陽  亮

（方大九鋼煉鐵廠）

摘  要  九鋼煉鐵燒結(jié)根據(jù)點火爐內(nèi)燒結(jié)料面的熱量接受狀況，引入了燒結(jié)料面受熱強(qiáng)度的概念，將其作為燒結(jié)點火效果的評價標(biāo)準(zhǔn)。同時，結(jié)合燒結(jié)過定燒結(jié)礦質(zhì)量的同時降低點火煤氣消耗，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)  料面  受熱強(qiáng)度  燃燒特性  空燃比

1  前言

燒結(jié)生產(chǎn)中點火能耗約占燒結(jié)能耗的10%左右，即燒結(jié)點火能耗約占鋼鐵企業(yè)總能耗的1%左右?？紤]到降低燒結(jié)點火煤氣消耗對于鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗，減少污染物排放具有積極的意義。

燒結(jié)過程從混合料表層的燃料點火開始，燒結(jié)點火的目的是供給混合料表層以足夠的熱量，使表層的固體燃料著火、燃燒，同時使表層混合料在點火器內(nèi)高溫?zé)煔獾淖饔孟赂稍?、預(yù)熱、燒結(jié)。燒結(jié)點火過程是點火器通過燃燒廢氣及熱輻射向燒結(jié)混合料表層供熱和混合料中碳素燃燒共同加熱燒結(jié)混合料表層的過程。點火過程直接影響到燒結(jié)過程的熱狀態(tài)，并最終影響燒結(jié)礦質(zhì)量、燒結(jié)能耗以及綜合生產(chǎn)目標(biāo)。燒結(jié)點火過程和燒結(jié)料層溫度場作為整個燒結(jié)生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，其狀態(tài)的好壞直接影響著整個燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)、質(zhì)量指標(biāo)，所以燒結(jié)點火過程和燒結(jié)料層溫度的合理控制就顯得尤為重要。

點火操作是鐵礦石高溫?zé)Y(jié)過程的起始點，是燒結(jié)工藝承上啟下的重要環(huán)節(jié)，也是燒結(jié)過程的基礎(chǔ)。點火效果的好壞將直接影響燒結(jié)過程能否順利進(jìn)行以及表層燒結(jié)礦的強(qiáng)度，同時也直接影響著能源介質(zhì)消耗以及燒結(jié)能耗。

對于鐵礦石燒結(jié)，點火溫度一般介于1000～1100 ℃，點火時間一般為60s點火溫度由燃料發(fā)熱值、燃料用量和過?？諝庀禂?shù)( 空燃比) 等因素所決定。點火溫度過低，點火強(qiáng)度不足或者點火時間不夠，都將會促使料層表面欠熔；點火溫度過高或點火時間過長又會造成燒結(jié)料表面過熔形成硬殼影響空氣通過，降低料層的透氣性，減慢料層垂直燒結(jié)速度，以致降低生產(chǎn)率。所以必須根據(jù)原料條件確定混合料中水、碳含量，選擇適當(dāng)?shù)狞c火設(shè)備和熱工制度，以保證點火的順行。

燒結(jié)點火制度主要包括煤氣流量、空氣流量、空燃比等點火參數(shù)的控制與選擇，目前大多以點火爐爐膛內(nèi)部溫度或點火強(qiáng)度作為判斷標(biāo)準(zhǔn)對點火制度進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。為進(jìn)一步研究燒結(jié)料面在點火爐內(nèi)熱量接受狀況，九鋼煉鐵燒結(jié)180m2 燒結(jié)機(jī)點火制度進(jìn)行優(yōu)化以降低其煤氣消耗，從而降低其燒結(jié)能耗。

2  改造方法

點火爐前移。180m2燒結(jié)利用檢修期間將1#、2#點火器分別向前移動530mm和670mm，更換頭部密封板，降低頭部密封板漏風(fēng)，同時關(guān)閉1#、2#風(fēng)箱開度，降低頭部風(fēng)箱負(fù)壓做到微負(fù)壓點火，因點火負(fù)壓降低后火焰會外噴造成料面上的顆粒物外溢增加勞動強(qiáng)度，特增加點火爐擋料板解決此問題。

