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中冶北方:集成创新助力“绿色烧结”
来源:中冶北方 作者:李迪 发布时间:2020年10月14日 访问量:
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  烧结环冷机是与大型烧结机配套的关键生产设备之一,用于冷却热烧结矿,满足烧结矿储存和运输的需要。传统的烧结环冷机虽然能够满足冷却烧结矿的需求,但其自身结构决定了设备运行稳定性差、漏风率高、冷却风利用率低,冷却过程中大量含尘废气外溢到设备周围,不仅造成能源浪费,更严重影响了周边的环境。近年来,随着钢铁行业节能环保工作的稳步推进,传统烧结环冷机存在的问题逐渐成为了烧结厂向绿色发展模式转变过程中的“瓶颈”问题,现代烧结生产对环冷机的运行稳定性,尤其是对密封性能提出了更高的要求。

  作为钢铁行业铁前领域重要的设计和研发力量,中冶北方一直致力于烧结球团节能减排技术的研发与推广工作,为了摆脱传统烧结环冷机面临的困境,中冶北方成立了专门的研发团队,开发适用于现代烧结生产的新型烧结矿冷却设备,力图开拓一条节能环保的新路。

  在全面总结烧结领域多年设计和生产经验的基础上,研发团队大胆创新、另辟蹊径,借鉴球团领域相关技术,创造性地将球团环冷机技术与烧结环冷机技术有机结合,通过反复的对比、论证,于2013年研制成功了结构稳定性好,既拥有高效冷却功能,又兼具余热高效回收性能的新式冷却设备,推出了既节能又环保的多功能高效烧结环冷机。

  全方位集成创新

  针对传统烧结环冷机在生产效率、余热利用和节能环保等方面的多重“病症”,中冶北方研发团队“分析病因、对症下药”,在环冷机回转框架结构、台车技术、密封形式、智能检测控制技术、配风技术等方面进行了全方位集成创新,节能减排效果突出,可使每吨成品矿发电量提高2~5千瓦时、节省冷却风机电耗2千瓦时。

  高刚性回转框架技术:多功能高效烧结环冷机回转框架采用模块化设计,分段法兰连接的圆形框架结构,与传统环冷机相比较,回转框架的刚性更好、精度更高、稳定性更佳。解决了传统环冷机刚性差、制造和安装精度低、设备变形严重、稳定性差等问题。

  焊接装配式台车技术:新型台车采用焊接框架、装配式篦板,简化了台车制造工艺,减轻了台车自重,且通风面积较传统环冷机提高20%,在保证高可靠性的同时减低了设备制造成本。新型装配式篦板解决了散料量大及台车整体更换的问题,台车的更换只需更换某些损坏的篦板即可,节约了运行、维护成本。

  全密封技术:回转框架与风箱之间可采用液体密封、颗粒状介质、柔性材料密封或液体密封+机械组合密封等多种密封形式。其中,液体密封+机械组合的密封技术可使环冷机漏风率降低到5%以内,比传统环冷机节能30%以上,大大降低了风机的能耗。

  全保温技术:环冷机余热回收段的风箱、台车栏板以及余热回收段的上罩均采用保温结构,有效的防止了热量散失,在保证设备正常运行的条件下,更有效的收集余热。

  智能检测控制技术:多功能高效烧结环冷机增加了传动装置打滑自动检测,卸料安全装置,台车粘料检测、风压检测技术能随时检测设备运行中的状况并及时处理。

  动态化配风技术:可根据具体工况将冷却风的用量反馈到自动化系统中,适时自动调节风机的冷却风的供给,有效降低风机能耗,同时提高余热发电效能。

  高效率成果转化

  中冶北方人深知多功能高效环冷机是一项具有巨大经济效益和社会效益的创新技术,蕴含着广阔的市场前景,但是面对着这样一个新技术、新产品,大多数烧结生产企业都是抱着观望、试探的态度。本着严谨、务实的精神,在全面市场化之前,中冶北方以360平方米环冷机为具体规格,研发出了全套设备图纸,使该设备具备了应用于工程实践的条件,这也给有意尝试、又不敢“第一个吃螃蟹”的人吃了一颗定心丸。

  2013年底,在中冶北方总承包的联峰钢铁(张家港)有限公司450平方米烧结机项目中,多功能高效环冷机首次应用。项目配置一台520平方米多功能高效烧结环冷机,配套5台冷却风机。该工程已于2015年4月底投运,设备运行情况良好,节能减排效果显著。而随着在联峰工程初露峥嵘,更多的企业开始了解、认同中冶北方多功能高效环冷机,表现出了极大的兴趣,纷纷与公司联系、洽谈。

  在应用范围方面,多功能高效烧结环冷机不仅适用于新建项目,还可以利用原有传统环冷机的设备机架、传动装置等构件对传统烧结环冷机进行升级改造,并具有改造周期短,投资省的特点。改造后的环冷机在有效冷却烧结矿的基础上,最大限度的收集余热,提高余热利用效率,降低设备运行成本,能使烧结厂的能源利用进入良性循环。

  截至目前,中冶北方多功能高效烧结环冷机技术已经在22台新建或改造烧结环冷机项目中得到应用,共申报专利29项,其中发明,8项,实用新型专利21项,标志着公司在该领域专利布局趋于完善,技术与知识产权优势得到近一步巩固,市场竞争力显著增强。2016年11月,该技术通过中冶集团科学技术成果鉴定:该成果是热烧结矿综合处理领域的创新,属于国内、外首创,技术水平达到国际先进水平,对促进我国钢铁行业进步具有积极的作用。

  不间断产品升级

  自2015年5月联峰钢铁520平方米多功能高效烧结环冷机投产以来,中冶北方一直致力于改技术的完善和改进,先后在上、下密封、水槽清淤、台车保温结构等方面进行了升级。2018年8月14日,由中冶北方设计的鞍钢重机总承包的鞍钢股份鲅鱼圈2×490平方米环冷机改造项目顺利完成热负荷试车,标志着中冶北方自主研发的第五代多功能高效环冷机正式投入使用。在项目设计中,中冶北方充分考虑并优化了之前项目中发现的问题与不足。采用了全新的上部水密封及台车栏板技术,并对传动装置、密封、热风罩等关键部件进行了升级。同时优化了循环风机等配套设施的配置。截至目前,两台环冷机运行顺利,密封效果、冷却效果、余热回收效果均有显著提升,机旁工作环境明显改善。

  五年时间,多功能高效烧结环冷机已从已从第一代产品更迭到第五代产品,技术装备水平持续提升,并推出“私人定制”菜单选项,可满足不同条件下环冷机的新建和改造需求,真正做到了以持续不断的创新能力引领行业技术进步、提升冶金主业市场。

  当前,中冶北方已成功开发了烧结烟气循环技术、活性焦烟气净化技术、烧结环冷机余热资源高效回收与利用技术、集成式环保筛分系统,大型链篦机-回转窑高品质球团工艺及装备等多项冶金行业节能环保新技术、新工艺,这些技术有的是国内首创,有的是独立开发,有的则采用了公司自主研发的多项专利专有技术,均具有能耗低、安全环保等诸多优势,且均已投入设计生产中。

  与此同时,中冶北方正积极致力于多领域的节能环保新技术的研发和应用。我们相信,依托国家级企业技术中心,凭借雄厚的技术实力和强大的研发队伍,以及积极履行社会责任的坚定信念,前进中的中冶北方必然会在节能环保道路上取得新的、更加辉煌的成就,为我国钢铁冶金行业节能减排做出新的、更大的贡献!


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