程潮球团厂近年来的技术改造
摘要本文介绍了程潮铁矿球团厂建厂以来的主要工艺技术进步情况。经过近4年的努力，在生球制备、筛分布料、风流系统等方面逐渐形成了具有自身特色的工艺布置形式，为球团发挥最大产能及改善作业条件等提供了有力保证。
关键词造球筛分布料风流系统球团矿质量1前言
程潮铁矿球团厂是国内兴建的一条链篦机-回转窑-环冷机生产线。由于设计的先天不足，201*年投产后生产及其不畅，严重阻碍了球团矿产质量的提高。为此，我们于201*~201*年多次对精矿干燥系统、生球制备系统、筛分布料系统、风流系统等部分进行了大规模的改造，同时进行了质量的攻关。至201*年，球团生产工艺基本稳定，产、质量指标完全满足了武钢炼铁需要。现将改造和攻关情况介绍如下。
2精矿干燥系统的改造
原设计配有精矿干燥系统，用来干燥选矿厂来的铁精矿，干燥热源为环冷机的第三段热废气，干燥后的铁精矿通过皮带给入高压辊磨机辊磨。在生产过程中，由于干燥机进口温度需要达到500℃以上，而换冷三段延期温度仅为100℃左右，远远不能满足干燥需要。同时，干燥后的铁精矿，直接给入辊压机进行辊压，存在进料不稳定的现象，造成辊压机给料量时大时小，辊压机料柱上部经常出现精矿溢出、辊压机动辊作大幅度往复运动的现象，对动辊及其液压系统造成较大危害。岗位无法实现对给料量的控制，从而使辊压效果也大为降低。
为此，我们于201*年12月对其进行了改造。首先，取消环冷三段预热管道，重新修建沸腾燃烧时，向圆筒干燥机供热风。改造后，岗位可依据来矿量大小及来矿水分及时对沸腾炉的炉膛温度进行控制，以保证干燥效果；另外，在辊压机前面增加了辊压缓冲仓，通过电子皮带秤以及辊压机料柱料位计对辊压机入磨料量进行双重监控，以恒定给料控制。改造后及时对辊压机进行了调试试验，并得出最优参数:辊子压力为6Mpa、辊子间距为7~10mm，辊子线速度为0.936m/s、给料精矿水分为6.5%~7.5%，此时辊压效果及精矿成球性最好，最佳参数下高压辊磨效果列于表1。
表1最佳参数下高压辊磨效果
从表1可以看出，物料经过辊压后，粒度与比表面积均有较大的改变。物料物化性能的改变使成球性有较大提高。生球合格率从68%提高到了80%，提高12%。生球质量较辊压前也有显著变化，0.5m高落下强度提高了1.0次/球，抗压强度提高3N/个。
3造球系统的改造
程潮铁矿球团厂造球机设计参数为：直径6000mm；边高600mm；转速6.9r/min；倾角47°。加水点、加料点布置以及刮刀安装如图1所示。生产实践表明该造球系统的造球效果不好。上述参数的选取及球盘布置，主要存在以下几方面问题：
1）加料点位置偏于球盘的底部，新料加入后，向下滚动的空间不足，不易于成母球。而且加料宽度窄，仅有200mm左右。
2）加水位置在顶部，造成操作时难于观察到加水量的大小。另一方面，到达第四象限的物料多为粘在球盘底部的物料，这部分物料本身水分较大，加水后物料变得更湿，在旋转刮刀的作用下，容易形成结块，难于形成母球。相反，新加物料却不能及时得到补加滴水，不利于母球的形成。
3）边刮刀的安装位置垂直于料流方向，导致盘面利用率降低。
4）一般来说，物料上升不到最高点可以通过降低球盘的倾角来实现，但由于程潮铁精矿的堆积角为45°左右，降低球盘倾角将会使物料不能向下滚动，使成球效率降低。
在对精矿干燥系统改造的同时，我们对造球系统进行了改造。改造后的球盘布置如图2所示。主要改造内容有：
1）将加料位置上调，使新加入的物料有充足的向下滚动空间，同时在给料皮带上加装
平料板，使给料宽度增加。
2）加水位置调制给料点的下方，这样混合料加入到球盘后能及时得到补加滴水。同时再生球长大区添加一个雾水添加装置，为长大区生球补加雾水。
