某公司第一条年产10万t矿渣粉生产线于2002年底建成投产,其烘干系统采用φ3mx20m
回转式烘干机(选型时考虑两条线的产量)。该系统自投产以来,
烘干机台时产量一直徘徊在30-40t/h之间。2005年5月,第二条年产10万t矿渣粉生产线建成投产;再加上近年来对磨机进行了多次技术改造,磨机台时产量大幅度提高,干渣需求量达到35t/h左右。由于烘干系统多年未进行大修和改造,沸腾炉和除尘器存在的问题逐渐显现出来,不断地检修,影响了烘干机的产量;尤其在雨季,烘干机产量明显降低,满足不了2台磨机的产量需求。2006年,针对烘干系统存在的问题,对其进行了多项技术改造。改造后烘干机台时产量提高了一倍,达到60t/h以上,系统电耗和煤耗降低,经济效益显著,富通新能源专业生产销售
气流式烘干机、滚筒烘干机等干燥烘干机械设备。
1、烘干系统的基本情况
1.1生产工艺
湿矿渣由铲车加入提升机输送至湿渣仓,经过皮带计量秤计量后进人烘干机,湿渣在烘干机内被沸腾炉提供的热风烘干,烘干后的干渣由皮带输送机和提升机送入干渣仓,出烘干机废气经玻纤袋式除尘器除尘后由风机排人大气。
1.2主要工艺设备
烘干系统主要工艺设备及性能见表1。
1.3控制指标
干渣水分≤1.5%,
1.4生产用煤
沸腾炉采用北埠公司和顺发公司提供的无烟煤,按1:1搭配,经过破碎后(粒度≤lOmm)人煤仓备用。两公司煤质及价格情况见表2。
从表2中可以看出北埠公司煤质较差,灰分在58%左右,硫在1%左右,价格低;顺发公司煤质较好,但价格高。
2、烘干系统存在的问题及解决措施
2.1湿渣提升机
2.1.1存在问题
新进矿渣水分在25%左右,具有一定的黏性,造成提升机斗子、链条、尾轮等处黏附矿渣。尤其是莱钢2座1880m3高炉排出的矿渣,黏性更大,提升机使用不到1个月,斗子便被黏了一半,每班都需要清理,工作量大,造成湿渣供应不上;另外矿渣中存在一定量的有害成分,对斗子、链条锈蚀严重,平均每半年更换一套斗子、链条,维护费用高。
2.1.2解决措施
1)在烘干机南侧增加湿渣堆场一个,对新进矿渣进行自然晾干,待水分降至15%以下时再人烘干机进行烘干;2)改湿渣提升机为大倾角皮带机,提高湿渣输送量。皮带机主要的性能指标:倾角为45。,带宽为800mm,皮带采用耐腐蚀材料,电动机功率为18.5kW,输送量为200m3/h。
采取以上措施后,从根本上解决了湿渣供应不上问题;同时由于入烘千机湿渣水分降低,烘干煤耗降低;大倾角皮带输送机输送平稳,不黏料,维护方便,维护费用降低。
2.2沸腾炉
2.2.1 存在问题及原因
1)沸腾炉提温速度慢,炉温最高只能提到900'C左右;2)炉膛左右两侧、挡火墙下部、烘干机进料端上部墙体、炉子拱顶等部位出现起拱和塌陷现象;3)炉膛直角处、挡火墙等处结焦频繁,不易清理;4)湿渣下料管(炉内部分)使用寿命短,平均3个月更换1次。
经分析,出现以上问题主要原因是:
1)沸腾炉在设计上存在炉体偏高,炉膛容积大,直角部分多等问题;2)沸腾炉使用的无烟煤煤质差;3)砌炉技术水平低;4)各班操作不统一。
2.2.2解决措施
1)减少拱角弧度,将炉顶拱角由原来的1600改为1500;2)降低炉体高度,由原来的6052mm改为5450mm,减少炉体容积;3)减少挡火墙厚度,由原来500mm减为240mm,挡火墙顶部做成斜坡;4)将挡火墙与炉膛南、北墙交接直角处用耐火浇注料做成一定角度斜坡,防止此处结焦堆积;5)在炉膛南、北墙上各加一根二次风管,补充炉内氧气,保证煤粉充分燃烧;6)将沸腾炉打底砖和中间砖全部采用废耐火砖,解决红砖受热后易膨胀和粉化造成的炉子起拱和裂缝现象,延长炉子的使用寿命;7)适当降低下煤管的位置,延长煤粉的燃烧时间;8)在下料管外部打上50mm厚的耐火浇注料,延长下料管的使用寿命;9)使用专业筑炉队伍,保证筑炉质量;10)重新制定岗位作业标准,统一操作。改造后的沸腾炉见图1。
改造后,沸腾炉运行情况良好,炉温提升较快,最高可达1100℃,炉温一般控制在900℃左右;炉子结焦次数明显减少,而且结焦块小、不结实,压炉后便自动脱落,减少了操作工的工作量;炉子没有起拱和裂缝;湿渣下料管磨损减轻,使用寿命可达到一年以上;对煤质较差的北埠煤适应性加强,使用比例逐渐提高,生产成本下降。
