程潮球團廠近年來的技術改造

摘要本文介紹了程潮鐵礦球團廠建廠以來的主要工藝技術進步情況。經過近4年的努力，在生球制備、篩分布料、風流系統(tǒng)等方面逐漸形成了具有自身特色的工藝布置形式，為球團發(fā)揮最大產能及改善作業(yè)條件等提供了有力保證。

關鍵詞造球篩分布料風流系統(tǒng)球團礦質量1前言

程潮鐵礦球團廠是國內興建的一條鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機生產線。由于設計的先天不足，201*年投產后生產及其不暢，嚴重阻礙了球團礦產質量的提高。為此，我們于201*~201*年多次對精礦干燥系統(tǒng)、生球制備系統(tǒng)、篩分布料系統(tǒng)、風流系統(tǒng)等部分進行了大規(guī)模的改造，同時進行了質量的攻關。至201*年，球團生產工藝基本穩(wěn)定，產、質量指標完全滿足了武鋼煉鐵需要。現將改造和攻關情況介紹如下。

2精礦干燥系統(tǒng)的改造

原設計配有精礦干燥系統(tǒng)，用來干燥選礦廠來的鐵精礦，干燥熱源為環(huán)冷機的第三段熱廢氣，干燥后的鐵精礦通過皮帶給入高壓輥磨機輥磨。在生產過程中，由于干燥機進口溫度需要達到500℃以上，而換冷三段延期溫度僅為100℃左右，遠遠不能滿足干燥需要。同時，干燥后的鐵精礦，直接給入輥壓機進行輥壓，存在進料不穩(wěn)定的現象，造成輥壓機給料量時大時小，輥壓機料柱上部經常出現精礦溢出、輥壓機動輥作大幅度往復運動的現象，對動輥及其液壓系統(tǒng)造成較大危害。崗位無法實現對給料量的控制，從而使輥壓效果也大為降低。

為此，我們于201*年12月對其進行了改造。首先，取消環(huán)冷三段預熱管道，重新修建沸騰燃燒時，向圓筒干燥機供熱風。改造后，崗位可依據來礦量大小及來礦水分及時對沸騰爐的爐膛溫度進行控制，以保證干燥效果；另外，在輥壓機前面增加了輥壓緩沖倉，通過電子皮帶秤以及輥壓機料柱料位計對輥壓機入磨料量進行雙重監(jiān)控，以恒定給料控制。改造后及時對輥壓機進行了調試試驗，并得出最優(yōu)參數:輥子壓力為6Mpa、輥子間距為7~10mm，輥子線速度為0.936m/s、給料精礦水分為6.5%~7.5%，此時輥壓效果及精礦成球性最好，最佳參數下高壓輥磨效果列于表1。

表1最佳參數下高壓輥磨效果

從表1可以看出，物料經過輥壓后，粒度與比表面積均有較大的改變。物料物化性能的改變使成球性有較大提高。生球合格率從68%提高到了80%，提高12%。生球質量較輥壓前也有顯著變化，0.5m高落下強度提高了1.0次/球，抗壓強度提高3N/個。

3造球系統(tǒng)的改造

程潮鐵礦球團廠造球機設計參數為：直徑6000mm；邊高600mm；轉速6.9r/min；傾角47°。加水點、加料點布置以及刮刀安裝如圖1所示。生產實踐表明該造球系統(tǒng)的造球效果不好。上述參數的選取及球盤布置，主要存在以下幾方面問題：

1）加料點位置偏于球盤的底部，新料加入后，向下滾動的空間不足，不易于成母球。而且加料寬度窄，僅有200mm左右。

2）加水位置在頂部，造成操作時難于觀察到加水量的大小。另一方面，到達第四象限的物料多為粘在球盤底部的物料，這部分物料本身水分較大，加水后物料變得更濕，在旋轉刮刀的作用下，容易形成結塊，難于形成母球。相反，新加物料卻不能及時得到補加滴水，不利于母球的形成。

