HYK66系列冶金专利技术产品“烧结防堵箅条”

 

 

    一、 产品技术背景；

 

    “铁矿粉烧结矿”（以下简称“烧结矿”）是钢铁冶炼工业高炉炼铁的主要原料。每炼一吨生铁即需要1.8吨左右的烧结矿，烧结矿生产过程以及烧结矿生产的全部技术经济指标是高炉炼铁生产全部技术经济指标的主要影响因素。为此，几百年来在钢铁冶炼行业人们无不将烧结生产技术进步做为一项主要工作。

 

    在复杂的烧结生产工艺环境下，烧结技术进步的因素来自于多方面。就机械因素而言，其中一大关键部件既是安装在烧结台车上的箅条。出于烧结工艺的特殊性，烧结箅条是烧结机无可替代的关键部件，同时也在烧结生产中起着无可替代的重要作用，是影响烧结生产的一大关键因素。

 

    烧结箅条在烧结机上装配数量大，使用中易损坏，通风面积受设计制约，生产运行中箅条缝隙易堵塞。这诸多原始缺陷成为烧结生产的一大影响因素，构成了烧结专业技术进步的一大障碍。

 

    中国专家学者协会著名烧结专家、烧结专业高级工程师韩家忠历经多年的研究，研究的HYK66“烧结防堵箅条”系列设计产品有效的克服了传统烧结箅条存在的以上不足，成为烧结专业又一换代技术，于2015年获得专利保护。并被江苏省科学技术委员会认定为冶金行业高新科技开发产品。

 

    二、HYK66“烧结防堵箅条”系列产品的技术优势

 

    由于产品的研究伊始既是在传统烧结箅条技术缺陷基础上有针对性的命题。任何一项缺陷的克服目的不达即为课题的的失败。因此，“烧结防堵箅条”的研究成功即意味着技术缺陷的完全克服。即；“箅条缝隙防堵塞”、“设计的通风面积大”、“重量轻”、“使用周期稳定”。

 

    1、箅条缝隙防堵塞

 

    铁矿粉烧结一项主要工艺技术短板项目即是烧结生产过程的供风损失大，也就是行业中人所共知的烧结过程“漏风率”。

 

    做为钢铁冶炼过程的主要中间产品烧结矿的生产，最重要的一项工作即是研究怎样提高风的利用效率，因为形成烧结产品的“烧结过程”最终是由风的供应完成的，所以“行业人”尽知；烧结生产“有风才有产量”。为了满足烧结生产过程对风的需求，人们除了厉尽所能研究提高风的利用率之外，到目前为止，无奈之下仍然采取以不断的加大供风量的办法以求获得理想的烧结生产效率指标。然而这种不断的加大供风能力的办法又带来了供风动力消耗的无限度增加。自上世纪中期到目前为止，烧结的设计配置供风量即增加了1倍以上。一台中小烧结机每小时的供风量即达到150万立方米以上。

 

    然而，出于烧结工艺的特殊性，庞大供风需求却在烧结的生产供风系统50%以上做了无用功。

 

    风的利用率是烧结工程由设备到生产工艺诸多影响因素的集中，诸多烧结过程供风效率低下的因素几百年来一直成为烧结行业科技人的一大难题。

 

    在这导致烧结供风效率低下的诸多因素中，其中一项主要因素既是箅条缝隙在生产中的堵塞。

 

    烧结箅条是烧结供风系统设备中最后一道通风通道，然而狭窄的箅条缝隙却极易为烧结废气中夹杂的尘物堵塞，从而形成一道通风屏障，被堵塞的篦条缝隙形成了“废气流”的巨大阻力，由此极度影响了烧结过程的顺利供风。“缺氧”的燃料不能按要求的速度“完全燃烧”，燃烧“废气”又不能按要求的速度排出。烧结过程的P，co2与Pco2失去平衡，导致烧结过程不能顺利进行.

 

    使用常规箅条的缝隙的堵塞在实际生产中的解决办法就是采用诸如机械清扫、振打、人工等方式清理被堵塞的箅条缝隙，但这些事后清理的办法多年来一直未能达到奏效的目的。

 

    HYK66“烧结防堵箅条”的合理设计彻底结束了烧结生产箅条缝隙堵塞的历史。

 

    2、设计的通风面积大；

 

    箅条的通风设计面积视烧结机规格型号的不同而异，一般为条体占有面积的15%左右。因此，在设计中如何提高原始通风面积也是烧结设计的研究课题之一。因此，在HYK66“烧结防堵箅条”的研究中对这一重要设计参数做了充分考虑，获得可佳的效果。装配HYK66“烧结防堵箅条”的每平方米有效烧结面积的通风面积比传统的箅条增加了0.0114平方米，提高了8,93%。由此，使用HYK66“烧结防堵箅条”在原设计中即为烧结供风提供了基础条件。

 

    3、重量轻；

 

