1前言
隨著鋼鐵企業的發展，節能環保意識逐步增強，對燒結系統的環冷機的節能環保效果，要求越來越高。天鐵煉鐵廠新一燒環冷機采用水密封技術，水密封環冷機主要由回轉框架及臺車、驅動裝置、骨架、環形密封槽裝置、端部密封、鼓風系統、給排料溜槽、板式給礦機、檢修走臺和密封罩等組成。水密封環冷機主要采用以下技術：采用雙層結構的臺車，解決了散料收集的問題，無需配置風箱、雙層卸灰閥及輸灰系統，設備簡化，減少了故障點，提高了設備作業率，節約了維護檢修費用和人工費；采用新型的環形密封槽裝置（密封的介質采用水）、端部密封解決了漏風嚴重的問題；采用變頻節電技術，在5#鼓風機采用變頻節能設計，降低了電耗，改善了環境，是節能環保生產的一項重要技術創新。
天鐵煉鐵廠新一燒車間于2014年12月24日投產，燒結機面積360㎡，年產燒結礦400萬噸。與之配套的冷卻設備是460㎡水密封環冷機，經過一年多的運行，性能指標達到了設計要求，取得了良好的節能效果。
燒結機卸下的燒結礦經單輥破碎后，進入給礦漏斗，由給礦漏斗均勻的分布在環冷臺車篦板上，回轉框架由傳動裝置的摩擦輪驅動，通過鉸鏈拖動雙層臺車體在水平軌道上作勻速圓周運動。同時，環冷鼓風機將冷空氣經風管送入環形風道，環形風道上有與各個雙層臺車體一一對應的支管，將冷風分別送入雙層臺車體內腔。環形風道的密封槽裝置中密封的介質采用水，避免了漏風，這樣冷風就會在正壓力作用下，穿過雙層臺車的上層篦板和連接梁的上層篦條進入熱燒結礦料層并與之進行熱交換。熱風從料面排出，熱燒結礦逐漸得到冷卻，從篦板間隙落下的散料和粉料就積沉在雙層臺車腔體內的下層平板上。當臺車回轉至卸料區時，熱燒結礦逐漸冷卻至理想溫度60-70℃。這時，雙層臺車體的車輪開始沿曲軌下降，臺車體繞固定球鉸轉動而緩慢傾斜，將篦板上已冷卻的燒結礦和下層平板上的散料一同卸至卸礦漏斗，并由卸礦漏斗下的板式給礦機將其送至成品皮帶運輸機上。雙層臺車體卸料后，車輪又沿曲軌上升至復位。至此，環冷機完成了熱燒結礦冷卻的全部過程。
3燒結水密封環冷機的技術改進措施
3.1采用雙層結構臺車
臺車篦板層與下層平板之間用支承立板相聯接，支承立板沿臺車運行方向布置，前后端敞開，板面開有通風口，面對進風口方向。在臺車上、下層之間，由內、外側的下側密封板和前后置連接梁圍成了一個四周封閉的空間，工作時，固定密封區的密封橡膠被壓緊，從臺車內側密封板進風口進來的冷卻風在正壓力作用下從箱型封閉區上方穿過篦板進入燒結礦料層并與之進行熱交換。
在裝料和冷卻過程中，部分粉料和小顆粒散料從篦板的篦條縫隙落到臺車下層平板上。隨著臺車運行至卸料區，臺車卸料時，粉料和燒結礦料一同卸到卸礦漏斗內。采用雙層結構的臺車，解決了散料收集的問題；無需配置風箱、雙層卸灰閥及輸灰系統，設備簡化、重量輕，減少了故障點，提高了設備作業率，節約了維護檢修費用和人工費。
3.2采用環形密封槽裝置、端部密封
環形密封槽裝置是回轉體與環形混凝土風道之結合部裝置，即運動體與非運動體相互嵌入組成的環形密封裝置。它的組成有以下幾個部分，一個是固定在機架上的環形密封槽，另一部分則是與環形密封槽相倒置、斷面呈門型的移動風道裝置，門型密封槽的上部密封板開孔與臺車進風口相通，實行軟聯接。門型密封槽懸掛式安裝在連接梁上，其吊裝構件充分考慮到了回轉框架安裝的橢圓變形以及非標準圓度運轉在徑向方向上對門型密封槽的影響。
根據余熱回收將冷卻區和非冷卻區相分隔的要求，在環冷機的高溫區和低溫區的環形密封槽間，以及密封槽的頭、尾處均設有端部密封裝置。用以防止高、低溫冷卻區間，以及冷卻區和非冷卻區間相互竄風，解決了漏風嚴重的問題，密封的介質采用水，運動阻力小，消耗量少，且回轉臺車運行平穩，驅動功率小，節約了能源，改善了環境。
3.3環冷風機采用變頻節電技術
5#鼓風機采用變頻節電技術，降低了電耗。
3.4環冷水槽水位全自動控制