2.3烘干机
2.3.1存在问题
1)烘干机部分扬料板形式、排列不合理;2)进料端固定筒体浇注料厚度不够,引起固定筒体变形,使烘干机进料端密封装置与简体接触不严;3)进、出料端密封不好,系统存在漏风。
2.3.2 解决措施
1)采用密集交叉和适宜角度布置的组合式扬料装置,提高了物料的抛撒次数和高度,使物料分散更充分,堆积在每个扬料装置上的物料少、堆积浅,更多的物料被不断抛撒在空中形成一道道料幕,最大程度的增大了物料在空中的分布面积和滞空时间,大幅度提高了物料被抛撒的频率,烘干效率高。烘干机原来的6种形式扬料板分别为a1、a2、a3、bl、b2、b3,通过改造,适当提高扬料板的高度,同时增加C型扬料板,改后扬料板形式分别为A1、A2、A3、B1、B2、B3。改造前、后扬料板形式对比见图2。
2)改变扬料板的排列方式,由原来的第1-12排沿圆周方向逆时针排列顺序bl-_+b2一b3排列方式改为B l-*B3-*B2排列方式;第13-18排排列顺序al一a2一a3改为A1-*A3一A2;第19-20排为A1型扬料板,第21-24排为C型扬料板;第8、10排扬料板与简体轴线成300夹角。
3)在烘干机进料端固定简体打上长600mm、厚60mm的耐火浇注料,减轻高温引起的筒体变形。
4)改进料端为石墨密封,对出料端各漏风处进行密封,减少系统漏风。
改造后,烘干机进料端筒体使用寿命达到一年以上,系统漏风减少,烘干机台时产量提高到60-70t/h。
2.4除尘器
2.4.1存在问题
除尘器使用初期,除尘效果良好。随着使用时间的增加,除尘袋内出现积灰,除尘器内壳体、出风管道锈蚀严重,致使收尘效果逐渐变差,出口粉尘含量大大超出了国家标准,对生产现场和周边环境造成了严重的污染,尽管采取了定期更换袋子和焊补措施,仍不能从根本上解决问题,每年仅更换除尘袋的费用就达到20多万元;另外由于除尘效果差,除尘后的气体中含尘浓度高,造成离心引风机叶轮、外壳磨损严重,每3个月便更换一个叶轮。
经分析,除尘器运行效果不好的主要原因是:
1)进口气体粉尘含量大大超过设计要求;2)使用的滤料不适应烘干物料的要求;3)除尘袋过长(≥5m),在反吹清灰时,易产生下垂、折弯、互相碰撞、灰尘下料不畅、清灰不彻底等问题,从而造成除尘袋逐渐变成一根灰柱子,失去除尘功能;4)除尘气体中有害成分(主要为S02)含量高及结露现象的出现,造成除尘器内壳体、出风管道锈蚀严重。
2.4.2解决措施
1)在除尘器进风口前加设1个旋风筒,降低除尘器入口粉尘含量。2)更换LEF6x400玻纤袋式除尘器为LCPM-CS128-2x6气箱脉冲袋式除尘器,该除尘器性能指标为:处理风量90 000m3/h,过滤面积2100m2,除尘器阻力1 500Pa,除尘袋规格φ130mmx3 500mm。该除尘器的优点是:除尘袋短,长度3.5m,材质采用涤纶针刺毡,允许使用连续温度≤150℃,袋子使用寿命长;采用离线清灰方式,避免了清灰时产生的粉尘二次飞扬;除尘器内壳体及零部件采用特殊的防腐材料,外壳采取保温措施,减少设备锈蚀和停机造成的结露。3)增加旋风筒后,系统阻力增加,将现有的Y315S-4,110110kW风机电动机改为Y315M2-4,160kW电动机;风机不变。这样系统风压可增加1 000Pa左右,满足系统要求。
改造后,离心风机进风阀门控制在65%-75%之间,除尘器出口温度控制在70℃左右(冬季提高5℃),沸腾炉炉膛温度控制在900℃左右,除尘器出口气体含尘浓度为30mg/m3左右(标态);打开除尘器观察,袋子无积灰和损坏,除尘器内壳体有轻微磨蚀。另外由于除尘效果好,离心引风机进口气体中含尘浓度降低,风机叶轮和机壳磨损减少,维护费用降低。
3、改造效果
从改造后近一年的运转情况来看,烘干系统运转正常,烘干机台时产量稳定在60-70t/h,系统煤、电耗降低,除尘效果良好。改造前后的主要技术经济指标见表3。
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