3）邊刮刀的安裝位置垂直于料流方向，導致盤面利用率降低。

4）一般來說，物料上升不到最高點可以通過降低球盤的傾角來實現，但由于程潮鐵精礦的堆積角為45°左右，降低球盤傾角將會使物料不能向下滾動，使成球效率降低。

在對精礦干燥系統(tǒng)改造的同時，我們對造球系統(tǒng)進行了改造。改造后的球盤布置如圖2所示。主要改造內容有：

1）將加料位置上調，使新加入的物料有充足的向下滾動空間，同時在給料皮帶上加裝

平料板，使給料寬度增加。

2）加水位置調制給料點的下方，這樣混合料加入到球盤后能及時得到補加滴水。同時再生球長大區(qū)添加一個霧水添加裝置，為長大區(qū)生球補加霧水。

3）將邊刮刀改為順料流方向安裝，以提高盤面利用率。

4）增大圓盤電機皮帶輪直徑，將電機改為無級調速，使球盤轉速實現可調（最高轉速可達到10r/min）。改造完成后，我們組織了條件實驗。條件實驗使用的粘結劑為中洋膨潤土，配加量為3.0%。實驗結果表明:在給料量為60th；球盤傾角為48°；球盤轉速為8.13r/min時，成球率與生球質量較好（成球率為68%，生球0.5m落下強度為4.8次/球），較改造前有了較大改善。

4篩分系統(tǒng)的改造

按照原設計，生球采用集中篩分方式進行合格生球的篩分，其布置形式如圖3所示。生球通過皮帶運輸，進入1.2×2m的大球輥篩篩除大于16mm的不合格粒級生球；小于16mm的生球經漏斗進入梭式布料小車，將生球呈Z字形布至4m的寬皮帶上，在進入小球輥篩篩除小于8mm的小球及粉末。生產中發(fā)現該系統(tǒng)存在以下問題：

1）大球輥篩篩輥為直徑80mm的普通鋼輥。由于篩輥直徑較小且材質為普通鋼，因此粘料嚴重，篩孔易堵塞。

2）大球輥篩的篩分面積較小（1.2m×2m），安裝傾角（15°）又與篩輥直徑不匹配，生球極容易翻越棍子，導致大量合格生球進入返料系統(tǒng)，造成返料系統(tǒng)負荷增大使皮帶頻繁被壓停。

3）大球輥篩篩出的小于16mm的生球及粉末進入漏斗，由于漏斗傾角較�。�45°），及物料水分較大（其中還含有大量膨潤土），因此極易粘結在溜槽鋼板上，造成料流不暢。

4）合格球直接落入鏈篦機蓖床上，由于偏析作用，布在料層底部的大球較多，另外由于鏈篦機上布料呈Z形，在料量較小時，會出現布料不均的現象。

由于以上原因，致使大球輥篩的篩分效率只有18%左右，進入鏈篦機的合格生球量每小時不足50t，嚴重制約了產量的提高。

201*年12月及201*年12月，我們先后兩次對篩分系統(tǒng)進行了改造。改造后的篩分布置如圖4所示。篩分形式為梭式布料小車+大球篩輥+寬皮帶+小球輥篩。具體改進有：

1）輥篩材質的選用不銹鋼輥或者聚氨脂輥，直徑為130mm，使粘料現象得到顯著改善。2）擴大了篩分面積，大球輥篩改造后其篩分面積達到了16m2。由于隨著輥徑增大，同樣粒級的大球以同樣的速度撞到圓輥上時，所獲得的翻轉力矩會相應減小，若篩子仍保持較小的安裝傾角，將使大球不能順利翻越圓輥，滯留在輥間，造成篩隙堵塞。因此將傾角由原來的15°提高到17°。

