1、 http:/气力输灰技术在烧结生产中的应用朱志强(河北钢铁集团承钢公司炼铁厂 承德 067002)摘要 排灰系统采用机械排灰方式的工艺路线，经常出现干灰外泄、扬尘，机械设备磨损、故障频发等问题，造成生产中断和环境污染。承钢烧结机除尘灰运输上采用国内较先进的气力输送技术，实现了除尘灰自动输送，经过二年多运行，较好地实现了全封闭、无泄漏的排灰。关键词 烧结除尘灰；气力输送；原理；应用1 现状及问题的提出承钢 2#、3 #烧结机易地改造工程，烧结设备分布在海拔 424 米和 439 米两个平面上，东西跨距达 500 余米。在设计烧结除尘灰的运输问题上，按传统的设计理念，多是采用机械运输方式，即皮带
2、机运输。但考虑厂址气象和地理条件，烧结机地处高海拔，风力较大，大气压力冬季为 980hPa，夏季为 9628hPa，室外温度-23 3415，再综合考虑除尘灰的运输量，运输距离，输送路线的情况，以及运输管理的难易、费用和环保等，采用气力输送是最理想的输送方式。比较机械运输方式，可节约部分设备费用和基建费用，同时避免机械运输带来的二次扬尘，将产生巨大的社会效益。2 气力输送系统的工作原理气力输送是根据固气两相流的原理，利用压缩空气的静压和动压高效率的沿着密闭管道输送飞灰。飞灰在仓泵内经过流化，而且是边流化边输送。整个系统由五个部分组成：气源部分、仓泵系统部分、输送管路部分、灰库部分和控制部分。其
3、中输送部分根据输灰量的要求，配以相应规格的仓泵组成，每台仓泵作为一个输送单元。每输送一台仓泵的飞灰即为一个工作循环，每个循环分以下五个阶段。承钢 2#、3 #烧结机除尘灰输送系统示意图如图 1 所示。21 进料阶段：平衡阀、进料阀呈开启状态，一次气阀(一次气对飞灰起流化作用) 、三次气阀(三次气起输送飞灰作用)和出料阀呈关闭状态，仓泵上部与灰斗 (机头为中间仓)连接，除尘灰借重力自由落入仓泵内，当仓泵的灰位高致使仓泵料位计发出料满信号或按系统进料设定时间到则平衡阀、进料阀关闭，进料阶段结束。http:/22 加压流化阶段：进料阶段完成后，系统自动打开一次气阀，经过脱水除油处理的压缩空气经过流量
4、调节阀、止回阀后进入仓泵下部的流化锥，穿过流化锥后进入仓泵使空气均匀包围在每一粒飞灰周围，同时仓泵内压力升高，当设定加压定时到，系统自动打开出料阀、三次气阀，则加压流化阶段结束。23 输送阶段：出料阀、三次气阀打开，此时仓泵继续进气，气灰混合物通过出料阀进入输灰管，飞灰始终处于边流化边进入输送管道进行输送，当仓泵内飞灰输送完后，管路压力下降，仓泵内压力降低，当输送管道压力下降至输送结束压力设定值时，输送阶段结束，一次气阀、三次气阀和出料阀保持开启状态，进入吹扫阶段。24 吹扫阶段：一次气阀、三次气阀和出料阀保持开启状态，压缩空气吹扫仓泵和输灰管道，定时一段时间后，吹扫结束，关闭一次气阀、三次气
5、阀，延时 5 秒后关闭出料阀，系统进入进料等待阶段。25 进料等待阶段：所有阀门均处于关闭状态，当等待时间到则打开平衡阀、进料阀，进入进料阶段，至此，系统完成一个输送循环，自动进入下一个输送循环。3 实施效果推广应用情况承钢 2#、3 #烧结机共设机头和环境除尘器 9 台，其中机头电除尘 4 台，以每两台为一个系统，对应一台烧结主风机，共两个系统。环境除尘共设 5 台除尘器，每台除尘器为一个系统，共 5 个系统。31 机头电除尘和环境除尘器灰气力输送系统每台烧结机机头除尘器下共有 8 台埋刮板输送机自西向东布置，8 台埋刮板机把灰集中送到电除尘器端部横贯两台除尘器的埋刮板机上，再通过这条埋刮板
6、机送到位于除尘器侧面，灰仓旁边的斗式提升机里，通过斗式提升机把灰送入灰仓，灰仓下留有 3 个出灰口，一个出灰口和下面的加湿机连接，当系统发生故障时采用汽车拉灰，另外 2 个出灰口分别和两个仓式泵连接。正常工作时通过两个仓式泵交替工作，把灰压送到输送管道，通过输灰管把除尘灰送到 500 米以外的配料室的灰仓里。两个主风机系统各有两套气力输灰设备和管路，两套输灰管路能够互相切换，当其中任何一套管路出现故障时，两个系统的灰都能够输送到配料室的两个灰仓中。全场的输送系统根据料位计有料信号和时间信号来启动运行，气力输灰设备在单独设置的控制室集中控制和机旁手动操作。烧结厂环境除尘气力输送系统是在除尘器下直
