Application of New technology of sintering cold screen system

Sun Shuwei

(Sintering Plant of Hongxing Iron & SteelCo.Ltd.Jiuquan Iron ang Steel (Group)Corporationg,Jiayuguan,Gansu,735100)

Abstract: This paper aims at many problems existing in the traditional sintering whole grain screening in China,The new sintering whole grain screening process was successfully applied,Imported new technology cantilever screen vibrating screen.The new process has screening equipment ang ling weight、Small volume、High screening efficiency 、Investment province、Small floor area、Low operating cost.The new process has been applied in many sintering projects and achieved good results.

Keywords: Whole grain screening  New technology Cantilever screen vibrating screen

1  前  言

   我国自上世纪六十年代开始生产冷矿以来，在目前生产的大多数烧结整粒系统均采用三段整粒工艺。但随着我国冶金行业的快速发展和国家节能减排、节约土地政策的实施，冶金企业在烧结厂整粒筛分系统中探索应用更好的整粒工艺，以实现占地面积小、筛分效果好、节能减排等目标。为此，酒钢集团公司炼铁厂与济南中燃科技发展有限公司进行技术交流，着力开展高效筛分整粒系统在酒钢的应用，并于2015年底成功应用烧结整粒筛分新工艺，首次应用在3#130㎡烧结一条线，4#265㎡烧结机一条线，取得了预想的效果，随后我们将酒钢4座烧结机的冷矿筛分全部使用烧结整粒筛分系统新工艺。烧结整粒筛分工艺具有筛分设备体积小、重量轻、设备处理能力大、筛分系统占地小、筛分过程除尘系统能力减小、筛

分系统投资大幅度下降、备件寿命长，维护简单，得到一线岗位的认可。

2  传统烧结整粒工艺存在的不足

近几年我国钢铁事业迅猛发展，烧结系统也同时向大型化方向发展，烧结筛分整粒系统所使用的筛分设备也逐渐趋向大型化，而伴随设备大型化后普通烧结整粒工艺存在以下一些问题：

一是筛分设备体积大，筛分所需电机动力也加大。例如酒钢公司4#烧结机之前使用的3 ×9m的烧结筛重量达70吨，电机功率需要配置90KW；最大烧结整粒振动筛单台重量已达90吨，电机功率需要配置120KW。

二是设备重量及动力的增加，要求相应的配套设备也增加。例如从除尘方面讲，设备加大，除尘点增加，引风量也相应的增加，因此引风机和除尘器也必须加大，一般引风机所需的动力是振动筛分设备动力的3-4倍。

三是占地大，工艺战线长。设备大型化后因其结构的原因，工艺布置也只能平面布置，导致工艺生产线长，两台振筛的长度就达到20米以上，要建设近50米宽的厂房，因此，烧结筛分系统的一次性投资和长期运行费用的增加也是必然的，而长期的经济效益也深受影响。

四是系统投资高。由于传统整粒工艺大型化后，设备多、重量大、占地大、工艺流程长、配套系统能力也相应增大，导致系统一次性投资较高。

五是建设周期较长。由于传统整粒工艺设备大、占地大、工艺流程长、配套系统较庞大，导致建设周期相对较长。

六是运行费用高。由于传统整粒工艺设备大、功率大、工艺流程长、配套系统较庞大，致使生产运营后设备运行电耗较大及检修量和备件准备量都相应增加，导致系统运行后费用较高。

3  烧结整粒筛分新工艺的主要特点

针对传统整粒系统的上述不足，酒钢炼铁厂与济南中燃科技发展有限公司开展合作，将济南中燃科技发展有限公司研发的悬臂筛网振动筛技术应用于酒钢炼铁厂，烧结整粒筛分新工艺得到广泛推广，该工艺与传统烧结整粒系统相比，有以下一些特点：