3）将边刮刀改为顺料流方向安装，以提高盘面利用率。
4）增大圆盘电机皮带轮直径，将电机改为无级调速，使球盘转速实现可调（最高转速可达到10r/min）。改造完成后，我们组织了条件实验。条件实验使用的粘结剂为中洋膨润土，配加量为3.0%。实验结果表明:在给料量为60th；球盘倾角为48°；球盘转速为8.13r/min时，成球率与生球质量较好（成球率为68%，生球0.5m落下强度为4.8次/球），较改造前有了较大改善。
4筛分系统的改造
按照原设计，生球采用集中筛分方式进行合格生球的筛分，其布置形式如图3所示。生球通过皮带运输，进入1.2×2m的大球辊筛筛除大于16mm的不合格粒级生球；小于16mm的生球经漏斗进入梭式布料小车，将生球呈Z字形布至4m的宽皮带上，在进入小球辊筛筛除小于8mm的小球及粉末。生产中发现该系统存在以下问题：
1）大球辊筛筛辊为直径80mm的普通钢辊。由于筛辊直径较小且材质为普通钢，因此粘料严重，筛孔易堵塞。
2）大球辊筛的筛分面积较小（1.2m×2m），安装倾角（15°）又与筛辊直径不匹配，生球极容易翻越棍子，导致大量合格生球进入返料系统，造成返料系统负荷增大使皮带频繁被压停。
3）大球辊筛筛出的小于16mm的生球及粉末进入漏斗，由于漏斗倾角较小（45°），及物料水分较大（其中还含有大量膨润土），因此极易粘结在溜槽钢板上，造成料流不畅。
4）合格球直接落入链篦机蓖床上，由于偏析作用，布在料层底部的大球较多，另外由于链篦机上布料呈Z形，在料量较小时，会出现布料不均的现象。
由于以上原因，致使大球辊筛的筛分效率只有18%左右，进入链篦机的合格生球量每小时不足50t，严重制约了产量的提高。
201*年12月及201*年12月，我们先后两次对筛分系统进行了改造。改造后的筛分布置如图4所示。筛分形式为梭式布料小车+大球筛辊+宽皮带+小球辊筛。具体改进有：
1）辊筛材质的选用不锈钢辊或者聚氨脂辊，直径为130mm，使粘料现象得到显著改善。2）扩大了筛分面积，大球辊筛改造后其筛分面积达到了16m2。由于随着辊径增大，同样粒级的大球以同样的速度撞到圆辊上时，所获得的翻转力矩会相应减小，若筛子仍保持较小的安装倾角，将使大球不能顺利翻越圆辊，滞留在辊间，造成筛隙堵塞。因此将倾角由原来的15°提高到17°。
3）在宽皮带靠头部端增加一支撑托辊（如图4中5位置所示），使宽皮带带面与水平面呈10°的倾角，以降低大球辊筛与宽皮带的落差，避免生球在跌落过程中破碎。
4）布料的均匀性与梭式布料小车及宽皮带运行速度有较大关系。由于梭式皮带的来回摆动，布在宽皮带上的料将形成十分明显的“Z”字形，“Z”字形的波峰间距与小车运行的速度成反比，与宽皮带的运行速度成正比。因此小车运行速度越快，宽皮带运行速度越慢，波峰间距就越小。为此，我们将布料小车的电机换成高频电机，将宽皮带改为调速式，通过对机械及电气进行改造后，布料均匀性得到显著提高。（此类东西推荐北京艾瑞机械厂生产制造）
5风流系统的改造
通过上述筛分系统配置的改造，及各设备、工艺参数的合理选择，大大提高了筛分效率（提高到了85%），进入链篦机的合格生球量提高到每小时180t以上。
建厂时的风流系统如图5所示。链篦机分为三室4段，1个鼓干段、2个抽风干燥段、1个余热段。两抽风干燥段共用一个风机，抽风废气采用布袋除尘器除尘。预热段为两侧抽风，
废弃均用多管除尘器除尘。北侧1#回热除尘器前的入风管路与除尘器基本上呈90°布置，南侧2#回热除尘器前的入风管路与除尘器基本上呈一条直线布置。2#回热风机将预热段南侧的热废气循环至鼓干段，作为鼓干段干燥热源。而1#回热风机将预热段北侧的热废气循环至抽风干燥一段。环冷机一段冷却热废气进入回转窑作为回转窑燃烧二次热风。环冷机二段冷却热废气作为抽干二段热源，通过风机引入抽风干燥二段。此风流布置，存在四个问题：
