3号竖炉带冷机下流筛改振动筛实践

王丽

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司，河南安阳 455133）

3号竖炉带冷机下流筛改振动筛实践

王丽

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司，河南安阳 455133）

永通公司针对3号竖炉成品球团矿的含粉量高于集团公司生产对成品球团矿的含粉量要求的问题，将3号竖炉带冷机下流筛改造为振动筛，取得了良好的改造效果：减少了成品球团矿三道工序的倒运次数，每年可节约倒运费及备件费用82.784 8万元；球团矿的含粉量由原来的4%以上下降到≤3%，提高了球团矿的产质量；减少了高炉入炉粉末。

竖炉 成品球团矿 含粉量 流筛 振动筛

安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司（全文简称永通公司）现有三座10 m2竖炉，其中1号、2号竖炉移地大修后分别于1998年9月、2001年1月投运，3号竖炉于2005年9月投运，3号竖炉球团矿主要供应集团公司的生产需要。在生产中发现3号竖炉成品球团矿的含粉量在4%以上，而集团公司生产要求成品球团矿的含粉量≤3%，需要对成品球团矿进行二次筛分，不仅造成工序的重复及备件损耗，而且倒运费用较高。

1 3号竖炉生产工艺概况

3号竖炉的生产工艺为：配料—造球—筛分—竖炉—带冷机—机下流筛—成品皮带—成品料仓—现场移动式流筛。3号竖炉球团矿冷却设备采用BY-30m2带冷机，是将竖炉球团矿（约600～800℃）送至主机基槽中，通过连续冷却后（约100℃）经过头轮的下部流筛，再由成品皮带输送机输送到成品料仓中。带冷机下流筛的筛粉通过卡车进入烧结返矿工序（见图1）。

2 改造前状况

3号竖炉球团矿带冷机下原有自流筛一台（见下页图2），长度为3 447 mm、宽度1 300 mm、角度为37°，生产能力和筛分效率比较低，成品球团矿含粉量达到4%以上。

图1 3号竖炉的生产工艺流程

带冷机机头流筛虽有一定的筛分效果，但由于流筛的角度为37°，筛孔实际长度为50 mm，孔径为Φ8 mm，当筛面倾斜放着时，可以让颗粒顺利通过的筛孔面积只相当于筛孔的水平投影，实际球团矿滚动的长度为40 mm，由于球团矿滚动长度较短，流筛又没有振动设备，球团矿上层料流得不到充分的筛分，筛分效果差，成品球团矿含粉量达到4%以上，虽与没有机下流筛时的4.5%以上相比有所下降，但仍然达不到集团公司高炉含粉量≤3%的要求。

球团矿的合格粒度组成为8～14 mm，由于筛孔为Φ8 mm，成品球团矿下层料流的部分成品球容易被卡到孔内，堵塞筛孔，不仅影响筛分效率，而且增加了工人的劳动强度（每月需清理2次）。

成品球团矿经过汽车被倒运到现场，再用铲车经过现场一个大型不锈钢筛进行二次筛分，同时另一辆铲车将筛好的球团矿装车，发往高炉，倒运费用较高。

3 改造方案及实施

经研究分析，在降本增效的前提下，通过计算，决定将3号竖炉带冷机机头固定流筛改为振动筛。通过合理设计筛面长度、筛面倾角和筛孔孔径等重要技术参数，优化筛分作业的分离粒度和筛分效率，延长球团矿在振动筛上的停留时间，从而达到较好的筛分效果。

图2 原3号竖炉带冷机下自流筛工艺布置（mm）

3.1 合理布置工艺尺寸

3号竖炉带冷机下振动筛的过筛量为56.25 t/h。根据带冷机的宽度（1 m），通过观察测量带冷机的下料点、料流的分布、除尘罩的宽度，设计计算振动筛内侧的宽度为1 300 mm，为了避免筛子在安装时其上下和两侧东西梁产生交叉，将筛帮宽度设计为1 436 mm；根据带冷机下料点到成品皮带的距离及流筛安装角度，设计振动筛的长度为2 800 mm；为了保证料不往外喷溅，根据带冷机的料流量设计振动筛帮的两侧高度为282 mm（见图3），振动电机型号为YZO-50-6（见表1）。

图3 3号竖炉带冷机下振动筛（mm）

表1 3号竖炉带冷机下振动筛工艺参数

振动筛的调节和安装方式采用座簧和支架，其角度能够根据现场实际情况予以适当的调节，具备良好的缓冲功能，使球团矿在料流的作用下受力均匀。根据带冷机下二层平台上测量流筛安装的南北方向的宽度，尽量在两根梁之间布置流筛子，避免破坏梁的稳定性，设计振动筛筛底座簧南北方向的宽度为1 766 mm（见图4）。

图4 3号竖炉带冷机下振动筛工艺布置（mm）

3.2 控制振动筛角度及长度

在一般情况下，筛子都是倾斜安装的，便于排出筛上的物料，但倾角要合适。角度太小，达不到这个目的，角度太大，物料排出太快，物料被筛分的时间缩短，筛分效率就低。当筛面倾斜放着时，可以让颗粒顺利通过的筛孔面积只相当于筛孔的水平投影，由此可见，筛面的倾角愈大，矿粒受到的阻碍愈大。振动筛倾角一般为0°～25°，而流筛的倾角一般为40°～45°。根据球团矿的安装角（35°）及现场情况，建议如果采用振动筛，倾角为10°～25°。根据现场实际情况，经分析计算，3号竖炉带冷机下振动筛的倾角由原来的37°降到17°。