3.1  筛分设备重量轻、规格小、筛分效率高

烧结整粒筛分新工艺与传统烧结整粒系统相比最大的一个特点就是所选用的筛分设备重量轻、规格小、筛分效率高。烧结整粒筛分新工艺选用的筛分设备是济南中燃科技发展有限公司研制的悬臂筛网振动筛，该振动筛由于采用了悬臂筛网，其筛网开孔率可达35%左右，而一般铸板式筛网的开孔率约在10%左右，梳齿式筛网的开孔率约在25%左右，悬臂筛网开孔率与最好的梳齿式筛网的开孔率相比，开孔率也增加了40%以上。筛网的开孔率是筛分设备的一个非常重要的技术参数，直接影响筛分设备的筛分效率。也就是说，在振动筛各种参数不变的情况下，筛网的开孔率越高筛分效率越高，筛分设备处理能力就越大。反过来也就是说，在同样设备处理能力的条件下，筛分效率越高的筛分设备相对体积越小，这就是烧结整粒筛分新工艺成功的关键。

3.2  筛分设备的有效开孔率高

烧结整粒筛分新工艺选用的悬臂筛网振动筛不仅开孔率高，而且有效开孔率也高。筛分设备的筛网在筛分过程中由于各种原因会有一部分筛孔被堵塞，于是就存在一个有效开孔率的问题，筛分过程中堵塞的筛孔不能算为有效筛孔，如果筛分设备在筛分过程中筛孔堵塞50%，则筛分设备的有效开孔率将下降50%，处理能力同样也将降低50%。由于传统筛分设备选用的铸板筛网在筛分过程中的筛孔堵塞率一般约在70%左右，而相对较好的梳齿筛网堵孔率一般也在50%左右，因此在筛分过程中，被堵塞的筛孔失去了筛分物料的作用，降低了振动筛的筛分效率和处理能力，也就是说传统的烧结整粒筛分设备为保证筛分设备的处理能力和筛分效率，筛分设备的规格都选取得比较大。而烧结整粒筛分新工艺选用的悬臂筛网振动筛的悬臂筛网与铸板筛网及梳齿筛网的不同之处就在于，悬臂筛网采用形状和尺寸在一定范围内不断高频变化的筛孔取代其它筛网形状和尺寸固定不变的筛孔，有效的解决临界颗粒卡孔的难题，从而保证了有效开孔率与开孔率基本上相同。也就是说悬臂筛网振动筛的悬臂筛网的筛孔堵塞率很低，在筛分过程中几乎没有堵筛孔的现象发生，这样在筛分设备选型上筛分设备的规格可以大大缩小。

3.3  筛网采用台阶式的结构形式布置

烧结整粒筛分新工艺选用的悬臂筛网振动筛筛网采用台阶式的结构形式布置，该结构布置形式能够使物料在筛分过程中有效的进行分层，使大颗粒物料分布在上层，小颗粒或临界颗粒物料分布在靠近筛网层面上，致使小颗粒或临界颗粒物料尽快透网，筛分下去。而传统工艺采用的筛分设备所选用的筛网要想达到有效分层效果，需要采取加大振幅的方法，或采用椭圆、圆形振动等措施才能达到，而采用这些措施的同时则导致了传统筛分设备重量的增加及驱动能力的增加，使得传统筛分设备规格大，电机功率高。

3.4  筛分设备选用自清理装置防止筛孔堵塞

烧结整粒筛分新工艺选用的悬臂筛网振动筛悬臂筛网增加了自清理装置，它可使悬臂筛网进一步提高筛分效率，保持筛网的有效开孔，防止筛分被物料堵塞。由于悬臂筛网增加了自清理装置，致使悬臂筛网的筛分效率在同样筛分面积条件下达到其他形式筛网的4倍。也就是说在处理同样能力的条件下，使用自清理悬臂筛网的振动筛筛网面积只是使用其它形式筛网的振动筛的四分之一左右，就可达到相同筛分效果。这也是烧结立式整粒新工艺选用的悬臂筛网振动筛规格小型化的技术根据。