將環冷水槽水位全自動控制，達到進出水流量平衡，避免溢水和缺水，低水位主控室自動報警。
3.5環冷水溫檢測自動控制
將環冷水溫檢測進行自動控制，當水溫低時加蒸汽，并在主控室報警。
3.6采用非接觸式測速檢測器
為防止環冷臺車打滑，設置一個環冷臺車打滑檢測器，采用非接觸式測速檢測器，實現環冷臺車打滑檢測。
4環冷機的生產控制措施
環冷機作為燒結生產的主要設備之一，不僅對節能效果明顯，同時在生產起到承上啟下的作用，在接受高溫燒結礦的同時，有效的利用風機的冷風進行熱交換，達到冷卻燒結礦，滿足下道工序篩分系統的要求，保證運輸皮帶的正常運行。
4.1燒結礦給礦溫度按照750-850℃控制，燒結機崗位控制燒結礦燒透，燃料配用合理，在保證燒結礦強度和熔點的情況下，粒度均勻，在環冷臺車上料層厚度1500mm,有利于冷風通過燒結礦料層，達到有效的熱交換。
4.2正常生產時，保持至少有三臺鼓風機運行，且1#、2#鼓風機必運行，保證燒結礦冷卻所需風量的正常運行。環冷機運轉速度、板式給礦機速度與燒結機臺車速度相適應，布料均勻，不跑空臺車。
4.3主控室根據環冷下料溫度，在不同的季節和環境溫度，合理掌握鼓風機運轉臺數，有效的利用5#變頻風機的可調性，合理調整風機運行頻率，控制風機鼓風量，確保出口燒結礦溫度達到60-80℃。
4.4控制主要參數檢測點：1#煙囪溫度、1#～5#鼓風機風壓、板式礦槽料位、板式給礦機及環冷機速度、卸礦溫度、卸料礦槽冷卻水進水流量和出水溫度。
4.5如出現堵斗或發現燒結礦紅料過多等現象，立即采取應急措施，及時停車處理或延長環冷機的冷卻時間，防止燒壞皮帶，影響下道工序正常生產。
實踐證明:水密封環冷機是節能環保生產的一項重要技術創新，提高了設備作業率，節約了維護檢修費用，降低了能耗，改善了環境，技術應用效果好。
5、實施效果
2014年12月24日投產，經過一年多的運行，設備能連續可靠運行，作業率達99%；密封性能好，漏風率≤15%；比普通環冷機節電10%，性能指標達到了設計要求，取得了良好的效果。
5.1采用雙層結構的臺車解決了散料收集的問題，無需配置風箱、雙層卸灰閥及輸灰系統，設備簡化、重量輕，減少了故障點，提高了設備作業率，節約了維護檢修費用和人工費。
5.2采用新型的環形密封槽裝置、端部密封解決了漏風嚴重的問題，密封的介質采用水，運動阻力小，消耗量少，且回轉臺車運行平穩，驅動功率小，節約了能源，改善了環境。
5.3液密封環冷風機采用節能設計，5#采用變頻節電技術，節約了能源。
5.4實現環冷水槽水位全自動控制，達到進出水流量平衡，避免溢水和缺水，低水位主控室自動報警。
5.5實現環冷水溫檢測控制，當水溫低時加蒸汽，并在主控室報警。
5.6采用非接觸式測速檢測器，實現環冷臺車打滑檢測，避免了因臺車打滑出現的設備事故。
5.7由于采用液密封，所以密封性能好、冷卻效果好，生產操作方面可采取，在冬天外界氣溫低時，可停3#風機，5#風機電機的實時功率可在低于正常20%時運行，從計算機顯示數據看，自投產一年來，5臺環冷風機的平均用電3430490kwh，年節電效益140萬元。實際下料溫度在60-70℃，低于設計的120℃，避免了燒5Z-1皮帶的現象，使皮帶使用壽命由原先的5個月延長到7個月。年節約材料費3.7萬元。
5.8改善了燒結環境，使職工工作環境和燒結設備的運行環境大大優化，有利于職工身心健康，同時降低了檢修工人的勞動強度。
6、結語
水密封環冷機技術適用于新建的燒結系統的環冷機，經實踐取得了顯著效果，如環冷機配套有余熱發電，由于漏風率低，可使余熱發電所取的熱風量能得到有效保證，從而能可靠保證余熱發電量或提高發電量。采用水密封環冷機，提高了設備作業率，節約了維護檢修費用，節約了能源，改善了環境，實踐證明，應用效果好，值得推廣。存在的問題，臺車密封橡膠易老化和磨損，造成漏風和漏料。
工商亮照：