郭小龍  王洪余  王素濤

（河鋼宣鋼煉鐵廠）

摘  要  燒結(jié)生產(chǎn)裝備的規(guī)?；痛笮突枰c之配套的新工藝、新技術(shù)的投入應(yīng)用。近幾年，河鋼宣鋼在生產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保方面不斷完善和改進(jìn)工藝設(shè)施，優(yōu)化工藝技術(shù)，使操控大型設(shè)備的技術(shù)水平得以提高，在發(fā)揮裝備效能的同時(shí)燒結(jié)礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了量的擴(kuò)張和質(zhì)的提升。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)生產(chǎn)  先進(jìn)技術(shù)  應(yīng)用

1  前言

鐵礦粉燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，其產(chǎn)成品燒結(jié)礦的質(zhì)量是保證高爐煉鐵正常生產(chǎn)的基本條件。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，設(shè)備落后、能耗較高的小型燒結(jié)機(jī)逐步被淘汰，代之而起的是燒結(jié)生產(chǎn)裝備的規(guī)?；痛笮突?，并與之配套的新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，使燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了量的擴(kuò)張和質(zhì)的提升。河鋼宣鋼現(xiàn)有360m2燒結(jié)機(jī)三臺(tái)，最長(zhǎng)的在線運(yùn)行已達(dá)十年之久，因原設(shè)計(jì)缺陷和設(shè)備、設(shè)施的老化，制約著燒結(jié)指標(biāo)的提檔晉級(jí)。近年來(lái)，宣鋼在燒結(jié)生產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保方面不斷完善和改進(jìn)工藝設(shè)施，優(yōu)化工藝技術(shù)，使操控大型設(shè)備的技術(shù)水平得到提升，在發(fā)揮裝備效能的同時(shí)燒結(jié)礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

2  節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1  低水、低碳、厚料層燒結(jié)技術(shù)

2.1.1  強(qiáng)化混合制粒

混合制粒是燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原有混合機(jī)襯板先后采用尼龍、橡膠襯板，粘料情況較為嚴(yán)重，影響成球、甚至出現(xiàn)倒料問(wèn)題。從2011年起陸續(xù)將襯板改型更換為新型陶瓷襯板，改造壓條材質(zhì)和設(shè)置；并在混合機(jī)滾筒壁上加裝振打裝置，隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)筒壁進(jìn)行多方位的振打，有效緩解了混合機(jī)粘料問(wèn)題。為提高制粒效果，改進(jìn)混合機(jī)加水裝置，在混料機(jī)原加水管基礎(chǔ)上，旁通接出霧化水管延伸至混料機(jī)內(nèi)2/3處，并在霧化水管上等距焊接霧化噴頭，加水方式改造柱狀水和霧化噴淋相結(jié)合，使3-8mm小球比例提高了5.6%，且密實(shí)程度明顯提高。 

2.1.2  增加臺(tái)車(chē)擋板高度

三臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)擋板原設(shè)計(jì)高度為750mm，為減少邊緣效應(yīng)，充分發(fā)揮料層主動(dòng)蓄熱作用，從2015年起陸續(xù)將三臺(tái)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)上擋板由260mm提高至310mm，擋板整體高度提高到800mm，同時(shí)松料器位置相應(yīng)提高30mm，使燒結(jié)料層厚度增加至780-800mm。

2.1.3  治理燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)一直是燒結(jié)生產(chǎn)中比較難解決的問(wèn)題，為提高燒結(jié)有效風(fēng)量，將漏風(fēng)治理常態(tài)化，制定《燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)排查治理制度》，定期對(duì)燒結(jié)機(jī)本體、除塵系統(tǒng)逐一排查，制定不同的補(bǔ)漏方案，遵循檢修與日常治理相結(jié)合，控制漏風(fēng)率在50%以?xún)?nèi)。原1#、2#環(huán)冷機(jī)密封采用內(nèi)外環(huán)的動(dòng)、靜密封方式，依靠橡膠板與固定鋼板之間的摩擦實(shí)現(xiàn)密封。這種密封方式橡膠板存在耐磨性差和容易被撕扯斷裂的現(xiàn)象，不僅密封不嚴(yán)，而且漏風(fēng)嚴(yán)重。通過(guò)改造用包容式機(jī)械密封系統(tǒng)取代原有的橡膠密封，用金屬軸端密封取代原有的橡膠軸端密封。改造后減少了更換密封的維修維護(hù)費(fèi)用，且環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率降低，燒結(jié)礦的冷卻效果極大提高。

