烧结机下料系统使用寿命的研究

烧结机下料系统使用寿命的研究

陶康蔡鸿峰  达朝晖  黄小辉  夏娇娇  郑敏  于文亮

重庆钢铁股份有限公司炼铁厂   重庆   401220

摘要：在钢铁行业中，烧结矿从烧结机机尾落下经单辊破碎机到达下料梭槽（又称环冷机进料梭槽）进入环冷机开始冷却。现有的下料梭槽包括了一个转角结构，将溜槽分成了上下两部分，并且卸料斗出料口底板角度为45°，导致料衬厚度偏小，从单辊破损机落下的烧结矿对卸料斗冲击较大，造成卸料斗磨损严重。本文介绍了一种新的下料梭槽结构，用来延长下料系统使用寿命。这有助于提高环冷机的工作效率和降低生产成本，值得在实际生产中推广应用。

关键词：环冷机；下料梭槽；改善偏析

1前言

环冷机是钢铁行业中广泛使用的一种生产设备，其主要作用是将烧结后的物料进行冷却和整粒。环冷机是烧结工艺流程中的重要设备,用于对烧结机排出的烧结矿进行鼓风冷却，使烧结矿温度降低,便于后续转运[1]。在烧冷系统中，下料梭槽是关键部件之一，其工作状态直接影响着环冷机的冷却效果和生产效率。然而，下料梭槽的工作环境较为恶劣，常常会受到烧结矿的磨损、冲击和高温环境的影响，导致其使用寿命较短。因此，研究延下料梭槽使用寿命的方法具有重要意义。

下料系统位于烧结机卸料斗与环冷机台车之问。经单辊破碎机破碎的热烧结矿从烧结机卸料斗进入下料梭槽,再通过环下料梭槽内特殊布置的结构决定烧结矿在环冷机台车上的布料效果，如布料的平整度、偏析程度等。在实际生产中使用的环冷机布料装置的偏析效果较差,热烧结矿经布料装置分布在台车上后,在料层高度方向上，上部、中部和底部的热烧结矿粒度大致相同,且底层布满了小粒度的热烧结矿，导致鼓风冷却时，冷却风难以穿透料层、或穿透料层的阻力较大,环冷机的冷却效果较差,鼓风机电机功率消耗较大。为了改变这一现状，目前出现了多种偏析布料装置，这些偏析布料装置都是将热烧结矿中的大块矿布置在环冷机台车底部,在料层高度方向上,粒度由下至上逐渐减小,这样的布料方式可以提高料层的透气性，改善环冷机的冷却效果，降低电机功率消耗，但是，小颗料的粉料布置在料层顶部很容易被吹走，这不仅造成原料的浪费,还可能造成环境污染。[2]

烧结机下料系统在生产运行过程中，由于烧结机利用系数提高及受温度高达700°左右烧结矿炽热长时间冲击，造成烧结机下料系统寿命下降，通过探究下料系统内部结构改型，可以减小下料系统受到冲击，延长下料系统寿命，降低设备使用成本。

烧结机下料系统由于原有设计缺陷，下料落差较大，导致下料系统抗冲击能力下降，导致烧结机下料系统磨损严重。通过探究下料系统内部结构改型，减小下料系统的磨损。

本研究旨在探索和开发一种切实可行的环冷机布料梭槽延长使用寿命的方法，为工业生产中广泛应用应用的环冷设备提供实际参考和应用经验。我们将深入分析下料系统的失效原因，为工业应用提供实际参考。

本文将详细阐述新下料系统在实际应用中的效果。希望本文的研究结果能够为实际应用提供有益的参考，促进环冷机在工业生产中的广泛应用和发展。

2存在问题

2.1内部结构方面

2#烧结原有的下料溜槽，存在一个转角结构，将溜槽分为上下两部分，上下两部分偏转形成一个转角α，该结构在上下槽体连接处形成一个直角，主要存在的问题为：

（1）上下槽体连接处的直角使得物料流通空间小，复杂的结构增加了加工工时、工料；

（2）现有的给料溜槽内设的两层堆料板，物料基本可以均匀地布设于环冷机台车之上，但是对大、小粒度物料的分级有限，偏析效果不佳，且给料溜槽的转角结构处易堵料；

（3）现有的烧结环冷机布料方式中所使的卸料斗出料口底板角度通常为45°，从而使得料衬厚度偏小，从单辊破碎机落下的大粒度物料对卸料斗冲击较大，造成卸料斗磨损严重。

2.2生产使用方面

原有的烧结机下料梭槽使用周期较短（3月），维修成本较高，且不能满足现有烧结机定修模型计划时长（定修模型20小时）。下料系统内部结构还存在优化空间，特别是通过下料系统内部改型使其能满足现有烧结机定修模型计划时长。

