1、前言
    燒結(jié)混合料中的焦粉粒度過大或過小，都將增加焦粉用量，使燒結(jié)固體燃耗升高，燒結(jié)礦質(zhì)量變壞。當(dāng)燒結(jié)混合料中焦粉粒度過大（>3咖）時(shí)，將造成燃燒帶變寬，料層透氣性變差；燃料在料層中的分布亦不均勻，大顆粒周圍過熔，離大顆粒遠(yuǎn)的地方則不能充分固結(jié)；在布料時(shí)還易形成偏析而使燃燒集中于料層下部，造成燒結(jié)料層上下部溫差加大，導(dǎo)致上層燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)疏散，強(qiáng)度不好，下部料層過熔，F(xiàn)e0的含量增高。同時(shí)，還有一部分焦粉不能充分燃燒，到帶冷機(jī)上后形成二次燒結(jié)，成品礦不能充分冷卻，燒毀成品皮帶。若焦粉粒度過小(<0.5mm)，燒結(jié)過程中焦粉將很快燃燒完畢，熱利用率低，燒結(jié)固體燃耗升高，燃燒帶變窄，不能保證生成液相所需要的時(shí)間，造成燒結(jié)礦產(chǎn)量和強(qiáng)度低，返礦率高。
    對(duì)燒結(jié)固體燃料進(jìn)行預(yù)破碎，是國內(nèi)外普遍采取的解決焦粉過大或過小問題的有效辦法。國內(nèi)鋼鐵公司燒結(jié)廠破碎焦炭時(shí)普遍采用四輥破碎機(jī)，主要工作結(jié)構(gòu)是兩對(duì)破碎輥相向旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料進(jìn)入兩輥間，受到高擠壓力和摩擦力而得以破碎。我們針對(duì)濟(jì)鋼第二燒結(jié)廠燒燃料破碎系統(tǒng)的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)出了一種全軸向等厚吃料破碎系統(tǒng)。這種改進(jìn)后的系統(tǒng)，一方面解決了由于吃料不均勻而導(dǎo)致輥皮不規(guī)則磨損的情況，有效減少了車削輥皮的工作時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了輥皮的使用壽命；另一方面解決了兩輥?zhàn)娱g隙無法精確定位的問題，提高了焦粉粒度的合格率，提高了設(shè)備的利用效率，在生產(chǎn)過程中取得了良好的效果。
2、改進(jìn)前的工況與存在的問題
2.1改進(jìn)前的工況
  濟(jì)鋼第二燒結(jié)廠燃料破碎系統(tǒng)成建于2005年12月，采用二次破碎系統(tǒng)，其系統(tǒng)如圖l所示。一臺(tái)對(duì)輥破碎機(jī)，一臺(tái)四輥破碎機(jī)。由液壓調(diào)控的型號(hào)為ZPC1200 mm×1000mm對(duì)輥破碎機(jī)，將焦粉粒度≤40 mm的原料加工成為≤12 mm焦粉顆粒，進(jìn)行初破碎，并通過皮帶機(jī)把半成品輸送到四輥破碎機(jī)處，四輥破碎機(jī)型號(hào)為4PG1200 xl000 mm，半成品焦粉進(jìn)入四輥進(jìn)行上輥破碎至5 mm粒度，再經(jīng)過下輥標(biāo)準(zhǔn)破碎，使其出料粒度小于3mm控制在780 ~82%之間，18%一22%的粒度允許在5 mm左右，以保證燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)需求。
2.2改進(jìn)前存在的問題
    (1)原設(shè)計(jì)給料皮帶是槽式形式，下料形式是臥式落料方式，如圖2所示。臥式落料口導(dǎo)致緩沖倉下料口尺寸小，緩沖倉口中心線與輥?zhàn)又行木�偏差大，落料集中在槽式皮帶中間約500mm的寬度，輥?zhàn)釉谄屏蠒r(shí)只有約600-700 mm的有功作業(yè)區(qū)，輥?zhàn)觾啥烁饔屑s150 mm是無功作業(yè)區(qū)，并且破碎時(shí)輥?zhàn)邮芰Σ痪鶆颉?br />     上層粗破兩輥皮磨損的常見現(xiàn)象見圖3所示：兩輥皮磨損是對(duì)稱性，磨損形狀圓弧形，中間槽面深，兩頭磨損現(xiàn)象不明顯，主要是由頂端分料器將原料集中在中部投入所造成。
    下層精破二輥皮磨損的常見現(xiàn)象如圖4所示：兩輥皮主要表現(xiàn)為非對(duì)稱性磨損，輥皮兩端一面是內(nèi)圓弧形狀，端面有材料凸起，另一面是外圓弧形狀，端面?zhèn)让嬗胁牧舷蛲馔蛊�，并有不�?guī)則的缺裂，兩端面的磨損現(xiàn)象正好相反。中間部位的兩輥皮磨損不是對(duì)稱性，一邊磨損多，一邊磨損少。磨損的最深部位往往不在輥皮的中間，這主要是活動(dòng)輥調(diào)整不到位所產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象。
    在破料時(shí)輥?zhàn)觾啥水a(chǎn)生硬性撞擊，硬性撞擊力對(duì)設(shè)備破壞力非常大。隨著局部磨損的增加導(dǎo)致焦粉粒度降低，不能保證生產(chǎn)的需求，也增加了車削輥皮的次數(shù)，維修及配件的成本，同時(shí)增加了設(shè)備的安全隱患。
