艺生产要求，避免双齿辊破碎机二次破碎会产生大量返矿（粒度≤5mm），提高了烧结矿的成品率，同时节省了生产资源，降低日常维保工作量。

（2）固定料仓下部电液动推杆平板闸阀既可控制料仓的烧结矿下料量，也可以控制烧结矿料位高度。料仓均匀下料，避免环冷机下料时料流波动大，影响筛分效果。控制料仓内料面保持一定高度，降低下料落差，同时下落的烧结矿直接落在烧结矿上，避免了料仓壁板的磨损，降低维保工作量。在料仓上部、下料部各引入除尘管道，收集下料时产生的粉尘，现场环境也大有改善。

（3）新型振动筛筛板安装后，相邻筛板搭接处位于筛板台阶上面，筛板缝被筛板台阶堵住，防止了直径大于等于筛孔尺寸但小于筛板缝粒级的物料从筛板缝处落筛箱，提高了筛分效果。

（4）筛板T型螺栓增加保护装置后，由于护套外径只比筛板螺栓孔略小一些，因此筛板螺栓孔内部已几乎没有空间，也就存不了小粒度的烧结矿，而且护套外部是包上的熟橡胶，对烧结矿的冲击磨损也能起到一定的缓解作用，大大降低烧结矿对T型螺栓的不必要磨损，延长了设备的使用寿命，降低维保费用。

（5）振动筛改造后，故障率明显降低，调整激振器配重块后各个筛子都达到了现有振幅，筛分效果明显提升。

2.效益分析

（1）通过筛分系统工艺设备优化，提高了烧结矿成品率，平均成品率由76.87%提升到78.68%，年累积提高成品烧结矿产量11.65～11.83万吨，获得效益1291.11万元。

（2）通过筛分系统工艺设备优化，实现烧结矿精准下料，现场岗位人员累积减少12人，降低了人工成本105.1万元。

（3）通过筛分系统工艺设备优化，烧结矿筛分系统设备年累积降低电量消耗125.93万kWh，节约电费62.97万元。

（4）通过筛分系统工艺设备优化，维保费用年累计降低56.58万元。

（5）通过筛分系统工艺设备优化，烧结生产更加稳定顺行，减少故障停机效益4.55万元。

项目实施后，合计可创效1520.3万元/年，预计3个月收回全部投资。