3改进措施

我们通过设计优化了下料梭槽内部结构，形成一种新的环冷机进料梭槽。新的下料梭槽分为上部的卸料斗和下部的给料溜槽，其中给料溜槽又由槽体和堆料板构成，槽体采用的直段式结构，分为上直段、中梯形段和下直段，上直段下端连接中梯形段的小口径端，中梯形段大口径端连接下直段上端。相对现有的给料溜槽的转角结构设计，直段式的设计简化了布料装置的整体结构，从而简化了布料装置的加工流程，节约了加工工时工料，同时还保证了物料下落后可以顺畅通过，有效防止堵料现象。

卸料斗下端设置了耐磨层的出料端，出料端两侧设置有底板，靠近下料口一侧的所述底板与水平面的夹角的范围为10°~20°。卸料斗的耐磨层由多块双向格栅板铺设而成。耐磨层的接料面与水平面的夹角的范围为40°~50°。

卸料斗的下端设置有安装了耐磨层的出料端，出料端的两侧还安装了底板，底板与水平面夹角为15°，底板上安装了多块双向格栅板。选用双向格栅板主要是因为其具有方便安装和更换的特点，双向格栅板做料衬不但可以减少物料对卸料斗的磨损，而且磨损严重时更换方便。耐磨层的接料面与水平面夹角我们设置为45°。烧结矿经单辊破碎机破碎后冲击到卸料斗，耐磨层可以对冲击起到一定的缓冲作用，减轻冲击造成卸料斗的磨损，延长卸料斗的使用寿命。

给料溜槽包括槽体和三层堆料板，槽体采用的上窄下宽的直段式结构，第一层堆料板布置于槽体上部窄口处，第一层堆料板呈L型结构，内侧形成导流口，用于承接大部分烧结矿，同时使烧结矿朝向同一方向下落；第二层堆料板布置于槽体的中部渐宽处且位于第一堆料板缺口处的正下方，再第二堆料板处加宽槽体可以保证烧结矿通过时更加顺畅，第二堆料板由等腰三角形板和长方形板构成，等腰三角形板布置在前端，用于导流烧结矿，使烧结矿往两侧分散；第三层堆料板布置于第二堆料板下对侧，烧结矿流经第三堆料板后大粒度烧结矿直接落在台车上，小粒度烧结矿会先落在给料溜槽的底板上，之后在落入环冷机台车上。由于大、小粒度的烧结矿下落的时间差，大粒度的烧结矿在下，小粒度的烧结矿在上，偏析效果佳。三层堆料板的设置，增加了对大、小粒度的烧结矿的分级程度，不容易堵料。

4现场应用效果

2#烧结利用25天年修将下料梭槽更换为新设计的下料梭槽。现场图片如图所示。新下料梭槽直段加梯形段再加直段的设计，既保证了物料下落后可以顺畅通过下料梭槽，又可以简化梭槽的整体结构，进而简化新梭槽的加工流程。新的下料梭槽有效的防止堵料现象的发生，解决现有梭槽因为存在转角结构而引起的堵料问题，并且新的下料梭槽具有更简单的加工流程，可以节约加工工时和工料。通过项目的实施，实现延长烧结机下料系统使用寿命的目标，烧结下料系统非计划停机降低80%；降低设备成本。

5结论

新的下料梭槽涉及冶金设备技术领域，特别是钢铁企业中的环冷机装置，新梭槽直段式结构设计与现有的给料梭槽的转角结构设计相比，直段式的设计简化了布料装置的整体结构，减小了加工工时工料，同时，解决易堵料的问题，增大出料均匀程度，优化偏析效果。解决了烧结矿从单辊破碎机掉落进入环冷机时卸矿斗磨损严重、给料溜槽易堵料且偏析效果不佳的问题。

参考文献:

[1]周胜良,刘相佩,戴传德,等.环冷机布料方法及装置:CN201010144395.4[P].CN101799243A[2023-10-31].