3）在寬皮帶靠頭部端增加一支撐托輥（如圖4中5位置所示），使寬皮帶帶面與水平面呈10°的傾角，以降低大球輥篩與寬皮帶的落差，避免生球在跌落過程中破碎。

4）布料的均勻性與梭式布料小車及寬皮帶運行速度有較大關系。由于梭式皮帶的來回擺動，布在寬皮帶上的料將形成十分明顯的“Z”字形，“Z”字形的波峰間距與小車運行的速度成反比，與寬皮帶的運行速度成正比。因此小車運行速度越快，寬皮帶運行速度越慢，波峰間距就越小。為此，我們將布料小車的電機換成高頻電機，將寬皮帶改為調速式，通過對機械及電氣進行改造后，布料均勻性得到顯著提高。（此類東西推薦北京艾瑞機械廠生產制造）

5風流系統(tǒng)的改造

通過上述篩分系統(tǒng)配置的改造，及各設備、工藝參數的合理選擇，大大提高了篩分效率（提高到了85%），進入鏈篦機的合格生球量提高到每小時180t以上。

建廠時的風流系統(tǒng)如圖5所示。鏈篦機分為三室4段，1個鼓干段、2個抽風干燥段、1個余熱段。兩抽風干燥段共用一個風機，抽風廢氣采用布袋除塵器除塵。預熱段為兩側抽風，

廢棄均用多管除塵器除塵。北側1#回熱除塵器前的入風管路與除塵器基本上呈90°布置，南側2#回熱除塵器前的入風管路與除塵器基本上呈一條直線布置。2#回熱風機將預熱段南側的熱廢氣循環(huán)至鼓干段，作為鼓干段干燥熱源。而1#回熱風機將預熱段北側的熱廢氣循環(huán)至抽風干燥一段。環(huán)冷機一段冷卻熱廢氣進入回轉窯作為回轉窯燃燒二次熱風。環(huán)冷機二段冷卻熱廢氣作為抽干二段熱源，通過風機引入抽風干燥二段。此風流布置，存在四個問題：

1）由于抽干煙氣中含有較高SO2，導致布袋除塵器結露、酸化腐蝕嚴重，不但維護費用高，而且除塵效率差。

2）程潮鐵精礦含硫相對較高，在0.2%~0.3%。由于生球在抽干二段及預熱段時脫硫率較高，致使循環(huán)至鼓干段的煙氣含硫量較高，加之鼓干段屬于正壓操作，煙氣容易外逸，造成崗位空氣中SO2含量超標，影響崗位人員身體健康。

3）由于兩套回熱系統(tǒng)工藝配置及空間配置不一樣，特別是1#回熱除塵器進口前管道與除塵器不在一條中心線上，造成風流在除塵器內形成湍流漩渦，極大地影響了除塵器的除塵效率，導致進入風機的風流含塵量較大，風機葉輪使用壽命最多在40天，最少則只有15天，嚴重影響了生產的正常進行。

4）從環(huán)冷機二段至抽干二段管線較長，壓力損失較大，生產后發(fā)現，采用這種配置，不但產量受影響，而且抽干二段預熱段風向溫度難于達到工藝要求水平。而當截斷此引風時，差量有所增加，風箱溫度也較容易達到工藝要求水平。

為解決上述問題，201*年、201*年201*年我們對風流系統(tǒng)進行了三次大的改造。最后改造成的風流示意圖如圖6所示。所作的改進有：

1）將抽風干燥段的布袋除塵器改為電除塵器，避免了因布袋受含SO2酸煙氣影響而產生結露或者酸化腐蝕。

2）將原從環(huán)冷三段引至圓筒干燥的風流改為引自鼓干段，相對預熱段熱風來講，從環(huán)冷段引來的熱風基本上不含SO2，解決了鼓干段作業(yè)環(huán)境中SO2含量過高的問題。

3）將鏈篦機預熱段兩側抽風改為北側一側抽風，南側抽風口用耐火磚封死，預熱段回熱風全部進入抽風干燥一段；將北側風機轉向90°，使進入除塵器的風流與除塵器成直線布置，防止除塵器內部形成湍流漩渦。同時增加了北側設計工礦風量，以滿足抽風風速的要求。