整改前點火爐離布料平臺有500-600mm的間隙，整改后點火爐離布料平臺基本吻合，且與頭部密封板持平，如上圖所示。

在不破壞原有鋼結(jié)構(gòu)及設(shè)計的情況下調(diào)整，確保臺車運行正常。

3  生產(chǎn)實踐

（1）生產(chǎn)中因前三個風(fēng)箱負(fù)壓下降，造成火焰外噴通過調(diào)整煤氣火嘴的開度來控制火焰，避免煤氣外溢，通過調(diào)整煤氣用量較之前下降了500m3/h，而點火溫度沒有受影響。

通過檢修后的數(shù)據(jù)分析及生產(chǎn)實踐可以看出，2#煤氣用量較之前有明顯下降，煤氣用量較之前下降約894m3/h，而點火溫度較之前沒有明顯的下降。1#煤氣用量較之前沒有明顯變化，但是點火溫度較之前有明顯的提高，后續(xù)將利用檢修繼續(xù)對1#機(jī)風(fēng)箱進(jìn)行關(guān)閉降低負(fù)壓進(jìn)行調(diào)整。

注：以上數(shù)據(jù)因時間關(guān)系未能全分析，后期將繼續(xù)進(jìn)行分析核對。

（2）通過生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，180m2燒結(jié)機(jī)在煤氣用量控制在9000m3左右當(dāng)點火空燃比控制在1.0-1.1左右，點火表面均良好，由于空氣的過剩會造成風(fēng)量過剩影響爐膛內(nèi)的溫度不穩(wěn)定和造成下降，后期將控制空氣流量在8000m3/h左右，隨著空燃比提高，料面最高溫度值呈上升趨勢，在低空燃比條件下，只有大幅度提高煤氣流量，才能保證料面最高溫度值與高空燃比時相當(dāng)。

（3）采用微負(fù)壓點火技術(shù)

微負(fù)壓低溫點火技術(shù)是目前公認(rèn)的可有效降低燒結(jié)點火煤氣耗的重要措施之一。為此，利用維修機(jī)會對點火器正下方1、2號風(fēng)箱與導(dǎo)氣管連接口進(jìn)行微負(fù)壓點火改造。將風(fēng)箱與導(dǎo)氣管連接口進(jìn)行喇叭收口處理，將導(dǎo)氣管的有效抽風(fēng)橫截面積減少到原來的1/4。改造后，點火負(fù)壓由原來的-15.6kPa左右降低至-12.0kPa左右。

（4）采用低溫點火技術(shù)

經(jīng)過生產(chǎn)實踐和摸索發(fā)現(xiàn)，將點火溫度控制標(biāo)準(zhǔn)由1100 ℃左右降低為1050℃±50℃，并要求崗位強(qiáng)化操作，勤于觀察及時調(diào)整，同時加強(qiáng)對點火溫度的檢查，不僅保證了點火強(qiáng)度，而且有效地降低了煤氣消耗。

（5）提高燒結(jié)機(jī)料層厚度

嚴(yán)格執(zhí)行厚料燒透的原則通過采取提高混合料溫度等措施提高混合料的透氣性，修正松料器及布料設(shè)施等手段為提高燒結(jié)料層創(chuàng)造條件。優(yōu)化后燒結(jié)料層厚度由原來的約740mm （±10mm）提高到750mm（±10mm），料面平整度及料面點火效果明顯提高。

通過表1相關(guān)數(shù)據(jù)的對比，可以將料面高溫綜合受熱強(qiáng)度作為評價點火爐點火效果的補充參數(shù)，與點火爐溫度平均值相結(jié)合對點火制度進(jìn)行優(yōu)化，改善點火效果、降低煤氣消耗。

5  結(jié)論

（1）在煤氣流量一定的條件下，隨著空燃比提高，燒結(jié)料面1000℃以上高溫區(qū)域持續(xù)時間增加，料面最高溫度值提高，料面高溫綜合受熱強(qiáng)度上升，點火效果改善。

（2）將料面高溫綜合受熱強(qiáng)度作為評價點火爐點火效果的補充參數(shù)，與點火爐溫度平均值相結(jié)合對點火制度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可以進(jìn)一步改善點火效果、降低煤氣消耗。

（3）根據(jù)測試結(jié)果，通過提高空燃比，高爐煤氣流量相應(yīng)下降約800m3/h。