摘要：通过对烧结机台车栏板、机头与机尾密封、弹性滑道、润滑系统、风箱和卸灰阀等系统进行分析、研究和改造，解决了烧结机漏风严重、设备磨损严重、能耗偏高等影响烧结机产能提升的问题。降低了烧结机漏风率和烧结能耗，提升了烧结矿产量和质量，创造了可观的经济效益。

关键词：烧结机 漏风率  台车栏板  弹性滑道   密封板  卸灰阀

1 前言

山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂，现有3台105m2烧结机及1台265m2烧结机，承担着为1-6#高炉冶炼提供优质高效烧结矿的重要任务。近几年来，面对烧结机因过高的漏风率而导致的烧结机生产效率低、烧结矿产质量下降、高耗能的严峻形势，莱芜分公司炼铁厂积极在烧结机大修中进行了降低烧结机漏风率的诸多改造和新技术的应用，极大降低烧结机漏风率，提高了烧结矿产、质量，降低了能耗，取得较好的经济效益。

2烧结机漏风部位分析及影响

2.1 烧结机系统漏风部位分析

烧结机为抽风式烧结机，风在烧结过程中起到很重要的作用，而漏风将直接影响整过烧结过程。从主抽风机到烧结机台车，烧结机整个抽风系统的漏风可以分为两大类别：一是烧结机本体部位的漏风，二是从主抽风机到烧结风箱之间的漏风。

2.1.1机头机尾密封装置与台车底梁之间的漏风

对于机头、机尾密封，烧结机采用重锤杠杆式密封装置，因密封板处于高温粉尘环境中，受高温废气热冲击作用而发生变形，影响相邻密封板的起落、影响密封效果造成漏风。

2.1.2烧结台车本体漏风

由于栏板变形，在栏板与台车体之间产生缝隙造成漏风；在上下栏板之间产生的漏风；由于栏板结构、材质不合理出现的栏板裂缝造成的漏风。这些漏风约占总风量的30％。烧结机跑偏造成台车车体间出现缝隙，台车车体受热应力变形导致排列不紧凑漏风。

2.1.3台车密封游板与风箱固定滑道之间的漏风

烧结机采用的是弹簧式密封装置。密封板装在台车的两侧，由密封滑板、弹簧、销轴、销子和门型框架组成。密封装置板装在门型框架内，由弹簧施加必要的压力，才能使密封板紧紧压在滑道上。但该种型号密封装置，游板两侧会出现串风现象，很容易将杂质颗粒带入到密封腔中，时间一长，将游板顶住不能活动。而且由于工作环境温度波动太大，使工作状态下的浮动密封滑板的实际宽度与台车密封槽的宽度很难协调。常常由于温度较高，热膨胀较大使密封滑板宽于台车密封槽，以致密封滑板被卡死成为固定板，导致台车密封滑板与固定滑道之间出现缝隙漏风，或由于温度较低，使游板膨胀量小，两者配合间隙大，虽能上下自由浮动，却使其两侧面与台车密封槽两侧壁之间出现缝隙窜风。

2.1.4烧结机滑道润滑不良，上下滑板之间漏风

烧结机滑道润滑系统属半智能化的，对固定滑板润滑各润滑点因所处位置离油泵远近、阻力大小不同而不均匀，出现某些点供油少甚至不出油现象，导致滑道、滑板间形成干磨。而且由于上下滑道之间没有一定的油膜厚度，导致上下滑板之间漏风。

2.1.5主抽风机到烧结风箱之间的漏风。该部位的漏风又可分为以下几段：烧结机主抽风机系统漏风，包括主抽风机进口管道、法兰及风机壳体，因废气粉尘磨损漏风。烧结机机头除尘系统漏风，包括除尘器本体、顶部盖板、脱硫除尘器及卸灰阀因磨损、锈蚀造成漏风。烧结机卸灰系统漏风，从大烟道至双层卸灰阀（包括大烟道灰仓）也主要是受主抽风粉尘磨损漏风及双层卸灰阀密封不严导致漏风。烧结机风箱系统漏风，从烧结机风箱至大烟道连接处包括：风箱本体、降尘管、膨胀节、下降管等，因主抽抽风中含尘量大、流速快而被磨穿漏风。