4）取出環(huán)冷二段至抽風干燥二段熱風管道，抽風干燥二段熱源完全由回轉窯提供。經過幾次對風流系統(tǒng)的改造，現在風流系統(tǒng)問題得到了較好的解決。6結語

程潮鐵礦球團廠是我國建成的第一條鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機生產線，它的建成和投產對我國球團生產工藝的進步具有重大意義。同時，正因為是國內第一條生產線，所以不可避免地會存在某些不足，這就要求我們在生產實踐中摸索并總結經驗。經過三年多的努力，我們從多方面對球團工藝進行了改造，目前已經形成了有自身特色的生產工藝，為生產高質量的球團礦提供了保障。

擴展閱讀：球團連蓖機智能潤滑改造

連蓖機改造方案

一、設備潤滑現狀

1設備潤滑采用傳統(tǒng)的雙線分配器供油2有些重要部位采用人工手動打油的方式3還有些部位環(huán)境惡劣不易潤滑

當前設備的潤滑現狀容易造成多種問題。雙線分配器供油的方式不能實時檢測油是否進到潤滑點。供油量也不能夠精確的控制。有些部位需要的油脂量多，有些部位需要的油脂量少，采用雙線分配器，需求量大的潤滑部位得不到充足的潤滑，需求量小的潤滑部位卻造成了油脂的浪費。還有一些我們無法直接觀察到的潤滑部位，比如水冷軸等部位，我們無法判斷其是否得到潤滑。還有出料口潤滑點附近的溫度比較高，無法檢測潤滑效果，也不易檢修。前后主軸處采用人工手動打油的方式，這樣不確定因素就更多了，油脂用量的控制，還有容易造成油脂的污染，這樣極容易減少設備的使用壽命，更嚴重的影響生產。二、解決方案

1拆除原有的管路和泵站

2采用一套北京中冶華潤生產的ZDRH-201*系統(tǒng)三、公司簡介

北京中冶華潤科技發(fā)展有限公司是集開發(fā)、設計、制造、技術服務于一體的專業(yè)從事

智能潤滑的高新技術企業(yè)。公司座落于北京中關村科技園區(qū)豐臺園總部基地。公司由技術研發(fā)部、市場部、生產部、質量管理部、技術服務部、財務部、辦公室等部門組成。

多年來，公司在“求實創(chuàng)新、勇于開拓”的企業(yè)精神指引下，開發(fā)出世界第一套智能集中潤滑系統(tǒng)，已廣泛應用于鋼鐵、冶金、礦山、電力、建材等行業(yè)，并深得廣大用戶的贊譽。目前該系統(tǒng)的技術水平在國內外均處于領先地位，并獲得多項國家專利。

公司嚴格奉行“用戶為本、質量第一”的方針，建立了全面質量管理體系，實行設計、生產、安裝、服務全程質量控制�？蔀椴煌�的用戶設計個性化的潤滑問題解決方案。

中冶華潤始終堅持以科技為動力、以服務為基礎、以客戶為中心、在使用中持續(xù)發(fā)展，在創(chuàng)新中鑄造品牌！四、系統(tǒng)簡介

ZDRH-201*型智能潤滑系統(tǒng)是我公司研制的新一代潤滑高新技術產品，(專利號：012402260.5)系國內首創(chuàng)。該潤滑系統(tǒng)可根椐設備現場溫度、環(huán)境等不同條件或設備部位潤滑要求的不同，而采用不同油脂，適應單臺設備或多臺設備的各種潤滑要求。

潤滑系統(tǒng)突出優(yōu)點是在設備配置，工作原理，結構布置上都做了重大突破，改變了以往單線或雙線的傳統(tǒng)潤滑方式，采用微電腦技術與可編程控制器相結合的方式，使設備潤滑進入一個新里程。系統(tǒng)中主控設備、高壓電動油泵、氣動高壓潤滑泵、電磁給油器、流量傳感器、壓力傳感器等每一個部件都是經過精心研制為智能潤滑系統(tǒng)所設計的。

