何貫通

　　氧化球團(tuán)生產(chǎn)裝備包括鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)和熱風(fēng)管道等設(shè)備。在生產(chǎn)運(yùn)營過程中，這些生產(chǎn)設(shè)備存在外表溫度高、系統(tǒng)能耗大等問題。解決能耗高的問題，需要從優(yōu)化砌筑結(jié)構(gòu)、改進(jìn)預(yù)制磚型、采用管道外保溫、應(yīng)用節(jié)能耐火材料等方面入手，降低鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)和熱風(fēng)管道等設(shè)備外表溫度，才能降低生產(chǎn)能源消耗，提高生產(chǎn)作業(yè)率。

　　鏈箅機(jī)砌筑結(jié)構(gòu)

　　鏈箅機(jī)的作用是脫除生球水分，使碳酸鹽礦物分解反應(yīng)、固相反應(yīng)，干燥、預(yù)熱球團(tuán)，使球團(tuán)初步固結(jié)并具有一定強(qiáng)度。鏈箅機(jī)由側(cè)墻、頂部、隔墻和風(fēng)箱等構(gòu)成，沿長(zhǎng)度方向從低溫區(qū)到高溫區(qū)被分隔為鼓風(fēng)干燥段、抽風(fēng)干燥段、預(yù)熱I段及預(yù)熱II段。

　　鏈箅機(jī)預(yù)熱段是鏈箅機(jī)運(yùn)行的高溫區(qū)域，常采用整體澆注結(jié)構(gòu)、預(yù)制結(jié)構(gòu)和定型磚砌結(jié)構(gòu)，是降低本段設(shè)備外表溫度節(jié)能的關(guān)鍵。整體澆注結(jié)構(gòu)采用側(cè)墻固定件和錨固釘固定，常用低水泥澆注料和硅酸鋁纖維氈分層砌筑，先焊接側(cè)墻錨固磚固定件，然后固定好側(cè)墻錨固磚，在墻壁鋼板上鋪貼硅酸鋁纖維氈，最后支模澆注低水泥澆注料。在敬業(yè)鋼鐵年產(chǎn)200萬噸球團(tuán)廠，實(shí)際測(cè)量外表平均溫度小于100℃。

　　預(yù)制結(jié)構(gòu)采用預(yù)制磚整體砌筑，側(cè)墻底部澆注高強(qiáng)莫來石澆注料作為砌磚平臺(tái)，在通梁上部砌筑側(cè)墻預(yù)制磚。預(yù)制磚與設(shè)備通過錨固釘相連接，形成預(yù)制磚、輕質(zhì)澆注料、硅酸鋁纖維氈三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，隔熱效果明顯。在河北華信特種鋼鐵年產(chǎn)120萬噸球團(tuán)工程應(yīng)用，均取得了良好效果，實(shí)際測(cè)量外表溫度小于110℃，人孔門周邊溫度略高，但不超過150℃。

　　定型磚砌筑結(jié)構(gòu)采用高鋁磚和硅酸鋁纖維氈分層砌筑，工作層采用高鋁磚，保溫層采用硅酸鋁纖維氈，側(cè)墻砌筑采用側(cè)墻錨固磚拉伸固定，具有良好的穩(wěn)定性和保溫隔熱性能，綜合熱阻大。在石橫鋼鐵年產(chǎn)80萬噸球團(tuán)廠，實(shí)際測(cè)量外表平均溫度≤120℃。該砌筑結(jié)構(gòu)采用新型隔熱材料微納米隔熱板替代硅酸鋁纖維氈，隔熱效果是硅酸鋁纖維氈的2倍，耐持久性好，不易粉化，能夠進(jìn)一步降低設(shè)備外壁溫度。

　　回轉(zhuǎn)窯砌筑結(jié)構(gòu)

　　在較高焙燒溫度下，回轉(zhuǎn)窯將球團(tuán)進(jìn)一步固結(jié)，提高了球團(tuán)強(qiáng)度。當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，焙燒固結(jié)效果逐漸顯現(xiàn)，不同原料適宜的焙燒溫度峰值不同，焙燒溫度一般在1280℃~1320℃，高溫焙燒區(qū)長(zhǎng)度15m~20m。

　　回轉(zhuǎn)窯是鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝的主要能耗設(shè)備，為降低回轉(zhuǎn)窯設(shè)備外表溫度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，采用復(fù)合砌筑結(jié)構(gòu)和梯度截?zé)峒夹g(shù)。預(yù)制磚及澆注帶底部設(shè)有隔熱效果優(yōu)良的納米保溫板保溫層，截?zé)釋硬捎酶邚?qiáng)微孔隔熱澆注料，氣孔直徑小、分布均勻，導(dǎo)熱系數(shù)低，絕熱效果好。通過優(yōu)化預(yù)制磚結(jié)構(gòu)，截?zé)釋有纬闪c(diǎn)支撐周邊密封結(jié)構(gòu)，有效增加絕熱面積，絕熱面積增加到85.8%。通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，回轉(zhuǎn)窯焙燒區(qū)外表溫度降低約80℃。在石橫鋼鐵年產(chǎn)80萬噸球團(tuán)廠，實(shí)際測(cè)量外表平均溫度不超過200℃。

　　環(huán)冷機(jī)砌筑結(jié)構(gòu)

