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首钢国际工程公司在带式焙烧机系统中主要技术创新点
3.1带式焙烧机主要技术创新点
(1)机头布料技术
带式焙烧机的布料设备包括生球布料和铺边底料两个部分。生球布料由3个设备联合组成：往复布料器—宽皮带—双层辊筛布料器。宽皮带的速度可调，其宽度一般比焙烧机台车宽300mm左右。在宽皮带上装有电子秤，随时测出给到台车上的生球量。边底料从铺底料槽分别通过边底料溜槽给到台车上，并用阀门调节给料量。铺底料槽装有称量装置，控制料槽料位。
由首钢国际工程公司自主创新开发的往复式布料器可以实现单行程布料功能，布料速度根据宽皮带机速可调节，保证生球布料方向垂直于宽皮带，而且在宽皮带上生球料厚均匀。此种布料形式相对于链箅机-回转窑工艺中的摆头皮带可降低生球转运次数和落差，有效保护生球质量，提高生球粒度合格率，保证在带式焙烧机上生球层具有较好的透气性，并降低厂房高度和占地面积。生球经宽皮带到双层辊筛，将不合格的大球和小球进行筛除， 将9-16mm的合格生球均匀布置到台车上。除此之外，双层辊筛筛分过程还可以起到提高生球质量、粒度均匀、表面光滑、粉末少的效果。
设计延长了辊式布料器工作面的有效长度（增加辊子数量），有助于提高生球布料的均匀性。因为随着生球在辊子上滚动行程的增加，生球在辊子上分布的均匀性也必然提高。
(2)改进的柔性传动技术
带式焙烧机传动选用进口产品，根据京唐耐磨板生产工况，对供货商提出相应的改进要求，并自主对安装方式进行设计改进，主要体现在：
① 采用BFT柔性传动减速机，实现调整好后整体出厂整体吊装，确保一次安装到位，现场不需要对齿轮位置进行调整。提高设备性，杜绝外界污染影响。
② 采用多点测控，同时在机旁显示和远程监视控制，方便岗位工人根据机旁显示及时发现和处理问题。增加设备可靠性。
③ 对传动增加测速装置，实行有效力矩保护。
④ 在焙烧机传动上首次采用外涨套连接，以适应大型焙烧机传递大扭矩的要求，同时避免传统内涨套容易损坏主轴表面问题，有效保护传动主轴。
⑤ 首次自主设计新型力矩平衡装置的基础安装连接底座，方便安装调整和更换。
(3)台车跑偏调整技术
为防止带式焙烧机台车跑偏，在大星轮的自由轮（非传动）端设有调整装置。需要时可以通过调整此装置，使主轴（自由端）前后移动一定距离以达到纠正跑偏。
(4)台车自动复位技术
尾部星轮安装在活动性框架上（摆架）。由于焙烧机是在热状态下工作，而台车与台架的热胀程度往往是不同的（材质不同），为使焙烧机在工作状态能自由伸缩，机尾都采用摆架形式。摆架作用之一就使吸收台车水平方向的线膨胀；摆架的另一个作用就是避免台车在尾部（由水平轨道向弯道和由弯道向水平轨道过渡之处）拉缝，这样不但了台车之间的冲击，而且也避免了耐磨板及碎料粉料的散漏和减少漏风。卸料时漏下的散料由散料漏斗收集，经散料溜槽排除。
新型顶燃式热风炉技术原理和研究过程
2.1 新型顶燃式热风炉理论研究
热风炉是典型的蓄热室热交换器，其热交换过程具有周期性和非稳态的特点，因此对热风炉蓄热放热的研究应以非稳态热交换理论为基础，建立热风炉蓄热室非稳态热交换方程组，利用数值计算方法求解。
自主研发了热风炉燃烧和传热计算程序，可根据不同工况条件和操作制度，优化热风炉蓄热面积和结构尺寸，大大提高了设计效率和设计精准性。
2.2 新型顶燃式热风炉计算流体力学研究
用CFD技术（计算流体力学技术）进行模拟计算，针对特大型耐磨板新型顶燃式热风炉的结构形式，建立三维模型，优化燃烧器结构形式，合理设置助燃空气和煤气的烧嘴布置，使燃烧产生的高温烟气形成均匀有序的旋流流场，使蓄热室被均匀加热，提高其利用率，实现换热。
利用CFD技术优化设计新型顶燃式热风炉，从理论研究的层面确保热风炉及其燃烧器能够满足特大型耐磨板超高风温的工作要求，确保CO完全燃烧，炉内温度分布均匀，产生均匀有序的高温烟气旋流流场，均匀进入蓄热室，充分发挥蓄热室的储热放热功能。
2.3 新型顶燃式热风炉冷态实验研究
为研究掌握不同喷口形式对热风炉内部流场分部的影响规律，根据相似定律，搭建了新型顶燃式热风炉冷态实验模型，通过测定不同喷口处的气体流速，检验气体分配的均匀性；通过测量冷态模型内部的速度、压力、温度，对数值模拟的计算结果进行验证；通过调整空煤气的喷口形式和角度，结合实验和计算机模拟，找出适用于实际热风炉的规律；根据测定的压力损失，推算实际热风炉的压力损失。
用汽车运输的耐磨板料槽
