三钢2号180m烧结机工程设计特点

三钢2号180m2烧结机工程设计特点江荣才（福建三钢集团公司烧结厂）摘 要本文主要介绍了福建三钢集团公司2号180 m2烧结机工程设计特点，包括总图布置、工艺流程、设备选型、所采用的新工艺、新技术、自动化水平以及环境保护措施等。

关键词烧结工程结构设计180m2烧结机气力输灰烟气脱硫T he Sanming Steel No.2 180 m2 Sintering Machine EngineeringDesign FeaturesJiang Rongcai（T he Sanming Steel Group Co. Sinter Plant of Fujian）Abstract This paper describes the Sanming Steel Group of Fujian No.2 180 m2 sintering machine engineering design features, Including the general layout, process, equipment selection，Have introduced new techniques, new technologies, automation and environmental protection measures.Key words Sintering engineering，Structural design，the 180 m2 sintering machines，pneumatic conveying, flue gas desulfurization1 引言三明钢铁集团公司（下称三钢）2号180m2烧结机是三钢400万t钢规模的配套项目之一。

通过对国内同类型烧结机的考察和经济技术指标的对比，同时考虑到场地、物料平衡等因素，在总结三钢原有1号130m2烧结机（1号机由中冶华天工程技术有限公司设计）生产、建设经验的基础上，新建一台成熟可靠、装备先进、环保节能型的180m2烧结机，该烧结机于2007年8月8日开始热负荷试车，生产出第一批烧结矿，并迅速达产达标，主要技术指标全面超过了设计能力。

2 工艺设计特点2.1 总图布置及流程2号180m2烧结机主机系统利用1号130m2烧结机建设时就已同步建好的烧结机主厂房。

由于受地形和四周的铁路、公路以及现有建筑物的限制，在总图布置中，尽量减少占地面积，仍保持采用了带式冷却机和无热筛（无热返矿）、无铺底料等工艺，上料和成品两个系统经改造后和1号130m2烧结机共同使用，使得整个工程的占地面积与同类工程相比，节省了50%，总平面布置图见图1。

整个烧结工艺流程包括自动配料、三段混合、烧结、热破、冷却、筛分直至成品储存与输出，机头烟气选择性脱硫等。

工艺流程见图2。

2.1 强化混合机造球效果为强化造球，混合机的设计体现以下几个特点：（1）延长混匀、造球时间。

一、二次混合机采用φ4400mm×18000mm混合筒，筒体安装倾角2.29°，转速6.7r/min，每段混合时间均长达4min；图1 180m2烧结机平面布置图（2）混合机内衬选型上强调造球效果。

一次混合机内壁安装有稀土尼龙衬板，根据不同部位的衬板所起的作用不同，分别采用三种不同类型的衬板。

进料端采用带扬料筋的稀土尼龙衬板以加强混合效果和防止端头漏料；配水、混合段采用光面衬板以防止筒体内壁粘料；出料端则采用具有强力造球作用的衬板以提高一混的成球率。

二次混合机内衬采用表面具有凹坑的特殊稀土尼龙衬板，既提高了造球效果又不会粘料；（3）混合机内均采用雾化喷水技术，强化造球。

2.3 采用自动配水技术一次混合机的配水采用一套微机控制的红外测水仪进行自动控制，既稳定了水分，又省去了岗位人员。

2.4 采用蒸汽预热混合料技术（1）一次混合机内用蒸汽加热的热水取代常温水配水，提高了生石灰的消化率，也预热了混合料；（2）三次混合机（滚煤机，φ2800mm×7000mm）内采用专用蒸汽喷头喷蒸汽，提高料温；（3）梭布料仓四周安装两排蒸汽喷头向料仓内喷射蒸汽。

通过以上蒸汽预热措施，混合料料温可以提高到90°C左右，解决了没有热返矿造成的混合料料温太低问题。

2.5 取消热筛工艺取消热筛主要基于以下几点考虑：（1）受场地限制，热返矿无法长距离输送到一次混合机前参加混合；（2）热返矿筛因工作环境恶劣，故障率高，取消热筛后可以提高作业率；（3）由于缺少热返矿而影响混合料料温问题可以通过蒸汽预热解决。

2.6 独特的大、小不同双烟道布置为了实施全国首创的烧结机头烟气选择性脱硫工艺，180m2烧结机的烟道和机头电除尘器、主抽风机都设计成独特的大、小不同的两套，投产后效果很好。

2.7 余热利用2号180m2烧结机的余热利用分为烟道内余热的选择性回收利用和带冷机的余热利用。

2.7.1 大烟道余热选择性利用具体地说就是把烧结机尾部四个风箱内的高温烟气通过热管技术回收热能，这项技术在全国也是首创的设计，可以产生1.3MPa、250°C的过热蒸汽9t/h。

图2 180m2烧结机工艺流程图2.7.2 带冷机余热利用带冷机余热利用分为两部分：单辊下带冷机尾部密封罩内的高温气体（高达350°C以上）通过管道输送到点火器后的保温罩内，实施热风烧结；带冷机尾部第一根烟囱出来的余热（高达350°C）则通过安装翅片式蒸气发生器进行回收，设计可产生1.3MPa、250°C的过热蒸汽13t/h。

以上蒸气并入公司的蒸汽网，用于发电。

3 主要设备设计特点本工程设计采用了多项国内外行之有效、成熟可靠的设备现将烧结主要设备的配置特点分述如下。

3.1 烧结机本体设计特点3.1.1 烧结机台车180m2烧结机选用新型结构的烧结机台车，台车宽度3.3m，长1m，拦板高650mm，运行速度1.1～3.3m/s。

