球团生产中回转窑结圈脱落的在线机械清理.doc

球团生产过程中回转窑结圈脱落的
在线机械清理技术

大家知道：在链篦机-回转窑球团日趋发展的今天，结合设计与生产实践，对链篦机-回转窑球团生产工艺中的两个主要系统：焙烧系统、原料系统。在实际生产中遇到的问题进行深入研究是十分必要。
这种改造时企业对原有设备的改造，工艺的改革，技术革新可以充分地利用原有的技术基础一般都具有投资少，见效快，经济效益好。有利与降低生产成本，同时改善劳动条件和环境保护。
根据目前的链篦机-回转窑球团生产五大系统：
1、配料系统 2、造球系统 3、焙烧系统 4、冷却系统
5、燃料系统
今天重点是交流焙烧系统在生产过程中的问题：
1、在原料系统的原料配比相对不变的前提下，保证稳定合理的热工制度是保证链篦机-回转窑工艺成功的关键。球团矿生产是根据不同矿石性质和对产、质量的要求，选择链篦机、回转窑、环冷机的工艺参数，稳定合理的工艺风流程及干燥、预热、焙烧、冷却制度，才能保证生产过程顺利进行，从而获得最佳指标。链篦机-回转窑工艺的热工制度主要从两个方面体现：(1)风量平衡 (2) 热量平衡
稳定的控制热平衡工艺段热能分配比例和热利用效率，是提高质量和降低消耗的途径。提高球团矿的质量和降低消耗应该是我们工作的重点。
2、设备的稳定运行，提高设备的利用系数：利用系数就是产量。链篦机-回转窑的利用系数是衡量球团厂技术经济指标先进与否的重要参数。
提高链篦机-回转窑的利用系数，挖掘设备潜能，使其运行达到最佳状态。是我们的共同目的。
3、低燃耗：球团厂的燃耗指标代表一个厂的生产水平
球 团 主 要 工 艺 流 程 图

结合工艺流程图，我们大家都知道系统中，干燥、预热、焙烧、冷却工艺风流程
其主要过程是：换冷机一段的环冷机一冷段1100℃热废气引入窑头罩，作为补充二次风，以保证窑内所需焙烧温度。
在这里我想强调的是，系统的风流程和热量在一开始的设计中就相对充分的考虑其流量的平衡和能量充分利用问题。
我为什么要强调这个问题，有两方面原因：
1、 我是提醒大家注意的是：现在很多利用余热再利用的技术推广。根据目前我所了解的，要想余热利用的好，利用的气体温度就必须在200度以上。目前我们的最后外排气体温度是在100-150度，要想解决温度低的问题，就会在某个高温管道上引入高温风。我想提醒各位的就是这种想法在实施前，一定要保证不能破坏原有系统的两大平衡，一旦系统被破坏，形象的讲，就像一个人卖血买营养品来补自己。
2、 在现在的生产过程中，由于结圈的问题出现，采用人工长时间的扒块处理，我个人认为也是破坏两个平衡的重要原因。
（请各位记住以上两个问题，下面我会详细跟朋友们交流，如何快速机械处理生产过程中的出现脱落块，保证系统两大平衡。再一个就是如何利用尾气100-150,我这里说的是最后的外排废气利用）

下面先交流人工处理脱落块对系统的影响及机械处理的方法
各位都知道：链篦机-回转窑球团生产工艺中，回转窑窑内结圈及结圈脱落是普遍存在的现象。目前国内链篦机-回转窑球团生产工艺中为防止结圈结块脱落影响生产，在整个行业进行研究和探索。因为影响因素较多，目前还没有行之有效的控制结圈方法。在生产过程中时常会出现无规律的结圈脱落。
现在球团厂普遍采用窑头罩内斜坡固定式筛梁工艺设计。以筛出生产过程中的脱落结圈块。

现有设计结构图

当出现结圈脱落时，脱落块随球团矿运动，下落在固定的筛梁上，脱落块就要人工进行清扒处理。这个过程就会时时需要长时间频繁的打开窑头罩门，
(现在各球团厂实践了诸多方法但都不能有效的解决)
例如方法有： 1、做靶子来往出勾 2、将现有的固定筛梁坡度加大与用耙子勾。3、也有设想用叉车加长前端的叉体
这些方法存在的问题是：高温正压人员不能接近，落块的位置距离窑门最小要3米远工具笨重，同时现有的梁体结构不利于设备清理。
短的要十几分钟，长的就会几个小时。窑头罩门的开启直接会影响焙烧系统的风量平衡及热量平衡。
展示处理结圈过程的各个系统的参数变化情况
典型结圈处理过程系统温度参数变化曲线图

当开启窑门后，一般超过半个小时，窑内温度波动在500度。系统就会加大燃料。结果系统的变化为：大幅度的温度波动。回转窑温度的大幅波动，此时脱落就会集中，脱落密度加大，人工处理开启窑门的次数增多或现场就长时间的敞开窑门。
同时造成链篦机的温度也随之波动。

链篦机温度平衡的变化直接导致球团在预热、焙烧阶段的球团效果，在链篦机内就会导致球团矿出现爆裂，爆裂粉末进入窑内重新产生新的结圈；注意这时的新的结圈是结在已经松动的还没有脱落的结圈表面，就会造成结圈的厚度加厚。当厚的结圈脱落是（最厚的可达1米）大家可想而知，人工处理的难度是什么样的。
整个长时间人工处理过程是一个阶段的恶性循环，结圈物掉落集中时，造成整个生产系统慢动减产来配合人工处理。大的脱落块脱落时还可能要堵塞窑头停机停产。
结圈处理过程系统运行变化曲线图