由于耐磨板料槽用汽车露天运输，为防止雨雪天时，雨雪落入耐磨板料槽，影响钢的质量或带来隐患，因而开发了专用耐磨板料槽，既满足转炉车间内向转炉加入耐磨板的需要，同时也充分考虑了遮盖、排水和运输的要求。
6.4耐磨板料槽运输车
自主研发和制造了大型耐磨板料槽专用运输车。（见图2）
自主研发的耐磨板料槽专用运输车
6.5计算机联网通讯管理
利用现代计算机网络技术将耐磨板加工间与转炉主控室联接，转炉对装入耐磨板的各种工艺要求，可以实时传送到耐磨板间调度室，而各种耐磨板质量和种类的变化、各个耐磨板装槽内的耐磨板重量情况，都可及时准确地返回到转炉主控室。
6.6可靠的耐磨板加工设备
1）采用先进的打包机（见图3）
采用引进国外先进的耐磨板液压打包机设备，打包机 压力为1010t，包块大小600×600×(400-1200)mm，每小时打52包，总重61.5t。可将入料的耐磨板折弯后打包，满足耐磨板加入转炉要求。
打包机适合处理耐磨板料场中厚度≤15 mm的轻薄料、边切料、冲压件、混杂等耐磨板。打包机技术性能高，减少人工切割量，可 程度增加产能。先进的打包机
2）采用先进的液压抓钢机
传统的原料场在搬运耐磨板时，都采用古老的门式起重机，工作效率低，占地大，搬运耐磨板的场地受限制。
迁钢露天耐磨板料场现用全液压抓钢机取代传统的门式起重机，全液压抓钢机设备性能可靠、投资经济，占地少，运行灵活，生产适用，搬运耐磨板速度快，效益高。
煤气系统综合防腐技术
近几年，煤气干法除尘系统开始在国内大高炉上推广普及，但是由于小高炉干法系统腐蚀的矛盾不突出，又沿袭了大高炉传统湿法除尘的习惯，对煤气中HCl等酸性气体的存在缺少认识，因此，大型高炉煤气除尘在由湿法向干法转型期间，很多都没有充分考虑到由酸性气体带来的严重腐蚀现象。另外，高炉原料越来越多地使用进口矿，进口矿尤其是澳矿中氯元素含量普遍高于地方矿，导致高炉煤气中的HCl含量更高，这也是大高炉干法系统腐蚀严重的重要背景条件。目前，济钢、莱钢、太钢、迁钢、首秦等企业的高炉干法煤气系统都普遍存在腐蚀问题。
受原料条件限制，控制入炉料中氯元素和高炉内部氯元素不进入煤气也有很大难度。首钢国际工程公司根据高炉生产操作实际情况，在迁钢2号高炉中进行喷水喷碱液工厂试验，并进行多种防腐蚀涂料的实验室实验，进一步深入分析腐蚀的原因，找出了相应的解决方法与措施。喷碱工厂试验装置实施后，对煤气冷凝水及系统腐蚀情况进行跟踪和进一步分析后，优化了工艺参数与结构，并进一步在京唐工程中实施应用。目前高炉煤气冷凝水PH值均大于6.5，运行效果良好。
4.干法除尘技术经济效益及应用前景
干法袋式除尘技术与湿法除尘技术相比，具有煤气净化质量高、节水、节电、运行费用低、无污水排放、提高TRT发电等优点，经济效益和社会效益显著（经济效益计算以2500m3高炉为例）。
1）煤气洁净度高：采用全干法布袋除尘技术处理后的净煤气洁净度高，正常情况下净煤气含尘量≤ 5mg/m3，煤气含尘量低可减少加热炉用户等堵塞，提高加热设备的热效率和使用寿命。
2）煤气热值高：干法后煤气温度高，含水量低，显著提高了煤气热值，可提供热风炉理论燃烧温度约40℃。热风温度提高，降低了燃料比、提高回收利用水平，降低了工序能耗，每年减少CO2排放约2万t。
3）生产能耗下降：采用全干法除尘工艺，与湿法除尘相比，吨铁新水消耗降低约0.40 m3，吨铁电量消耗降低约4-6 kWh。年节约新水约80万t，节电1000×104 kWh，大大减少了运行成本。
4）TRT发电量显著提高：干法除尘后净煤气温度（约150℃），比湿法除尘煤气温度（约50℃）提高100℃以上，且煤气含水量低，阻力损失小，可相应提高TRT发电量35%-40%以上。年可增加发电量约2000×104 kWh。
5）社会和环境效益良好：采用全干法布袋除尘工艺，经济效益显著，社会效益良好。湿法除尘产生大量污水，水中含有有毒物质，经处理后排放的水中仍含有氰、硫、酚和重金属等有害物质，造成土壤和水污染，形成毒害作用。采用全干法袋式除尘技术，完全避免了湿法除尘过程中大量有毒污水、污泥的产生，从根本上解决了二次水污染及污泥的处理问题。
干法除尘显著提高了TRT发电量，提高了高炉煤气热值，对提高热风温度具有重要意义，为企业创造了巨大的经济效益、社会效益和环境效益。该项目是创建环境友好型、资源节约型循环社会经济的成功范例，完全符合低碳、循环经济的发展要求。目前高炉煤气干法袋式除尘技术已应用在京唐、宣钢、济钢等多座高炉上，推广前景良好。
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