 2.1.4  實(shí)施混合料自動(dòng)加水工藝

為解決原有的混合料加水由人工控制截門(mén)操作、造成加水時(shí)間和加水量精準(zhǔn)度差的問(wèn)題，將紅外測(cè)水儀改為微波測(cè)水儀，減少光線、顏色等因素影響，在混合皮帶處安裝料流檢測(cè)裝置，并自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)自動(dòng)加水程序。實(shí)施自動(dòng)加水技術(shù)后，混合料水分穩(wěn)定率提高了9-11%，明顯提高了混合料制粒效果的均勻性。

2.1.5  實(shí)施低水燒結(jié)

先后對(duì)緩沖倉(cāng)扇形閥門(mén)和出料口小門(mén)改造，以及完善其它相關(guān)設(shè)備功能，混合料水分由7.5-7.8%降低到7.1-7.4%，既減少燒結(jié)過(guò)濕層厚度，又改善料層透氣性。

2.2  降低燒結(jié)能耗的技術(shù)

2.2.1  優(yōu)化入燒燃料結(jié)構(gòu)

開(kāi)發(fā)燒結(jié)用固體燃料品種，先后進(jìn)行配加蘭炭、高灰分無(wú)煙煤等工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)合不同燃料的特性和生產(chǎn)實(shí)踐，確定不同置換比，為實(shí)際生產(chǎn)燃料比調(diào)整提供參考。并建立不同品種燃料性?xún)r(jià)比評(píng)價(jià)體系，優(yōu)選性?xún)r(jià)比高的燃料種類(lèi)，降低固體燃耗。

2.2.2  提高混合料溫度

混合料溫度是影響料層透氣性的重要因子?；旌狭蠝囟瓤刂频暮侠聿坏梢蕴岣叽怪睙Y(jié)速度從而增加燒結(jié)礦的產(chǎn)量，還可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量以及降低能耗等。通過(guò)工藝水池預(yù)熱以及混合機(jī)和緩沖倉(cāng)內(nèi)通熱蒸汽預(yù)熱混合料，穩(wěn)定預(yù)熱蒸汽供給制度，減少蒸汽機(jī)流量波動(dòng)帶來(lái)的混合料溫度波動(dòng)，保證混合料溫度冬季在55℃以上，夏季在60℃以上。

2.2.3  降低氣體燃料的技術(shù)

改進(jìn)工藝參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，在保證點(diǎn)火質(zhì)量的前提下，空燃比由（3.5-5）：1調(diào)為（4.5-6）:1，點(diǎn)火溫度由1100±50℃下調(diào)為1050±50℃，并要求嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)控制好燒結(jié)點(diǎn)火溫度與點(diǎn)火時(shí)間，降低燒結(jié)煤氣單耗。控制點(diǎn)火負(fù)壓的風(fēng)箱在前兩個(gè)，調(diào)節(jié)風(fēng)箱閘板開(kāi)度，點(diǎn)火負(fù)壓控制在7-8kPa，保證了混合料有良好的原始透氣性。

2.2.4  降低電耗的節(jié)能技術(shù)

在重點(diǎn)抓燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)治理的同時(shí)進(jìn)行技術(shù)改造。燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)是燒結(jié)系統(tǒng)的耗電大戶，原1#、2#主抽風(fēng)機(jī)的四臺(tái)電機(jī)功率均為6700kW，全部是工頻控制，電耗大。為降低燒結(jié)風(fēng)機(jī)的用電量，將風(fēng)機(jī)由原來(lái)的工頻控制改為變頻控制，在保證滿足燒結(jié)用風(fēng)的前提下，盡量將風(fēng)機(jī)功率降到最低，大大降低了電量的消耗。一燒原南一、南二篩均為橢圓等厚篩，由功率為90kw和75kw的兩臺(tái)大型電機(jī)帶動(dòng)，在滿足動(dòng)力需求的前提下，全部改造為棒條篩，分別由兩臺(tái)功率為11kw和兩臺(tái)功率為7.5kw的節(jié)能型小型電機(jī)代替；環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)共有5臺(tái)，在保證排礦溫度的前提下保證2至3臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能降耗效果明顯。