　　環(huán)冷機(jī)將高溫球團(tuán)冷卻到120℃以下，并通過熱風(fēng)管道實(shí)現(xiàn)熱量回收利用。環(huán)冷機(jī)罩體采用澆注料和硅酸鋁纖維氈復(fù)合砌筑，可定制化組合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能和長(zhǎng)效使用的雙重目標(biāo)。環(huán)冷機(jī)罩體耐火材料分為工作層和隔熱層，Ⅰ、Ⅱ冷卻段罩體上部工作層采用高鋁莫來石澆注料澆注，Ⅲ、Ⅳ冷卻段環(huán)冷機(jī)罩體工作層采用高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料澆注，隔熱層采用硅酸鋁纖維氈。

　　臺(tái)車欄板磚采用組合磚結(jié)構(gòu)，相鄰組合磚為子母扣配合形式，提高了欄板磚的密封性能，保溫層采用硅酸鋁纖維氈，節(jié)能效果顯著。環(huán)冷機(jī)砌筑結(jié)構(gòu)在山東石橫鋼鐵年產(chǎn)80萬噸球團(tuán)應(yīng)用后，Ⅰ冷卻段上罩及其側(cè)面實(shí)測(cè)溫度不高于150℃，Ⅱ冷卻段上罩及其側(cè)面溫度不高于80℃，Ⅲ冷卻段上罩及其側(cè)面溫度不高于60℃，臺(tái)車欄板溫度不高于80℃。

　　熱風(fēng)管道砌筑結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)工況溫度，熱風(fēng)管道分為低溫管道、中溫管道及高溫管道。低溫管道包括鏈箅機(jī)區(qū)主引風(fēng)管道及電除塵進(jìn)口管道；中溫管道包括環(huán)冷Ⅲ段到鏈箅機(jī)熱風(fēng)管道，鏈箅機(jī)預(yù)熱段經(jīng)多管除塵到鏈箅機(jī)干燥段熱風(fēng)管道；高溫管道為環(huán)冷機(jī)Ⅱ段到預(yù)熱Ⅰ段回?zé)犸L(fēng)管道。根據(jù)不同工況溫度，設(shè)計(jì)不同厚度的工作層和保溫層，以確保熱風(fēng)管道外表溫度不高于80℃。低溫管道、中溫管道工作層采用輕質(zhì)莫來石噴涂料，高溫管道采用高強(qiáng)莫來石噴涂料，保溫層采用硅酸鋁纖維氈或微納米絕熱板。噴涂前先在管道內(nèi)壁焊接好錨固釘，鋪設(shè)保溫層，再進(jìn)行噴涂施工。主抽風(fēng)機(jī)、回?zé)崮蜔犸L(fēng)機(jī)、環(huán)境除塵風(fēng)機(jī)等采用巖棉和鍍鋅鐵皮對(duì)其進(jìn)行外保溫，確保外表溫度不高于60℃。通過降低熱風(fēng)管道和配套風(fēng)機(jī)的外表溫度，有效降低了能量損耗。

　　節(jié)能耐火材料應(yīng)用

　　鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)和熱風(fēng)管道是生產(chǎn)氧化球團(tuán)的重要熱工裝備，裝備散熱是實(shí)現(xiàn)熱量損失的重要途徑，熱量損失與耐火材料隔熱性能有密切關(guān)系，針對(duì)鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)和熱風(fēng)管道不同設(shè)備要求和工況條件，合理使用節(jié)能耐火材料和功能耐火材料，能夠有效降低設(shè)備外壁溫度，實(shí)現(xiàn)降低熱量損失，節(jié)約能源的效果。

　　高強(qiáng)微孔隔熱澆注料通過降低微孔直徑，均化微孔分布，降低材料導(dǎo)熱系數(shù)，提高隔熱性能，減少爐壁散熱、蓄熱損失。高強(qiáng)微孔隔熱澆注料用于鏈箅機(jī)和環(huán)冷機(jī)側(cè)墻、頂部工作層，可增大熱阻，有效降低設(shè)備外表溫度，節(jié)能降耗效果明顯。高強(qiáng)微孔隔熱澆注料用作回轉(zhuǎn)窯窯襯保溫板，形成復(fù)合砌筑結(jié)構(gòu)，提高回轉(zhuǎn)窯窯襯材料熱阻率，降低回轉(zhuǎn)窯外表溫度，減少回轉(zhuǎn)窯窯體散熱損失。該材料還能減輕窯體負(fù)荷，減小窯體變形產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯窯襯使用壽命。

　　鋼纖維增強(qiáng)剛玉莫來石復(fù)合澆注料應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯工作層，通過引入耐高溫玻化微珠，降低了剛玉莫來石澆注料的導(dǎo)熱系數(shù)，具有熱震穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，與保溫層形成梯度導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，增大了窯襯厚度方向溫度梯度，窯體外表溫度明顯降低，顯著降低外表面向環(huán)境散熱。該材料制成的回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)襯使用壽命可達(dá)2年以上。

　　抗結(jié)圈澆注料、抗剝落澆注料解決了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈、剝落影響生產(chǎn)順行的問題。窯口專用料使窯口部位壽命提高到12個(gè)~18個(gè)月。應(yīng)用功能型材料可有效延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯的使用壽命，提高作業(yè)率，減少停開機(jī)次數(shù)及能源浪費(fèi)。

　　高強(qiáng)度、低導(dǎo)熱涂料干燥后強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)低，具有良好的黏結(jié)性和隔熱性能，并具有較高熱反射率。該涂料在鏈箅機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)及熱風(fēng)管道設(shè)備內(nèi)表面，涂抹厚度2mm~5mm，可將外表面溫度降低20℃~50℃。該涂料能將回轉(zhuǎn)窯預(yù)制磚與窯體黏合牢固，密封性好，沒有熱橋現(xiàn)象，可均勻阻止熱量傳遞。