2.2烧结机漏风的影响

2.2.1烧结机漏风对烧结矿产量的影响

烧结行业中有“风量就是产量”的说法，烧结机的有害漏风，在国内外烧结系统普遍存在，成为烧结行业的一大技术难题。烧结矿的产量与通过风箱的有效风量成正比，所以烧结机漏风对烧结矿产量的影响巨大。高的漏风率制约着烧结生产能力的提高，造成生产成本上升，各种消耗升高。据统计，分公司炼铁厂每年因烧结机漏风造成2000万元的产量损失。

2.2.2烧结漏风率对节能降耗的影响

烧结抽风机是烧结系统耗电量最大的设备，其电耗约占烧结生产总电耗的80％左右，风机电量消耗水平直接影响到烧结机主要技术经济指标。烧结机漏风增大了主抽风机电机负荷，降低风系统漏风是烧结节能降耗的重要手段。通过降低漏风率，大大降低电耗。据统计，炼铁厂每年因烧结机漏风造成1200万元的电耗损失。

因此，迫切需要对烧结漏风率进行治理，降低电耗，提高经济效益。

3新技术的开发与应用

3.1 台车栏板改造 

由于台车栏板变形造成的栏板与台车体之间的缝隙所造成的漏风、上下栏板之间的漏风，蓖条销子与台车栏板间隙配合所造成的漏风，由于栏板结构、材质不合理出现的栏板裂缝造成的漏风，台车与台车之间由于栏板变形及在设计时台车体与栏板两端各留有1mm的间隙，在栏板与台车体装置后产生2mm的间隙造成的台车与台车之间的漏风等。这些漏风影响很大，处理也极其困难，约占总风量的30%左右。对漏风严重的台车栏板进行改造，发明一种新型栏板如图1所示，新型烧结机台车栏板，栏板本体为一体式焊接结构，栏板本体上依次均布有若干耐磨导热衬板，且各耐磨导热衬板通过紧固装置与栏板本体相固定。工作过程中，一体式结构的栏板本体能够有效提高整体结构密封性，从而使得烧结机台车栏板的漏风率大大降低，并显著提高其整体结构可靠性；同时耐磨导热衬板能够进一步提高烧结机台车栏板的高温耐受性和耐磨损能力，有效避免因温差过大而导致的栏板本体结构变形，从而使得烧结机台车栏板的整体结构更加稳定可靠。

图1 新型耐磨一体式栏板

3.2 机头、机尾密封采用全金属柔性密封装置

原机头、机尾密封为配重式装置，配重式密封装置由于是多块密封板组合，受自身结构的影响，当其中一块出现变形时，会直接影响其他密封板的密封效果，从而导致漏风，这部分漏风约占烧结机总风量的15%以上。

改型后采用全金属柔性密封装置，其在活动密封盖板下部装有高温压缩弹簧组，使活动盖板能够跟踪台车底板，活动盖板和台车底板保持永久性接触；活动密封盖板全面积上布有高温磁性物质，可以吸附周围的铁粉，使铁粉积聚在密封盖板上，这样台车与密封板之间形成了一个柔性密封层；高温磁性密封板同机体联结采用不锈钢板簧，彻底解决了密封板同机体间存在的缝隙漏风问题；采用分段技术，当台车塌腰变形后，各段也会随变形情况降低高度，保持与台车底量接触面，降低了烧结机机头、机尾漏风。全金属柔性密封装置如图2所示。

3.3 优化台车弹性滑板的密封方式

原采用在台车密封槽内安装弹压式浮动游板式密封装置，该密封存在以下问题：常常由于温度较高，热膨胀较大使游板宽于台车密封槽，以致浮动游板被卡死成为固定游板，导致台车游板与固定滑道之间出现缝隙漏风。或由于温度较低，使游板过窄，虽能上下自由浮动，却使其两侧面与台车密封槽两侧壁之间出现缝隙窜风。台车长期运行，台车体磨损变短，而安装在台车密封槽内的浮动游板的长度和安装在台车体上的台车栏板的长度都是固定不变的，这样，工作状态时，相邻台车之间，两栏板相接触，两游板相接触，而台车体之间出现缝隙漏风。

首先开发采用双板簧密封滑道，双板簧密封滑道就是在滑板和滑槽之间用两个通长的弹簧板连接。这样不仅起到了良好的密封效果，使风道阻断，还有滑板受到的弹力均匀的优点，进一步提高密封性能。由于滑板上部和滑槽的距离比较小所以弹簧板做成了C型而不是倒3型，因为3型容易折断。滑板下部做成台阶形，下平面与滑道槽等宽，台阶距离滑道槽12mm，即限制滑板最大压缩量为12mm，避免板簧板弹性失效。在台车向前运行过程中，依靠板簧的弹力，使该设备的滑板始终与台车的固定滑道紧密接触，同时自身形成密封，降低了烧结过程中的漏风率。