設備采用SIEMENSS7-200系列可編程控制器作為主要控制系統(tǒng)，為潤滑智能控制需求提供了最恰當的解決辦法，可網絡掛接與上位機計算機系統(tǒng)進行連接以實時監(jiān)控，使得潤滑狀態(tài)一目了然；現場供油分配直接受可編程控制器的控制，供油量大小，供油循環(huán)時間的長短都由主控系統(tǒng)來完成；流量傳感器實時檢測每個潤滑點的運行狀態(tài)，如有故障及時報警，且能準確判斷出故障點所在，便于操作工的維護與維修。操作員可根據設備各點潤滑要求的不同，通過文本顯示器遠程調整供油參數，以適應燒結機的潤滑要求。整個潤滑系統(tǒng)的供油部分，通過公司最新研制的電動高壓潤滑泵將潤滑脂、潤滑油注入到相應的潤滑點上，潤滑泵的供脂、油壓力可達到40MPa，根據距離遠近調整壓力大小，調壓范圍在040MPa之間。整套系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，自動調整潤滑供給量，減少機械磨損、提高設備使用效率，降低油品消耗，延長了維護周期，減少日常工作維護量，大大降低了生產成本，提高了生產綜合效益。五、工作原理

該系統(tǒng)分為如下幾大部分，主控設備、干油站、電磁給油器、油路、控制及信號線路。1、主控設備作為潤滑系統(tǒng)的指揮中心，其主要功能：--控制干油站啟停

--控制電磁給油器的運行--現場信息收集--監(jiān)控每一個潤滑點的潤滑狀態(tài)--調節(jié)和顯示循環(huán)時間--調整每一個潤滑點供油量--故障報警

--與廠內主機聯(lián)鎖

2、油站作為潤滑系統(tǒng)的心臟設備，它的主要功能：

A、將潤滑脂輸送到管路，通過管路及電磁給油器，最終輸送到每一個潤滑點。本油站配置有一臺電動高壓潤滑油泵（輸送干油脂）。

B、將潤滑油輸送到管路，通過管路、電磁給油器，最終輸送到每一個潤滑點。本油站配置：兩臺電動高壓潤滑油泵（輸送干油潤滑脂）、一臺電動加油泵（為電動高壓潤滑泵加油脂）。

3、電磁給油器作為潤滑系統(tǒng)的執(zhí)行機構，它的主要功能，執(zhí)行主控系統(tǒng)送來的指令，控制油閥開啟、關閉，實現控制潤滑點的供油。流量傳感器實時監(jiān)測潤滑點運行狀態(tài)，將信息反饋給主控系統(tǒng)。

4、控制系統(tǒng)分為自動、手動兩部分：

系統(tǒng)手動運行時，主控面板上的每一個按鈕對應現場的相應潤滑點，開啟油泵后，油泵開始注脂（油）到主管路中，按下潤滑點按鈕（按鈕編號與現場潤滑點相對應），電磁給油器得到信號，開通油閥，潤滑脂注入到相應的潤滑點，潤滑供脂時間可調。在設備自動運行過程中，每一個潤滑點供油時，主控系統(tǒng)顯示該點正在供油與該點供油時間以及潤滑點供油狀態(tài)，系統(tǒng)進入循環(huán)間隔時間后，主控系統(tǒng)顯示間隔時間倒計數值，以便清楚當前設備運行狀態(tài)。每一次運行后，主控系統(tǒng)都會自動記錄下故障情況等一些數據，以便管理和維護。數顯壓力表隨時監(jiān)控系統(tǒng)供脂壓力，反饋至控制系統(tǒng)控制油泵啟停，如系統(tǒng)出現油脂壓過高的故障時，壓力控制系統(tǒng)動作，油泵停止工作，從而保護了油泵。電動加油泵與電動潤滑泵開關聯(lián)鎖，當電動潤滑泵油位到下限時，給主控設備發(fā)出加油信號，主控設備接到信號后，控制電動加油泵給電動潤滑泵加油，等到電動潤滑泵油位到上限時，給主控發(fā)出請求停止信號，電動加油泵停止加油；在設備出現故障時，主控系統(tǒng)采取相應措施進行處理，當措施無效后，向上位發(fā)出故障請求信號，以便檢修人員來進行相應處理。自動循環(huán)間隔時間到后，油泵又開始自動啟動，同時潤滑點打開，下一個供油循環(huán)開始。每個點的供油時間可通過微機來進行改變，大循環(huán)時間也可修改。六、系統(tǒng)主要部件的基本配置與技術參數1、主控設備⑴：基本配置

