烧结新型环保型环冷机

牛晋昌，何向春，陈俊宁，于小光，孙久健，张瑞兴

（河钢集团唐钢公司 炼铁部，河北 唐山 063000）

环冷机是目前国内外采用最为广泛的一种烧结冷却设备。在烧结矿生产制造过程中，经过破碎后的热烧结矿料温度一般在 700℃～800 ℃左右，环冷机将其冷却到 150 ℃以下供后续流程使用。因环冷采用鼓风工艺的特点，环冷是烧结粉尘排放的重要工序，尤其是老式的曲轨形式的环冷机，采用橡胶或机械密封的形式，必然造成粉尘外溢，导致环境粉尘超标。因此，提高环冷机的密封效果，保障其高效稳定运行，对于实现环冷机环保运转，提高作业环境水平意义重大。河钢唐钢公司炼铁厂借新建环冷机的契机，分析环冷机粉尘外溢的主要原因，吸取以前环冷机易发故障经验，考察各大钢厂环冷机使用情况，协同环冷机生产制造厂家，对环冷机进行了改造。目前，两台 360 m2环冷机已在线使用10个月，密封效果好，粉尘排放合格，定修周期内设备零故障，使用效果较好。

1 环冷机存在问题分析

1.1 上水槽漏水严重

图1 运行设备大面积结冰产生隐患

河钢唐钢两台360㎡烧结机的环冷机采用水密封的结构形式，进入冬季以后，随着天气温度的降低，在环冷机上水槽焊口处出现开裂情况，导致漏水，原因为上水槽随着台车运转，水槽钢结构承受环冷受料槽热烧结矿的高温，其他部位的低温，循环运转，水槽热胀冷缩导致开裂，冬季尤为明显，导致漏水严重，水流至摩擦盘，影响设备稳定运转，大面积结冰，带来安全隐患。

1.2 水密封没有自动清污系统，水槽积於严重

环冷机原设计为水密封，以提高除尘效果，所以水槽的重要作用就是吸收鼓风机从台车的烧结矿上吹出的粉尘，随着生产的进行，水槽内的积於也越来越多，淤泥越来越厚，且上水槽的水通过连通管导入下密封，下密封积於也会恶化，密封挡板插入淤泥的深度越来越深，导致运转阻力增大，阻力达到停机时，问题点无法发现和确认，增大了难度。

图2 水槽自动清理系统受到阻碍

1.3 环冷上部密封罩与台车上沿间距偏大，粉尘外溢至水槽，导致水槽积淤严重

在设计图纸上，要求环冷上部密封罩与台车上沿间距为62mm，该距离偏大，导致较多的粉尘进入水槽，水槽积於严重，所以解决或缓解水槽积於的办法之一是减少进入水槽的粉尘。

1.4 环冷机烟道放灰锥斗数量较少，内部积灰较多，容易扬尘

因设计问题，环冷烟道下方卸灰锥斗数量不够，导致在烟道内部，两个放灰锥斗中间存灰较多，无法排出，如图所示。粉尘在风机风力的作用下进入水除尘系统，不仅可能造成现场扬尘，更是为水除尘系统带来更大的负担。

1.5 卸灰点有扬尘

目前环冷卸灰采用卸灰小车的形式，在双层卸灰阀的出口与小车之间易造成扬尘，因小车移动，很难实现完全密封，导致卸灰时，少量粉尘外溢。

2 改进措施

2.1 治理上水槽漏水

方案一、最初的处理办法为采用焊接的方式恢复原状，效果不明显，一般一周后又开裂。

图3 水槽治理方案一

方案二、裂口处焊钢管，靠钢管的伸缩变形，吸收热胀冷缩的波动量，因不能选用直径较大的管，与密封罩上的静密封挡板发生干涉，伸缩量不够，效果不好。

图4 水槽治理方案二

方案三、转变思路，对开裂的焊口不再进行处理，采用在焊口加装硅胶密封条的方法，用板条将密封条（具有弹性好、耐高温、耐低温、防水性能）压紧，效果良好。

图5 水槽治理方案三

2.2 对水密封排水系统进行改造，实现自动清污功能

在环冷机外环设置清水池、污水池及水泵系统。上下水槽用Ф159管道连接，中间加阀门。下水槽下方安装锥斗，锥斗下方安装Ф219排水管道，排至污水池。在下水槽安装部分Ф50管道，与水泵系统连接，实现高压水对水槽的冲洗，实现定期排污，排污彻底，无卡阻现场发生。

图6 密封排水系统改造

2.3 环冷上部密封罩与台车上沿间距偏大，导致水槽积淤严重

因设计环冷上部密封罩与台车上沿间距偏大，导致较多的粉尘进入水槽，水槽积於严重，所以解决或缓解水槽积於的办法之一是减少进入水槽的粉尘。我们采取的措施是在台车内部，从密封罩下沿选取合适的位置，栽焊螺栓，螺丝帽焊接在密封罩本体上，用扁钢压紧挡帘，挡帘下方挂配重，放置被风吹动。该挡帘需具备耐800℃高温的性能，最终尝试高温硅酸铝纤维布成功，可耐1000℃以上的高温，很大程度上阻止了粉尘进入水槽，起到了两重密封的作用，效果良好。

2.4 解决因环冷机烟道放灰锥斗数量较少，内部积灰较多，容易扬尘的问题

对该问题进行改造，在每两个锥斗中间再增加一个小锥斗和直管，下方配套卸灰阀门，积灰直接排出，保证烟道放灰无盲区，烟道无积灰，降低了水密封系统的负担，提高了环保效果。

2.5 控制卸灰点扬尘

在环冷每个卸灰口安装吸尘罩，每个吸尘罩安装配套阀门，吸尘罩与就近的除尘管道连接，每个卸灰点卸灰时，阀门打开，将外溢的粉尘抽走，保证了卸灰环节的环保达标。

3 应用效果

实践证明，新型水密封型环冷机密封形式杜绝了传统环冷机的环保方面的弊端，极大地降低了粉尘的外溢；通过加装软密封改造，杜绝了上水槽漏水的通病；通过自动清污系统的改造，极大的减少了水槽积於现场，保证了水密封系统的可靠运行；通过加装挡帘，降低了水密封系统的负担；通过加装环冷卸灰锥斗和流管，保证粉状物料按照工艺流程排放，不进入水密封系统；通过加装卸灰点，极大地降低了无组织排放，保证了无粉尘外溢。以上措施，综合系统全面地解决了新型环冷机的环保问题，实现了环保合格排放。