宝钢湛江钢铁有限公司 524072
摘要：本文通过对宝钢湛江钢铁500万吨碱性球团生产线回热风机使用寿命短的原因进行分析，提出回热风机寿命延长方案并在生产中不断实践验证。这种以理论与实践相结合的工作方法对解决现场问题具有一定的借鉴与指导意义。
关键词：湛江球团、回热风机
一、系统简介
宝钢湛江钢铁500万吨碱性球团生产线是国内第一条具有自主知识产权的碱性球团生产线，系统由配料、造球、焙烧、冷却、成品筛分及辅助等六个分系统构成，其中焙烧系统是球团工艺的核心，系统中回热风机完成回转窑热量通过箅床、输送至抽风干燥段的工艺功能，是球团焙烧生产系统的关键工艺设备。
二、回热风机存在问题：寿命≤3个月
2017—2019年连续满负荷生产期间，回热风机的使用寿命≤3个月，风机不能满足最低定修周期的需求，已严重制约生产的连续可控。
（1）高温多管除尘器不能满足生产工艺需求
1.碱性球团生产中生球较酸性球团易爆裂
生产碱性球团需添加CaCO3，CaCO3在650℃（预热II段区域）分解放出CO2气体，析出的CO2气体易造成生球爆裂。经统计目前使用的原料性质比原设计物料SiO2含量偏高（附表1），为保持碱度（R）需多加入CaCO3，此进一步加剧生球开裂程度，使回热风介质中含尘量增加。
2.链箅机侧烧嘴补热方式存在不足
链箅机设计上采用侧烧嘴补热，经距料面300mm仿真热量在箅床边部集中。运行中边部链条比其它链条温度高，造成链节伸长不均匀，箅床边部张口、漏料，并形成恶性循环。链箅机预热II段的开缝漏料使回热风系统中粉尘的含量增加
3.高温多管除尘器长期运行风量约为设计的76%，造成除尘效率偏低。
综上，因生产碱性球团需添加CaCO3、补热方式存在不足及除尘器风量匹配等综合因素，造成高温多管除尘器的入口含尘量≥25g/m3（如表1所示），出口3g/m3远超设计值（≤0.5g/m3），现有高温多管不能满足生产需求，使回热风机磨损加剧、寿命降低。
表1：回热风介质参数
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图1：除尘器除尘性能曲线
（2）风机叶轮罩壳现有材质不能满足生产温度高的需求
原设计的物料经过滤水分为10~10.5%、干燥后的水分为8.5~9%，但因精矿干燥系统未投入造，成相应的生球水分比设计高~1.5%。为达到干燥效果，生产上采取提高抽干段干燥风温至410℃，使风机叶轮耐磨材料处于性能突变区。
四、生产中实践及对策
（1）提高除尘器的除尘能力
1.调整高温多管除尘器过风能力，使性能曲线趋向最优。
球团生产过程，通过高温多管除尘器的平均风量为设计76%，查性能曲线（图1）除尘效率约80%。2018年3月采取封堵导风管20%（90个），封堵及对漏点治理后实尘效率测除~90%（表2）。
2.拟新增重力除尘器，预处理大颗粒。
入口串联重力除尘段，对介质中约40%（表2）直径大于200目颗料进行预处理。根据业内经验，大于200目的颗粒采用重力除尘可去除~50%，且可实现均匀化介质颗料，通过本措施，可实现回热风机入口浓度有较大程度降低。
表2：介质颗粒粒径分布
（2）提高风机抵抗磨损的能力
1.选用新材料及尝试风冷罩壳
叶轮采用DSYH-900J新材料，提高高温耐磨能力，试验2个月测量磨损量~0.5mm/月，测算叶轮使用寿命≥12个月同时试验风冷型风机罩壳，效果待检验。
2.降低叶轮出口介质中颗料动能
结构上采取叶轮直径降低12%，按动能方程，介质颗粒对叶轮冲击动能下降25%。实践证明，改型后风机的寿命延长至4个月。
（3）降低链箅机漏料
1.链箅机边部采取宽箅板
链箅机两边箅板改成宽箅板，间隙由21mm降低至15mm，链箅机漏料量降低~0.5%。
2.提高链箅机补热均匀性，降低运行中箅床“张口”
采取“端烧嘴+顶烧嘴”的补热方式可以极大改链箅机截面热量的均匀性。通过补热方式的优化可降低链箅机链条的温度差，使“张口”减少甚至消除。
（4）降低过滤料水分
过滤采用新型过滤机，可使过滤水分达到9~9.5%。通过降低生于水分，在干风温≤400℃时可实现干燥效果，从而脱离叶轮高温耐磨材料的性能突变区间。
五、取得效果及后续方向
经过2018年3月以来陆续实施的优化叶轮结构、高温多管除尘器风量匹配及新材料试验，风机叶轮的寿命由3个月延长到4个月，取得了初步的效果。
后续采将取新增重力除尘、链箅机补热方式优化、罩壳结构优化及过滤机改造项目后，预计回热风机的使用寿命可实现≥12个月的目标值。
六、结语
碱性球团生产线的回热风机寿命延长，是一项困扰球团生产的难题。工作中采取理论与实践相结合的方法，已取得了初步成绩，相信只要坚持深入现场、研究、调整方案，取得成功将不会太远。
参考资料：
[1]《球团初步设计文本》——中冶北方设计院
[2]《材料力学》
[3]《球团工艺》