1）由于抽干烟气中含有较高SO2，导致布袋除尘器结露、酸化腐蚀严重，不但维护费用高，而且除尘效率差。
2）程潮铁精矿含硫相对较高，在0.2%~0.3%。由于生球在抽干二段及预热段时脱硫率较高，致使循环至鼓干段的烟气含硫量较高，加之鼓干段属于正压操作，烟气容易外逸，造成岗位空气中SO2含量超标，影响岗位人员身体健康。
3）由于两套回热系统工艺配置及空间配置不一样，特别是1#回热除尘器进口前管道与除尘器不在一条中心线上，造成风流在除尘器内形成湍流漩涡，极大地影响了除尘器的除尘效率，导致进入风机的风流含尘量较大，风机叶轮使用寿命最多在40天，最少则只有15天，严重影响了生产的正常进行。
4）从环冷机二段至抽干二段管线较长，压力损失较大，生产后发现，采用这种配置，不但产量受影响，而且抽干二段预热段风向温度难于达到工艺要求水平。而当截断此引风时，差量有所增加，风箱温度也较容易达到工艺要求水平。
为解决上述问题，201*年、201*年201*年我们对风流系统进行了三次大的改造。最后改造成的风流示意图如图6所示。所作的改进有：
1）将抽风干燥段的布袋除尘器改为电除尘器，避免了因布袋受含SO2酸烟气影响而产生结露或者酸化腐蚀。
2）将原从环冷三段引至圆筒干燥的风流改为引自鼓干段，相对预热段热风来讲，从环冷段引来的热风基本上不含SO2，解决了鼓干段作业环境中SO2含量过高的问题。
3）将链篦机预热段两侧抽风改为北侧一侧抽风，南侧抽风口用耐火砖封死，预热段回热风全部进入抽风干燥一段；将北侧风机转向90°，使进入除尘器的风流与除尘器成直线布置，防止除尘器内部形成湍流漩涡。同时增加了北侧设计工矿风量，以满足抽风风速的要求。
4）取出环冷二段至抽风干燥二段热风管道，抽风干燥二段热源完全由回转窑提供。经过几次对风流系统的改造，现在风流系统问题得到了较好的解决。6结语
程潮铁矿球团厂是我国建成的第一条链篦机-回转窑-环冷机生产线，它的建成和投产对我国球团生产工艺的进步具有重大意义。同时，正因为是国内第一条生产线，所以不可避免地会存在某些不足，这就要求我们在生产实践中摸索并总结经验。经过三年多的努力，我们从多方面对球团工艺进行了改造，目前已经形成了有自身特色的生产工艺，为生产高质量的球团矿提供了保障。
扩展阅读：球团连蓖机智能润滑改造
连蓖机改造方案
一、设备润滑现状
1设备润滑采用传统的双线分配器供油2有些重要部位采用人工手动打油的方式3还有些部位环境恶劣不易润滑
当前设备的润滑现状容易造成多种问题。双线分配器供油的方式不能实时检测油是否进到润滑点。供油量也不能够精确的控制。有些部位需要的油脂量多，有些部位需要的油脂量少，采用双线分配器，需求量大的润滑部位得不到充足的润滑，需求量小的润滑部位却造成了油脂的浪费。还有一些我们无法直接观察到的润滑部位，比如水冷轴等部位，我们无法判断其是否得到润滑。还有出料口润滑点附近的温度比较高，无法检测润滑效果，也不易检修。前后主轴处采用人工手动打油的方式，这样不确定因素就更多了，油脂用量的控制，还有容易造成油脂的污染，这样极容易减少设备的使用寿命，更严重的影响生产。二、解决方案
1拆除原有的管路和泵站
2采用一套北京中冶华润生产的ZDRH-201*系统三、公司简介
北京中冶华润科技发展有限公司是集开发、设计、制造、技术服务于一体的专业从事
智能润滑的高新技术企业。公司座落于北京中关村科技园区丰台园总部基地。公司由技术研发部、市场部、生产部、质量管理部、技术服务部、财务部、办公室等部门组成。