3.5  占地面积小

烧结整粒筛分新工艺选用的悬臂筛网振动筛由于规格小，体积是传统筛分设备的1/2。

3.6 投资费用减少

烧结整粒筛分新工艺由于采用的筛分设备体积小、重量轻、设备处理能力大、设备驱动能力小，所配套的筛分过程除尘系统能力也相应减小，筛分流程相对传统工艺大大简化，因此，其系统投资大幅度下降。

3.7  筛分效率高，环保效果好

由于烧结整粒新工艺采用悬臂筛网振动筛，筛网开孔率高，筛分效率95%以上，而且悬臂筛网振动筛采用全密封设计，除尘效果好，达到环保部门要求。

3.8  运行费用相对减少

由于烧结整粒新工艺采用悬臂筛网振动筛，设备驱动能力下降和设备规格下降，所需要的备品备件和运行后的电耗在系统投入运行后均将显著下降，而且备件寿命长，故障率低，使得运行费用大幅度降低。

4  烧结整粒筛分新工艺应用于酒钢3#烧结机实例

为了更好的了解烧结整粒筛分新工艺及应用效果，我们以酒钢3#烧结机冷矿筛为例，做以下主要指标的对比分析，见表1。

表1        烧结整粒筛分新工艺与传统烧结整粒工艺主要指标的对比分析表

图2

如图2所示，改造后的烧结整粒筛分新工艺，每条线采用一台悬臂筛网振动筛，此筛为双层筛网设计，直接将物料分为三级（＞10mm、5-10mm、＜5mm），而原振筛工艺是两台振筛，烧结矿经溜槽进入3m×7.5m振筛完成10mm分级，筛下（粒度<10mm）经筛下溜槽进入下一层与其串联的3m×7.5m振筛完成5mm分级，整粒烧结筛分新工艺只用一台振筛完成两台振筛的工作量，原二楼平台去除振筛后使用溜槽代替，拆除除尘管道，节约风量。

见表1对比分析表，整粒筛分新工艺应用后悬臂筛网振动筛运行电机功率节约77KW，除尘系统电机功率减少120KW,直接经济费用每年节约电费93.6万元(振动筛为一用一备，运行时间：每天24小时，每年330天；电费：0.6元/(kw/h)。

3#烧结机整粒筛分新工艺使用悬臂筛网振动筛后，筛网使用寿命15个月以上，激振器寿命超过10000小时，备件费用节省3/4，故障率降低，维护费用减少2/3，已经使用五年，生产运行稳定可靠，说明烧结整粒筛分新工艺是可行的，悬臂筛网振动筛是技术创新的替代产品。

3#烧结机整粒筛分新工艺使用悬臂筛网振动筛后，环保效果有很明显提高，粉尘检测数值174ug/m³，在国家推行环保炼铁体系中，走在环保最前沿，让蓝天白云酒钢上空常在。

图3  现场实况

5  结论

通过以上分析介绍，可以得出以下结论：

1）烧结整粒筛分新工艺所采用的悬臂筛网振动筛重量轻、规格小、筛分效率高、有效开孔率高，具有自清理防止筛孔堵塞装置。

2）烧结整粒筛分新工艺采用的悬臂筛网振动筛可一台振筛代替两台振筛，所占用空间面积小。

3）烧结整粒筛分新工艺可以大幅度降低设备费用，备件采购费用，设备维护费用。

4）烧结整粒筛分新工艺由于设备功率大幅度减少，可以大幅度减少筛分工序的生产运行费。

5）烧结整粒筛分新工艺所具有的优点符合目前的建设环境友好型、资源节约型的产业发展方针，是一项利国利民的新技术，具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]欧洲各国烧结厂和炼铁厂的环境保护[J].唐山工程技术学院学报.1994(02)

[2]何芳.包钢烧结厂冷筛系统除尘设计[J].包钢科技.2000,(02):75-78