Ａ--提供直流5V、２４Ｖ、交流50Hz２２０Ｖ、３８０Ｖ電源Ｂ--西門子可編程控制器主控與擴展模塊Ｃ--壓力顯示及控制系統(tǒng)

D--供油參數調整與顯示系統(tǒng)F--油站控制及保護系統(tǒng)G--控制潤滑點執(zhí)行系統(tǒng)2、油站⑴基本配置

A--電動高壓潤滑泵輸送潤滑油B--電動高壓潤滑泵輸送潤滑脂C--電動加油泵（帶桶）D--壓力傳感器、壓力表⑵基本參數

1、電動高壓潤滑泵型號：QJRB1-40

Ａ--公稱壓力40ＭＰaB--給油量400ml/min

C--貯油容積100ＬD--電機功率1.5KW

E--重量208Kg

F--外觀尺寸1200mm×600mm×1200m2、電動加油泵

型號：QJDB-400B

公稱壓力：6MPa貯油容積：260L流量：400L/h功率：1.1KW

3、電磁給油器

Ａ--油\\脂專用閥B--流量傳感器

C--潤滑點運行指示燈D--外觀尺寸4、油路

Ａ--主管路采用Φ32×3無縫鋼管Ｂ--支管路采用Φ10×1.5無縫鋼管C--活動潤滑點采用軟管連接

D--主管路采用球套連接，支管路采用卡套連接5、線路

A--油站采用BV線纜，２mm×3＋1.5mm×1B--電磁給油器采用1mm×12BV線纜C--壓力傳感器采用1mm×4屏蔽電纜D--采用電纜槽鋪設七：系統(tǒng)工作制度

1、按現行有效的標準及規(guī)范進行設計；

2、系統(tǒng)所選元器件質量可靠,便于安裝和檢修;3、潤滑系統(tǒng)供油額定壓力為40MPa（可設定）;潤滑點接口處的給油壓力不低于0.5MPa;

4、整個潤滑系統(tǒng)中采用智能環(huán)式,配備電動高壓潤滑泵，可自動手動切換。5、配置桶式電動加油泵,其出口用軟管與油泵的貯油桶連通,以便實現自動加油。

6、在不方便安裝的軸承處，電磁給油器至潤滑點應配置軟管，其余由電磁給油器至潤滑點的供油管采用無縫鋼管；

7、電磁給油器出廠時，按其最大油量設定；8、電控設計：

a、油泵與電磁給油器，可手動、自動切換；

b、各軸承電動干油潤滑系統(tǒng)每8小時（可調）供油一次，給油時間間隔可調，系統(tǒng)能自動開機、關機；

c、系統(tǒng)設自動控制和手動控制兩種狀態(tài)；d、電動加油泵與油泵的油位開關連鎖，實現自動加油，并顯示電動加油泵的運行信號；e、配備有相應的報警系統(tǒng)；

f、流量傳感器實時檢測供油狀態(tài)

g、壓力傳感器實時檢測油壓，并控制系統(tǒng)壓力。八、具體方案配置《一套ZDRH-201*潤滑系統(tǒng)》（主要組成部分）鏈篦機：干油潤滑點，上托輪138個，下托輪30，提升料斗4個主控柜

電磁給油器集成電動高壓潤滑泵電動加油泵

Φ32×3無縫鋼管70mΦ10×1.5無縫鋼管線纜橋架

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