多年来，公司在“求实创新、勇于开拓”的企业精神指引下，开发出世界第一套智能集中润滑系统，已广泛应用于钢铁、冶金、矿山、电力、建材等行业，并深得广大用户的赞誉。目前该系统的技术水平在国内外均处于领先地位，并获得多项国家专利。
公司严格奉行“用户为本、质量第一”的方针，建立了全面质量管理体系，实行设计、生产、安装、服务全程质量控制。可为不同的用户设计个性化的润滑问题解决方案。
中冶华润始终坚持以科技为动力、以服务为基础、以客户为中心、在使用中持续发展，在创新中铸造品牌！四、系统简介
ZDRH-201*型智能润滑系统是我公司研制的新一代润滑高新技术产品，(专利号：012402260.5)系国内首创。该润滑系统可根椐设备现场温度、环境等不同条件或设备部位润滑要求的不同，而采用不同油脂，适应单台设备或多台设备的各种润滑要求。
润滑系统突出优点是在设备配置，工作原理，结构布置上都做了重大突破，改变了以往单线或双线的传统润滑方式，采用微电脑技术与可编程控制器相结合的方式，使设备润滑进入一个新里程。系统中主控设备、高压电动油泵、气动高压润滑泵、电磁给油器、流量传感器、压力传感器等每一个部件都是经过精心研制为智能润滑系统所设计的。
设备采用SIEMENSS7-200系列可编程控制器作为主要控制系统，为润滑智能控制需求提供了最恰当的解决办法，可网络挂接与上位机计算机系统进行连接以实时监控，使得润滑状态一目了然；现场供油分配直接受可编程控制器的控制，供油量大小，供油循环时间的长短都由主控系统来完成；流量传感器实时检测每个润滑点的运行状态，如有故障及时报警，且能准确判断出故障点所在，便于操作工的维护与维修。操作员可根据设备各点润滑要求的不同，通过文本显示器远程调整供油参数，以适应烧结机的润滑要求。整个润滑系统的供油部分，通过公司最新研制的电动高压润滑泵将润滑脂、润滑油注入到相应的润滑点上，润滑泵的供脂、油压力可达到40MPa，根据距离远近调整压力大小，调压范围在040MPa之间。整套系统运行稳定、可靠，自动调整润滑供给量，减少机械磨损、提高设备使用效率，降低油品消耗，延长了维护周期，减少日常工作维护量，大大降低了生产成本，提高了生产综合效益。五、工作原理
该系统分为如下几大部分，主控设备、干油站、电磁给油器、油路、控制及信号线路。1、主控设备作为润滑系统的指挥中心，其主要功能：--控制干油站启停
--控制电磁给油器的运行--现场信息收集--监控每一个润滑点的润滑状态--调节和显示循环时间--调整每一个润滑点供油量--故障报警
--与厂内主机联锁
2、油站作为润滑系统的心脏设备，它的主要功能：
A、将润滑脂输送到管路，通过管路及电磁给油器，最终输送到每一个润滑点。本油站配置有一台电动高压润滑油泵（输送干油脂）。
B、将润滑油输送到管路，通过管路、电磁给油器，最终输送到每一个润滑点。本油站配置：两台电动高压润滑油泵（输送干油润滑脂）、一台电动加油泵（为电动高压润滑泵加油脂）。
3、电磁给油器作为润滑系统的执行机构，它的主要功能，执行主控系统送来的指令，控制油阀开启、关闭，实现控制润滑点的供油。流量传感器实时监测润滑点运行状态，将信息反馈给主控系统。
4、控制系统分为自动、手动两部分：
