燒結(jié)過程必須向混合料層中送入足夠的空氣，固體燃料的燃燒反應(yīng)才能進(jìn)行。混合料獲得了必要的高溫，燒結(jié)才能順利實(shí)現(xiàn)。為此，燒結(jié)點(diǎn)火應(yīng)滿足如下要求：有足夠的點(diǎn)火溫度；有一定的點(diǎn)火時(shí)間；適宜的點(diǎn)火負(fù)壓（指點(diǎn)火器下1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱的真空度）；點(diǎn)火煙氣中氧含量充足；沿臺(tái)車寬度方向點(diǎn)火要均勻等。為確保低負(fù)壓點(diǎn)火操作，一個(gè)穩(wěn)定的、適宜的風(fēng)箱真空度，同時(shí)又隨著料層厚度和透氣性的變化能及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)箱真空度的系統(tǒng)是實(shí)踐厚料層低溫?zé)Y(jié)和低負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)的關(guān)鍵問題。
1 點(diǎn)火負(fù)壓控制的現(xiàn)狀
本鋼煉鐵廠360m2燒結(jié)機(jī)于2004年8月投產(chǎn)，燒結(jié)機(jī)1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱翻板采用雙軸雙板翻板式蝶閥，翻板式蝶閥的轉(zhuǎn)軸在翻板的中間，靠調(diào)節(jié)翻板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度改變閥的通風(fēng)面積。燒結(jié)廢氣中含有少部分水蒸氣，又夾雜有大量的散料、粉塵，同時(shí)，也有從臺(tái)車上脫落的爐篦條。當(dāng)?shù)y關(guān)閉到一定小的角度時(shí)，首先是爐篦條卡、阻在翻板與閥體之間，然后散料或粉塵就會(huì)在翻板附近逐漸沉積，積料堆滿閥體就會(huì)造成翻板無法轉(zhuǎn)動(dòng)，見示意圖1。嚴(yán)重者將整個(gè)風(fēng)箱堵滿，時(shí)間長了發(fā)生固結(jié)，影響混合料點(diǎn)火。風(fēng)箱堵滿后另一個(gè)危害是燒結(jié)的有效抽風(fēng)面積減少約1.8%-2.5%，導(dǎo)致燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量下降。風(fēng)箱堵滿后，多數(shù)情況下要停機(jī)處理，而且翻板式蝶閥的翻板磨損嚴(yán)重，達(dá)不到使用周期，三個(gè)月更換翻板閥。燒結(jié)過程中點(diǎn)火負(fù)壓很難控制，在生產(chǎn)中不僅影響燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量，而且對降低燒結(jié)煤氣消耗不利。
2 1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱翻板閥的改進(jìn)
在2009年7月6日利用燒結(jié)機(jī)檢修期間對燒結(jié)機(jī)1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱翻板閥進(jìn)行改進(jìn)，引進(jìn)北京綠色大為節(jié)能科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的DBF型系列風(fēng)箱碟板閥，閥板軸在閥體氣流入口方向的右上端部，不存在因堵料閥板軸轉(zhuǎn)動(dòng)失靈的問題。現(xiàn)場應(yīng)用及風(fēng)箱堵滿試驗(yàn)證明：堵料時(shí)無需人工清理，靠自動(dòng)或手動(dòng)控制就可以及時(shí)清除。徹底解決了點(diǎn)火爐膛內(nèi)微壓操作條件下，翻板式蝶閥堵料及堵料后閥門開、關(guān)失效的問題。**無須停機(jī)處理，見示意圖2，使用壽命是傳統(tǒng)蝶閥2.5倍以上。