整个现场人工处理过程，效率低，时间长，难度大，工人劳动强度、危险性极高，现场环境混乱。

现场处理结圈的照片

人工的低效率、长时间扒块，使系统的频繁变化对窑衬和对窑体损伤，缩短设备的使用寿命，都是无法估量的，
同时系统压力控制不当易给环冷系统造成正压烧坏设备。

二、项目实施意义
为了保证能在结圈脱落清理过程中，尽量小的影响系统，快速的解决存在的问题，保持系统的原有状态。经深入的调研，实际测量，收集并获取了大量的资料、数据，与相关专家进行了多次的交流、探讨，结合球团厂实际，提出了不影响原有系统，原有设备改动不大的回转窑球团烧结结圈脱落在线清理方案，实现动态工况的自动机械清理落块代替人工扒块操作。
——生产过程无论临时性还是周期性的出现结圈脱落时，采用机械处理代替人工扒块，能及时的清理出结圈脱落块。不会影响生产的正常运行，不会发生因人工清理难度大和不及时造成窑头积料堵塞，使系统减产或停产，提高设备的作业率，从而提高生产效率，降低生产成本。
——机械清理脱块，减轻工人的劳动强度，提高工人的安全性。瞬间完成清理工作，缩短开启窑门时间，从而减少能量损失，保证系统热工平衡，保证球团的质量，延长耐材和设备的使用寿命。
——实现清理设备在线维护，当筛梁出现漏水、开焊、护铁变形时，可在正常生产状态下在线维护及更换筛梁。避免了像固定式筛梁因出现漏水、开焊、护铁变形等问题就需要长时间停产降温处理。
三、 项目的总体方案
在保证正常生产的情况下，自动清运回转窑窑圈脱落的自动清理系统。所采用的技术方案是：
系统结构图

系统主要结构： 水冷梁部分 动力系统 下料清理部分 窑门部分 水循环系统 控制部分

在环冷平台上，在回转窑窑头罩两侧对称开电动排块门，回转窑窑头罩排块门外两侧装有可称重托辊支架及托辊，短托辊支架及短托辊,长托辊支架及托辊和长梁侧挡辊支架及侧挡辊；将原有斜梁改为水平可移动的冷却长梁。纵向排列长梁，由联结长梁构件及密封材料纵向连接在一起，长梁构件及密封材料可垂直挡住对称开门边的缝隙及长梁四周的缝隙，水平移动的冷却长梁在可称重托辊支架及托辊、短托辊支架及短托辊、长托辊支架及托辊上水平移动，侧挡辊在水平移动的冷却长梁的两侧以挡住水平移动的冷却长梁纵向移动，水平移动的冷却长梁两头连接冷却管道，可向水平移动的冷却长梁管子内通水，达到冷却长梁目的，在冷却管道的一端上部安装动力传动机构，推动水平移动的冷却长梁整体做水平运动。在水平移动的冷却长梁下部回转窑窑头罩外两侧具有下料溜槽。使水平移动的冷却长梁上的物料落入下料溜槽内。
在联结长梁构件及密封材料处安装运动行程控制器，控制水平移动的冷却长梁横向移动的安全性。
工作原理：
当出现结块和结圈脱落块时，打开窑头罩子两侧的排块门，开动水平移动的冷却长梁向一侧移动，可将结块和结圈脱落块移出回转窑窑头罩外，运至环冷机平台窑头罩子外侧溜槽，通过溜槽排至地面，以便后序处理。后序处理以后，可将水平移动的冷却长梁向另一侧移动，随时准备处理结块和结圈脱落块。通过可水平移动的冷却长梁将结块移出回转窑窑头罩，以达到使整个系统设备正常工作，清理结块过程不影响生产的正常运行；不会因下料中存在结块堵塞影响生产。
可连续左右使用，可不影响正常生产的情况下对本设备进行维护；
项目的经济效益和社会效益
目前，国内链篦机-回转窑生产球团过程中，每月至少发生1至2次结圈脱落。造成下料速度减慢，降低产量。集中脱落严重时，被迫停产。同时因高温作业，造成人力财力直接损失很大。
以年产200万吨球团矿生产为例。其中：
避免一次筛梁故障，（筛梁出现漏水、开焊、护铁变形更换都需要系统停车4天以上）一次就可直接节约二千八百多万元，其他间接的都没有考虑。
正常处理结圈脱落12次可节约一百四十万元
全年处理集中下块两次，每次按6-8小时，节约三百六十四万元。
扒块过程能源损失节约百分之九十
年维修费用节约八十万元
年扒块工具费用节约四十万元
年扒块人工费用节约五十万元
四、 投资比较

原有系统设计工艺
在线机械清理设计工艺

筛梁结构
相 同
相 同

筛梁根数
7-8根
5 - 6根

单筛梁长度
4200米

8600米
以年产200万吨能力厂为例
耐磨护体
相同
相同

传动机构
无
有

控制系统
无
有

备品梁数
3-4根
无

设备维护
复杂、停产维护
简单、不影响生产