    烧结篦条是由特种耐热合金铸钢经高温熔炼炉熔炼铸造而成的烧结机部件。出于其特殊使用条件，该部件在使用中及易损坏，是烧结机更换频率最大、单位造价最高的零部件。仅该部件一项即占有烧结矿0.5元以上的生产成本。本发明是以改变设计形体结构、优化原料配合、改进制造工艺为一体的综合技术，达到降低装机重量，提高使用效率的目的。

 

    在已经投入正常使用条件下HYK66“烧结防堵箅条”的重量比常规箅条重量轻15-20%以上。在个例非正常使用的烧结机中每平方米烧结面积一次装配篦条重量亦比常规篦条降低27Kg/m2。降低幅度为9.7%。

 

    4、使用寿命稳定。

 

    做为易损件的烧结箅条使用寿命越短更换频率就越高，构成单位烧结矿产品成本就越大。是降低烧结生产作业效率、降低生产效率、加大工人劳动强度、提高生产成本等不利因素的集中。因此，HYK66“烧结防堵箅条”的研制充分考虑了箅条的使用寿命。通过加工工艺、原料种类、原料配合比例的合理改进，使得HYK66“烧结防堵箅条”的使用寿命得到有效的稳定提高。到目前为止，HYK66“烧结防堵箅条”已研制出12、16、24个月不等的的使用寿命品种。

 

    三、经济与社会效益分析；

 

    1、设计通风面积效益；

 

    在本发明设计中，箅条通风面积增加8.93%。按照当前全国实际烧结总面积计算，在满足烧结矿当前全国总产量需求的前提下可减少4959m2的烧结面积。在不增加动力消耗的前提下提高近6万吨烧结矿的产能，节约供电消耗20亿度，由此带来一系列经济、环境、能耗效益。

 

    2、箅条缝隙无堵塞的效益。

 

    到目前为止的个例生产现场试验结果；步进式烧结机与带式烧结机的平均负压降低16.7 KPa。平均燃烧速度提高10.3%。生产效率提高9.3%。

 

    3、重量效益；

 

    箅条重量的降低，第一直接受益的既是做为用户的冶炼企业。在同等装机箅条数量的条件下，重量的降低既是采购投资减少的直接效益。

 

    四、市场需求；

 

    做为烧结行业易损耗部件的箅条，既是单位造价最高又是消耗量最大的机械部件。在调查的烧结厂中，每吨烧结矿箅条的单位消耗为0.05-0.1Kg不等。按照这个单位消耗量计算，在当前年全国烧结矿产量条件下每年即需要消耗6万吨1500万件。

 

    中国是一个钢铁大国，到目前为止，中国的钢铁消耗仍然是世界需求量的30%以上。做为烧结机的部件，近400年的烧结历史到目前为止尚无可替代箅条的其他产品。

 

    五、 结论；

 

    1、HYK66“烧结防堵箅条”以其特有的换代技术克服了传统烧结箅条的缺陷，填补了烧结专业又一技术空白。

 

    2、具有“箅条缝隙不堵塞”、“设计的通风面积大”、“重量轻”、”使用寿命长而稳定”等克服常规箅条缺陷的四大技术优势。

 

    3、具有提高生产效率，降低动力消耗，减少稀有金属消耗，降低采购费用等一系列企业与社会直接经济效益。

 

    专家简介：

 

    韩家忠：中共党员，铁矿粉烧结专业高级工程师、中国冶金行业资深专家、现职中国专家学者协会冶金首席专家、冶金专业委员会主任。

 

    从业以来一直任职在钢铁行业。在本行业历任班组长、工段长、车间主任、厂长、主任工程师、研究所专项课题负责人、总设计师、总工程师、工程建设总指挥、钢铁企业副总经理、总经理等职务。具有丰富的理论与实践经验。

 

    早年多次受派国内外专业技术进修学习、多次出席地方、国家专业学术会议学术演讲。几十年来先后兼职多家本行业企业、制造、科研部门技术指导、技术顾问，从事专题研究工作。对铁矿粉烧结专业具有独到的技术见解。 攻克多项烧结技术难题，拥有多项个人专有技术项目与专利权，享受《中国科学技术书库》著作权。在国家一、二级专业刊物发表具有实际应用价值的论文十余篇。几十以来先后撰写、行业内印发、发表、出版《烧结脱硫率公式的纠正与导出》、《气体燃料加热混合料》、《烧结料的预润湿效果》、《烧结机首尾负压密封》、《寒带地区的小烧结生产》、《烧结讲义》、《现代烧结工艺技术》等具有实际应用价值的专业文章、书籍。

 

    从业以来获得多个国家行业部门、省地、企业行业科学技术奖项。其中个别技术项目被选编入《烧结设计手册》。2015年被评选为中国专家协会冶金行业“明星专家”。多年次获企业、地区、国家本行业先进工作者、劳动模范称号。