2.1 該風(fēng)箱蝶板閥具有以下特點(diǎn)
1）設(shè)計(jì)構(gòu)思獨(dú)特：閥板軸在閥板的頂端部，與傳統(tǒng)翻板式蝶閥相比，在有效通風(fēng)面積相同的條件下，閥板有效“過料開度”是翻板式蝶閥的二倍；
2）閥體上部帶有沉槽，閥板全部打開時(shí)實(shí)現(xiàn)百分之百的通風(fēng)面積，真正的實(shí)現(xiàn)了閥門的零阻力；
3）由于氣流中夾雜有一定量的散料顆粒，為防止在高速氣流作用下對閥體底部產(chǎn)生沖刷磨損，局部堆焊有耐磨層。
2.2 低負(fù)壓點(diǎn)火控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)
1）板閥開度顯示清晰、準(zhǔn)確，操作系統(tǒng)采用PLC控制，閥板開度信號(hào)的采集選用德國原產(chǎn)電子器件，閥板開度信號(hào)傳至上位機(jī)作為控制參數(shù)；
2）控制系統(tǒng)采用上位機(jī)操作，即可人工設(shè)定，也可有按預(yù)定程序自動(dòng)開啟，為便于現(xiàn)場維護(hù)、檢修、調(diào)試設(shè)有機(jī)旁操控箱，典型的機(jī)電一體化設(shè)備；
3）閥體帶有直讀式開度顯示儀，開度顯示信號(hào)準(zhǔn)確度高，便于用戶現(xiàn)場使用及控制系統(tǒng)的標(biāo)定；
4）閥板開、關(guān)位置的控制能夠達(dá)到毫米級別；
5）該系統(tǒng)能根據(jù)風(fēng)箱支管溫度變化，判斷是否有堵風(fēng)箱的現(xiàn)象，能夠自動(dòng)識(shí)別處理或發(fā)出需人工輔助處理信息。
2.3 該控制系統(tǒng)主要由以下兩部分組成
2.3.1 風(fēng)箱負(fù)壓、風(fēng)量調(diào)節(jié)控制裝置
DBF型蝶板閥。
2.3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
1）PLC控制系統(tǒng)及上位工控機(jī)：其中電源模塊、處理器及以太網(wǎng)模塊均采用美國AB品牌，輸出、輸入轉(zhuǎn)換模塊均采用與AB系列相配套的產(chǎn)品；
2）信號(hào)采集系統(tǒng)選用德國原產(chǎn)電子位移器NOVOTECHNIK-LWG225（精度0.1mm）或德國原產(chǎn)編碼器MCD-AC005-0012-S060-CAW及配套模塊；
3）風(fēng)箱支管堵料信息采集、判斷及處理系統(tǒng)；
4）機(jī)旁操作控制箱及變送模塊箱等；
5）編程軟件及控制軟件。
2.4 控制系統(tǒng)框圖見圖3
2.5 控制系統(tǒng)流程見圖4
3 改進(jìn)效果
通過對燒結(jié)機(jī)1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱翻板的改型，有效地控制了燒結(jié)點(diǎn)火負(fù)壓，可以在現(xiàn)場和控制室內(nèi)進(jìn)行靈活調(diào)整，經(jīng)過一年多的運(yùn)行，使用效果顯著，能合理自動(dòng)控制風(fēng)箱負(fù)壓和爐膛壓力并且不堵閥，調(diào)節(jié)方便，閥體能達(dá)到使用周期。在生產(chǎn)中由于使用新型風(fēng)箱翻板，在控制的負(fù)壓的情況下降低煤氣的消耗，高爐煤氣消耗降低1238.34m3/h；焦?fàn)t煤氣降低281.17m3/h。
4 結(jié)論
1）通過對燒結(jié)機(jī)1號(hào)、2號(hào)風(fēng)箱翻板的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了低負(fù)壓點(diǎn)火控制，做到了靈活、方便調(diào)節(jié)，解決了翻板式蝶閥堵料及堵料后閥門開、關(guān)失效的問題。
2）在控制低負(fù)壓點(diǎn)火的同時(shí)降低燒結(jié)煤氣消耗。
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