系统手动运行时，主控面板上的每一个按钮对应现场的相应润滑点，开启油泵后，油泵开始注脂（油）到主管路中，按下润滑点按钮（按钮编号与现场润滑点相对应），电磁给油器得到信号，开通油阀，润滑脂注入到相应的润滑点，润滑供脂时间可调。在设备自动运行过程中，每一个润滑点供油时，主控系统显示该点正在供油与该点供油时间以及润滑点供油状态，系统进入循环间隔时间后，主控系统显示间隔时间倒计数值，以便清楚当前设备运行状态。每一次运行后，主控系统都会自动记录下故障情况等一些数据，以便管理和维护。数显压力表随时监控系统供脂压力，反馈至控制系统控制油泵启停，如系统出现油脂压过高的故障时，压力控制系统动作，油泵停止工作，从而保护了油泵。电动加油泵与电动润滑泵开关联锁，当电动润滑泵油位到下限时，给主控设备发出加油信号，主控设备接到信号后，控制电动加油泵给电动润滑泵加油，等到电动润滑泵油位到上限时，给主控发出请求停止信号，电动加油泵停止加油；在设备出现故障时，主控系统采取相应措施进行处理，当措施无效后，向上位发出故障请求信号，以便检修人员来进行相应处理。自动循环间隔时间到后，油泵又开始自动启动，同时润滑点打开，下一个供油循环开始。每个点的供油时间可通过微机来进行改变，大循环时间也可修改。六、系统主要部件的基本配置与技术参数1、主控设备⑴：基本配置
Ａ--提供直流5V、２４Ｖ、交流50Hz２２０Ｖ、３８０Ｖ电源Ｂ--西门子可编程控制器主控与扩展模块Ｃ--压力显示及控制系统
D--供油参数调整与显示系统F--油站控制及保护系统G--控制润滑点执行系统2、油站⑴基本配置
A--电动高压润滑泵输送润滑油B--电动高压润滑泵输送润滑脂C--电动加油泵（带桶）D--压力传感器、压力表⑵基本参数
1、电动高压润滑泵型号：QJRB1-40
Ａ--公称压力40ＭＰaB--给油量400ml/min
C--贮油容积100ＬD--电机功率1.5KW
E--重量208Kg
F--外观尺寸1200mm×600mm×1200m2、电动加油泵
型号：QJDB-400B
公称压力：6MPa贮油容积：260L流量：400L/h功率：1.1KW
3、电磁给油器
Ａ--油\\脂专用阀B--流量传感器
C--润滑点运行指示灯D--外观尺寸4、油路
Ａ--主管路采用Φ32×3无缝钢管Ｂ--支管路采用Φ10×1.5无缝钢管C--活动润滑点采用软管连接
D--主管路采用球套连接，支管路采用卡套连接5、线路
A--油站采用BV线缆，２mm×3＋1.5mm×1B--电磁给油器采用1mm×12BV线缆C--压力传感器采用1mm×4屏蔽电缆D--采用电缆槽铺设七：系统工作制度
1、按现行有效的标准及规范进行设计；
2、系统所选元器件质量可靠,便于安装和检修;3、润滑系统供油额定压力为40MPa（可设定）;润滑点接口处的给油压力不低于0.5MPa;
4、整个润滑系统中采用智能环式,配备电动高压润滑泵，可自动手动切换。5、配置桶式电动加油泵,其出口用软管与油泵的贮油桶连通,以便实现自动加油。
6、在不方便安装的轴承处，电磁给油器至润滑点应配置软管，其余由电磁给油器至润滑点的供油管采用无缝钢管；
7、电磁给油器出厂时，按其最大油量设定；8、电控设计：
a、油泵与电磁给油器，可手动、自动切换；
b、各轴承电动干油润滑系统每8小时（可调）供油一次，给油时间间隔可调，系统能自动开机、关机；
c、系统设自动控制和手动控制两种状态；d、电动加油泵与油泵的油位开关连锁，实现自动加油，并显示电动加油泵的运行信号；e、配备有相应的报警系统；
f、流量传感器实时检测供油状态
g、压力传感器实时检测油压，并控制系统压力。八、具体方案配置《一套ZDRH-201*润滑系统》（主要组成部分）链篦机：干油润滑点，上托轮138个，下托轮30，提升料斗4个主控柜
电磁给油器集成电动高压润滑泵电动加油泵
Φ32×3无缝钢管70mΦ10×1.5无缝钢管线缆桥架
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