台车车体采用低硫高球化的专用球墨铸铁铸造加工而成，为避免车体热变形，铸造时严格控制其延伸率和球化率（≥85%），较好地改善了台车车体的热变形。

台车下拦板与台车本体采用一体化结构，即台车的下拦板和台车体一次铸造成型，解决了采用分体式下拦板与台车体之间用螺栓紧固，因温差变化大，导致紧固螺杆预紧力消失、拉长，下拦板外翻，使烧结机出现卡、顶甚至更为严重事故的毛病，也减少了漏风现象。

台车拦板各接触端面的厚度尽可能加大，较好地改善了拦板的热变形，减少两部台车之间的漏风。

台车动滑板的密封形式采用双“S”形不锈钢板密封，解决了该处的漏风问题（烧结机的主要漏风点之一）；在风箱面积不变的前提下，把台车的有效宽度扩大了10%，从3m扩大到3.3m，使得实际烧结面积比风箱面积增加了10%；提高烧结机的有效烧结面积。

箅条采用高铬耐热铸铁精密铸造。

由于取消了铺底料工艺，烧结台车炉箅条的烧损比较严重，对炉箅条的材质的耐高温性能相对来说要求更高。

3.1.2 烧结机烧结机传动装置采用半悬挂式的柔性传动，传动装置重量小、传动效率高，矫偏性能好；给料装置采用圆辊给料机和九辊布料器，有利于偏析布料；烧结机尾部采用水平移动架和旋转灰斗，可有效吸收台车热变形可彻底解决机尾积灰堵塞事故；头尾密封采用磁性密封，可在台车与密封板之间吸附一层细小的烧结矿粉，增强密封效果；润滑系统采用智能干油集中润滑系统，为机头、机尾所有的轴承和滑道提供润滑脂；采用特殊形式的烧结机尾部弯轨，解决了传统带式烧结机所特有的运行过程中不可避免的“锯齿”现象。

3.1.3 点火器点火器采用长沙院研制的高效节能的双斜式点火器，这种点火器具有结构简单、烧嘴寿命长、不易堵塞、沿台车宽度方向料面点火质量均匀，表面点火质量好，烧结成品率高，煤气消耗低（点火煤气单耗：0.08GJ/t-S）的特点，因而综合工序能耗低，是目前国内比较先进的点火器之一。

3.2 带冷机180m2烧结机烧结矿的冷却设备采用新型结构、厚料层的鼓风带冷机。

由于没有热筛工艺，因此按照1.2:1的冷烧比设计冷却风量。

带冷机的传动装置采用左右两套柔性传动装置进行传动，由一台变频器拖动两台变频电机。

带冷机的尾部采用液压张紧装置张紧，装在尾轮两边的液压缸既可以同时张紧，也可以根据需要单独调整其中一只液压缸。

对鼓风机的选型采用化整为零的方式，即每两个风箱安装一台小风量的鼓风机，单独鼓风，共使用了9台小鼓风机，这样可以有效避免因布料不均而产生的冷却风短路现象，具有冷却效率高，维护方便，投资和运行成本较低的特点。

在带冷机头部安装检测料温的温度传感器和相应的控制系统，可以根据烧结矿温度变化自动调整风机开启数量，进一步降低运行成本。

3.3 主抽风机由于烧结机头烟气采用选择性脱硫工艺，180m2烧结机的主抽风机设计成独特的大、小不同的两套，流量分别为7500m3/min和6000m3/min。

转速1477r/min，设计全压为17500Pa。

配套的电机采用普通的高压鼠笼式三相异步电动机。

电机的启动采用热敏型水电阻软启动器。

为了缩短风机二次起动时间间隔，电机的冷却采用水冷+风冷（电机内设置专用冷却风机）的结构形式，使得电机在第一次启动后的停止期间，冷却风机仍能继续运行，加快冷却速度，因此使用价格低廉、故障率低、容易维护的鼠笼式三相异步电动机也能满足烧结风机的特殊使用要求。

4 自动化控制系统的特点全厂主工艺生产线采用电气、仪表、计算机三电一体化的自动化控制系统，完成生产线的各工艺流程的集中检测与控制。

控制范围包括烧结主工艺设施和主要辅助设施。

系统设计为二级网络结构：一级为基础自动化级，二级为过程控制级。

系统采用当前流行的PLC控制站加现场总线的分布式结构，以工控机作为操作站和工程师站组成，构成满足烧结生产工艺过程功能要求的控制系统。

自动化控制系统采用了1组5从的控制结构，系统包括烧结系统和配料系统等；辅助设施采用了5套控制系统，即自动配水、智能干油集中润滑、电除尘、气力输灰和脱硫系统。

对整个生产过程的参数采集、数据处理、画面显示、超限报警、打印报表以及生产过程中的设备启停与联锁控制，各生产设备运转状态监视等实行了集中自动化管理从而实现了全厂生产操作的高度自动化，为高产、优产提供了重要条件。

5 环境保护方面设计特点为减轻废气、烟尘对厂区和周围环境的污染，设计上采用了先进可行的环保措施，以保证生产建设与环境治理的同步。

5.1除尘系统该生产线机头、机尾、整粒、配料系统均采用高效的电除尘设备，除尘能力充裕。

其中因为烧结烟气采用选择性脱硫工艺，机头电除尘器也对应设计成独特的大、小不同的两套，各除尘点的风量分配采用可调节式阻力平衡器技术，有效控制粉尘外溢，使粉尘排放完全符合国家相关法律法规要求。

5.2 气力输灰系统为了减少除尘灰的二次污染，2号180m2烧结机电除尘灰采用气力输送。