7、接安装气力输灰装置来收集物料并通过管道输送到贮灰仓内。32 气力输送系统的特点气力输送设备运行可靠，在低温条件下能正常运行，具有较好的适应性；输送设备结http:/构紧凑，便于各设备的任意配置；系统便于操作人员操作，维护量小，设备易损部件寿命在一年以上；气力输送系统采用全自动运行，并有故障诊断报警，在现场控制板上实现所有的运行状态和故障报警显示，方便于维修人员检查和判断故障。气力输送系统配置先进、可靠、实用的清堵装置。当空压风压力低于 05MPa 或除尘灰湿度较大时，除尘灰将堵塞在输送管道的某处。操作工观察输灰管道压力上升到 035 MPa 时，表明管道堵塞，要停止输送，进行清堵处理。清堵采用
8、起始端管道打压返抽法，如图 2 所示。图2 中，管道 2 既是输灰气，又是清堵气的来源；管道 3 为输灰管道；管道 5 通向除尘器灰斗。当输灰管道堵塞后，按照清堵程序自动打开管道 2 上的 1#阀门，对管道 3 进行冲压，此时 2#阀门为关闭状态，当管道 3 中的压力达到 035Mpa 时，1 #阀门自动关闭，同时 2#阀门打开，管道 3 中堵塞的灰通过管道 5 排到除尘器灰斗。如此重复操作几次，当管道 3 中的压力小于 01MPa 时，表明输灰管道已通畅，清堵工作完成。4 取得经济效益情况41 气力输灰比皮带机运输方式节省费用411 设备和基建费用(1)使用皮带机运输：转运站费用180 万元
9、；钢结构通廊费用473 万元；保温彩色压型钢板费用106 万元；皮带机费用349 万元；低压配电室费用82 万元；外设电缆费用130 万元；暖风费用 110 万元；合计：1430 万元(2)使用气力输送(利用电缆暖风管廊 )：356 万元通过比较可节省：1430356=1074 万元。http:/412 运行费用皮带机运行费用：(1)人工费：每班 5 人，四班 54=20 人， 2500 元人月，2500 元20 人12 月=60 万元年(2)电费：8 条皮带功率和为 296Kw，09 元Kwh296 Kw24h300 天=1918080 万元年(3)备件损耗费用：皮带机费用 349 万元10
10、=349 万元年合计费用：286708 万元气力输送运行费用：(1)耗气量 20Nm3min，24 小时输灰009 元20Nm 3min6024h300 天=7776 万元年(2)人工费：每班 2 人，四班 24=8 人，2500 元人月，2500 元8 人12 月=24 万元年合计费用：10176 万元通过比较可节省：28670810176=184948 万元年42 社会效益气力输送不占用大量的车间和空间，节约了土地使用；管道全封闭，有效地避免了二次扬尘，而皮带机或汽车运输，都会出现二次扬尘的情况，给环境带来污染。承钢 2#3#烧结机机头除尘粉尘排放小于 50mgNm 3，环境除尘粉尘排放小
11、于 30mgNm 3，全封闭的气力输送则实现了零排放。气力输送到配料仓里的除尘灰，以一定比例配加到混合料中，继续烧结，实现了循环利用，与国家加快推进清洁生产，大力发展循环经济，加快建设节约型社会，促进自然资源系统和社会经济系统的良性循环的政策相统一。5 遗留问题根据气力输送理论，灰气比达到 3040Kg Kg ，甚至 50KgKg 以上(输送距离 400米以内) ，称为浓相。承钢烧结机气力输送的气灰比为 23KgKg 左右，显然属于稀相，所用气量较大，灰的传输速度较快，时间长了，会对输送管道造成磨损。如何提高输送的灰气比，减少空气量，降低压气设备的能量消耗是今后研究的重点。6 结论气力输送作为一种国外引进的新型技术，在承钢烧结机除尘灰运输上得到了成功使用，可以将其广泛推广，为承钢的环保做出更大的贡献。