使用双板簧密封滑道中暴露出由于润滑不良导致的滑道磨损快、寿命短问题。由于烧结机环境高温、烧结机润滑系统难以保证固定滑道与游板之间的正常润滑。滑道上经常处于无油状态，造成滑道与台车弹性滑道产生刚性摩擦，上下滑板形成锯齿状深沟，造成大量漏风。此外，由于缺乏润滑作用，滑板与滑道之间的摩擦阻力增大，时间一长，台车在滑道上就会发生蠕动而起拱，起拱台车上的密封板与弹性滑道之间的间隙将加大，出现漏风。

又开发应用非刚性无油滑道密封装置的柔性密封技术，采用的是负压吸附密封原理，在负压作用下，柔性非金属复合高分子材料与上滑道紧密贴合，起到良好的密封作用。此密封方式结构简单，价格低廉，密封效果显著，从而降低烧结过程中的能耗，提高烧结矿的产量和质量。尤其是无油密封方式不需要油脂润滑，年节约油脂费用和减少润滑系统维护费用约计100万元。

3.4 改造卸灰阀为新型复式电动双层卸灰阀

传统的配重杠杆式双层卸灰阀，它存在的问题主要是漏风和磨损。配重杠杆式双层卸灰阀在工作进行中，无法避免在启闭时密封面夹料及落料冲刷，致使阀座阀芯密封不严，导致漏风而无法达到正常的使用效果，而且由于物料冲刷使阀芯与阀座磨损严重，导致使用寿命短暂。新型高密封性双层卸灰阀，包括手（电）动插板阀、上卸灰阀、下卸灰阀、中间灰箱和驱动装置，上下卸灰阀通过中间灰箱上下配置，驱动装置分别控制上下卸灰阀之一打开或关闭。本卸灰阀工作时，首先在下卸灰阀关闭的状态下开启上卸灰阀，将灰尘卸到中间灰箱中，然后关闭上卸灰阀并打开下卸灰阀，再将中间灰箱中的灰尘卸出。由于在此过程中，始终有一卸灰阀处于关闭状态，因此保证了系统的气密性，使其负压状态不受影响，从而为在线卸灰提供了保障。实现物料的定量排放，实现了阀座与阀芯能够呈90°打开，保证双层卸灰阀阀芯接触面无积料、夹料现象，彻底解决了由于阀芯粘料导致的密封不严、漏风现象的发生。

3.5 烟道、风箱、风箱弯管及降尘管道等部位采用新型材质及节能技术减少漏风。

主要采用在大烟道和风箱内壁加焊厚度为15 cm的龟甲网，再在龟甲网上喷涂一层厚度为20 cm的耐磨喷涂料，经保养、凝固后，其耐磨性和保温效果明显改善，延长了大烟道和风箱的使用寿命，降低了漏风率。主降尘管道、风箱弯管等部位采用新型材质及耐磨材料风箱支管材质采用30mm铸钢件，更加耐磨；结构进行优化，过渡节密封垫由石棉绳改造为密封性更好的金属软垫。在管道的工作层上喷涂SCN高温抗蚀耐磨衬里材料，延长了主降尘管道、风箱弯管等部位的使用寿命。 

4 应用效果

该项目的实施，极大降低烧结机漏风率，使烧结机漏风率由改造前的平均55.1%下降到改造后的平均47.9%，有效降低漏风率7.2%。通过降低漏风率，提高烧结矿产量，节约了大量的电耗，经济效益巨大。        

4.1  增产效益：改造后4台烧结机年产量增加35万吨，每吨烧结矿利润按30元计算，年增效益：35Χ30=1050万元。

4.2  节电效益：根据改造前后数据对比，烧结机漏风治理后主抽风机电机电流由355A降至330A,平均降低25A，年节电效益460万元。

4.3降低设备维修量，节约了维修费用：上述设备改造改善了设备性能，提高了备件的使用寿命，降低了备件消耗。

5 结束语

利用现有条件，通过分析、研究，对烧结机进行堵漏风改造，极大降低了烧结机漏风率，烧结矿产量和质量明显提高，烧结能耗显著下降，为高炉改善经济技术指标创造了良好的原料条件。改造技术经省专家鉴定为国内领先水平，项目实施后对企业的节能减排和降本增效具有重要意义。