    (2)四輥破碎機(jī)原設(shè)計(jì)無輥?zhàn)娱g隙定位裝置，設(shè)備在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于液壓的壓力作用下，使兩輥緊緊靠在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生輕微撞擊。當(dāng)給料時(shí)由于無間隙，會(huì)使粒度過細(xì)、電流負(fù)荷過大、產(chǎn)生非正常停機(jī)。雖然用液壓壓力降低的方法來減少輥皮之間的沖擊，但卻使焦粉現(xiàn)粒度呈不穩(wěn)定狀況，無法達(dá)燒結(jié)工藝對(duì)焦粉粒度的要求。
3、改造內(nèi)容及實(shí)施過程
3.1  料倉下料口的改造
    為了保證在輥皮軸方向均勻給料，將下料口加寬為800 mm，同時(shí)對(duì)下料口中心線進(jìn)行找正，使之和輥皮的中心線相重合，這樣保證料從料倉落到皮帶上時(shí)在輥皮長(zhǎng)度方向上的料量基本均勻、對(duì)稱。
3.2立式閘板布料裝置的設(shè)計(jì)
在下料口改造完畢后，從給料量上保證了基本均勻，但是給料量的大小和輥皮軸向的均勻給料還需要進(jìn)一步控制。為此，將原來的水平式插板閥改造為立式閘板布料裝置，如圖5所示。使放料量根據(jù)立式閘板的升降來控制，杜絕了干料撒料控制不住、濕料不下料，特別是下料量波動(dòng)大導(dǎo)致的四輥堵及設(shè)備因電流大導(dǎo)致的電氣跳閘現(xiàn)象。
3.3水平式皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)
    通過下料口改造和立式閘板裝置的使用，實(shí)現(xiàn)了適量、均勻給料控制，進(jìn)而又對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行研究。通過改造原槽式給料皮帶機(jī)的上托輥支撐方式，將原來的槽式給料皮帶改造為水平式皮帶機(jī)，皮帶電機(jī)頻率由原來的15Hz提高到35Hz，給料皮帶的運(yùn)行速度由每370mm/s提高到850mm/s。
3.4輥?zhàn)娱g隙定位尺度板的設(shè)計(jì)
    四輥破碎機(jī)原設(shè)計(jì)無輥?zhàn)娱g隙定位裝置，在破碎工藝上不能穩(wěn)定焦粉粒度的合格率，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)，在機(jī)體主梁與輥?zhàn)哟筝S承座之間加工制作定位尺度塊、板，與液壓系統(tǒng)配合使用將平行的兩輥推進(jìn)對(duì)靠平衡（液壓活塞缸有自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡功能），測(cè)量出準(zhǔn)確尺寸，然后將輥?zhàn)永�開，把尺度塊及尺度板安制在機(jī)體主梁與大軸承座中間，加上輥?zhàn)铀�需的間隙尺寸就是破料所用間隙。經(jīng)過間隙定位安制使焦粉粒度得到很好的穩(wěn)定效果，根據(jù)尺度加減很明確的調(diào)整破碎所需間隙尺寸，而且能夠精確到0.3-0.5mm，這樣操作簡(jiǎn)便，間隙尺寸明確。
3.5全軸向等厚燃料破碎技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
    通過對(duì)下料口的改造、立式閘板布料裝置的使用以及水平式皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)，形成寬度為800mm水平式皮帶拉料、布料均勻等厚，使輥?zhàn)泳鶆蚱屏蠀^(qū)增加到900 mm寬度，加大了有功破碎寬度，減少了無功作業(yè)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了四輥破碎機(jī)全軸向等厚破料；而輥?zhàn)娱g隙定位尺度板的使用可以根據(jù)工藝需要對(duì)輥?zhàn)娱g隙進(jìn)行精確調(diào)整，避免了輥皮間隙調(diào)整誤差對(duì)輥皮的非正常磨損和對(duì)焦粉粒度的影響，使全軸向等厚燃料破碎技術(shù)更加完善。
    該技術(shù)的使用，降低了備件成本和維修成本，特別是減少了車削輥皮的次數(shù)，改造前平均每20天車削一次，改造后正常操作2—3個(gè)月車削一次。極大地減少了維修設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)度，并能夠長(zhǎng)時(shí)間保證焦粉粒度合格率。
4、結(jié)論
    (1)全軸向等厚燃料破碎技術(shù)的研制與應(yīng)用改善了四輥破碎機(jī)的進(jìn)料工況和破碎效果，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性和科學(xué)性。
    (2)燃料破碎系統(tǒng)在燒結(jié)廠屬于間斷運(yùn)行設(shè)備，目前對(duì)于該系統(tǒng)特別是四輥破碎機(jī)運(yùn)行可靠性和破碎工藝參數(shù)改進(jìn)進(jìn)行研究的還不多，全軸向等厚燃料破碎技術(shù)填補(bǔ)了這方面的空白。