一般来说，筛面长度和宽度的比值为2～3。对于粗粒级物料的筛分，筛面长度为3.5～4 m；对于中细粒级物料的筛分，筛面长度为5～6 m；对于物料的脱水和脱介筛分，筛面长度为6～7 m；预筛的筛面可短些，最终筛分的筛面应长些。成品球团矿的筛分属于最终筛分，参考3号竖炉流筛的宽度为1 300 mm，最终确定3号竖炉振动筛的长度为2 800 mm。

3.3 恰当计算筛板尺寸

筛孔形状的选择取决于对筛分产物粒度和对筛子生产能力的要求。圆孔筛与其他形状的孔筛比较，筛下产物的粒度较小。一般认为，实际透过圆形筛孔的颗粒的最大粒度，平均只有透过同样尺寸的正方形筛孔颗粒的80%～85%；长方形筛有效面积大，生产能力较高，处理含水分较多的物料时，能减少筛面堵塞现象，它的缺点是容易使条状及片状粒通过筛孔，筛下产物不均匀。因此，在筛下物中允许有条状和片状粒、物料湿而黏易引起堵塞以及希望筛下产物较多等情况下，采用长方形孔筛比较有利。

根据球团矿的粒度组成及含粉情况，对3号竖炉决定采用长方形筛孔。为了使筛分能够顺利筛去，在横孔和竖孔之间选用与料流方向平行的竖孔；为了使物料顺利通过筛孔，将固定筛的孔筛在厚度方向上从上而下逐渐扩大；由于球团矿的粒度组成为8～14 mm，在保证筛下筛粉又不能漏料的情况下，根据振动筛的倾斜角度（17°），采用上小下大的斗形孔（见图5），设计上孔边长为7 mm，下孔边长为12 mm；为充分利用筛面，提高筛分效率，筛孔的排列布置方式采用“T形”排列；在保证筛子的强度又能提高筛分效率的前提下，设计筛孔的长度为60 mm（见图5）。

图5 3号竖炉带冷机下振动筛筛板（mm）

为减小下料的阻力，防止积料，保证球团矿顺利经过流筛，每小块筛板在筛底上的固定方式采用方沉头螺栓连接；为了拆装方便，利于检修，将筛底、筛面分解为6块，每块的尺寸为930 mm×642 mm，材质选用耐磨合金。如果其中一部分磨损，只需要更换部分筛板即可，不需整体更换，不仅节约备件费用，而且降低工人的劳动强度。

4 改造效果

1）降低了球团矿的含粉量，24 h筛粉约为50 t左右，含粉量由原来的4.5%以上下降到≤3%，降低了球团矿的含粉量，提高了球团矿的质量。

2）减少了球团矿的倒运次数，由原来的竖炉—带冷机—机下料仓—成品皮带—成品料仓—卡车—铲车—流筛—卡车—高炉，改为现在的竖炉—带冷机—机下振动筛—成品皮带—成品料仓—卡车—高炉，减少了三道工序。

3）降低了劳动强度，减少了停机清理流筛的次数，由原来的一个月清理2次减少到3个月清理1次。

5 经济效益分析

每天排料1 350 t，卡车运输费为1.43元/t，节约排料费1.43元/t×1350 t/天=1930.5元/天。

需要铲车工作4 h，每小时98.57元，每天节约铲车费用394.28元。每天节约倒运费1930.5元+394.28元=2324.78元。按每年生产350天计算，每年节约倒运费2324.78元/天×350天=81.367 3万元。

现场移动式流筛损耗0.03元/t×1 350 t/天× 350天=1.417 5万元。

综上所述，将3号竖炉带冷机下流筛改为振动筛后，每年可节约费用81.367 3万元+1.417 5万元= 82.784 8万元。

6 结语

将3号竖炉带冷机流筛改振动筛后，设备运行正常，收到良好的改造效果。减少了成品球团矿三道工序的倒运次数，每年可节约倒运费及备件费用82.7848万元；球团矿的含粉量由原来的4%以上下降到≤3%，提高了球团矿的产质量；减少了高炉入炉粉末，为高炉生产提供了良好的原料基础。

（编辑：胡玉香）

Practice of Vibrating Screen of Belt Cooling Machine in No.3 Shaft Furnace from Flow Screening

WANG Li
（Angang Group Yongtong Ductile Cast Iron Pipe Co.,Ltd.,Anyang Henan 455133）

As to the fact that content of powder in finished pellet of Yongtong No.3 shaft furnace is higher than that of group production,the flow screening of cooler in No.3 shaft furnace is transformed into vibrating screen,and good effect is obtained.The shipment of three processes in the finished pellets is reduced,827 thousand and 848 yuan of transportation fee and spare parts costs are saved every year.And the content of powder in pellets is decreased from 4%to 3%,which improves the yield and quality of pellets and reduces the powder into blast furnace.

shaft furnace,the finished pellet,powder content,flow screening,vibrating screen

TF066.7

A

1672-1152（2016）06-0087-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.31

2016-07-29

王丽（1981—），女，安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司原料车间技术员，工程师。