3  改進(jìn)布料設(shè)施和技術(shù)

3.1  解決緩沖倉(cāng)粘料

混合料水分波動(dòng)或控制過(guò)高、拉倉(cāng)制度的落實(shí)不到位都會(huì)加劇緩沖倉(cāng)粘料情況；另外，在梭式小車(chē)布料過(guò)程中，積料卡滯使得沿緩沖倉(cāng)長(zhǎng)度方向下料不均勻，進(jìn)而加重料倉(cāng)粘料。緩沖倉(cāng)粘料過(guò)多造成泥輥出料不暢、不均勻，嚴(yán)重影響燒結(jié)布料效果。通過(guò)采取以下改進(jìn)措施，使粘料現(xiàn)象得到控制：一是小車(chē)第一道清掃器手動(dòng)及時(shí)調(diào)整，消除南側(cè)倉(cāng)邊緣200mm堆料現(xiàn)象，避免小車(chē)卡滯；北端回縮450mm，避免落料點(diǎn)倉(cāng)壁掛料，確保梭式小車(chē)行程到位，布料均勻。二是皮帶清掃器及時(shí)更換，確保少帶料，減輕小車(chē)清掃器的負(fù)荷。三是制定緩沖倉(cāng)處理粘料制度及控制料位，正常生產(chǎn)情況下，緩沖倉(cāng)料位小于30t，如遇緩沖倉(cāng)料位大于30t虧料時(shí)必須及時(shí)處理；制定拉倉(cāng)確認(rèn)制度，由每周拉倉(cāng)一次改為每日一次。

3.2  改善布料操作

九輥布料電機(jī)由公頻改為變頻，通過(guò)實(shí)踐摸索轉(zhuǎn)速由50HZ調(diào)整為35HZ，安裝傾角由原來(lái)的40度改為37.5度，將輥?zhàn)娱g隙由8-10mm改為4mm，降低九輥磨損的同時(shí)促進(jìn)布料合理偏析，料面平整性也大為改善。

緩沖倉(cāng)出料口經(jīng)常出現(xiàn)大塊卡微調(diào)閥不能自動(dòng)排除，影響布料平整度甚至造成造成堆料。一是在原料上料系統(tǒng)增加輥篩，并對(duì)燒結(jié)配料下料篦子縮小間距、及時(shí)修補(bǔ)，杜絕大塊進(jìn)入緩沖倉(cāng)；二是微調(diào)下料口尺寸，將倉(cāng)東西方向擴(kuò)大100mm，泥輥閥門(mén)開(kāi)口由原來(lái)200mm擴(kuò)大到300mm。燒結(jié)布料拉溝、虧料明顯減少。

優(yōu)化平料操作。臺(tái)車(chē)邊緣兩側(cè)加裝壓料輥，在提高料層厚度時(shí)，防止物料自臺(tái)車(chē)兩側(cè)灑落，同時(shí)起到調(diào)整兩側(cè)透氣性，一定程度上減少了邊緣效應(yīng)。平料壓料板裝置加配重；將壓料板后端雙層廢舊皮帶平料裝置加裝配重，改善料面橫向平整度，改善表層燒結(jié)礦強(qiáng)度。

4  優(yōu)化燒結(jié)礦成分，改善冶金性能

隨著低成本戰(zhàn)略的不斷深化，燒結(jié)配料開(kāi)發(fā)使用多種低價(jià)新資源，當(dāng)?shù)鼐圪|(zhì)量也不穩(wěn)定，且品質(zhì)下滑。在此原料條件下，基于礦粉性能研究的科學(xué)配礦，保證適宜的液相流動(dòng)性及液相強(qiáng)度。優(yōu)化燒結(jié)礦成分，合理匹配SiO2、FeO、MgO和堿度，在燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度維持在78%以上的基礎(chǔ)上，還原度提高到84%以上。

5  優(yōu)化穩(wěn)定參數(shù)控制

不斷完善自動(dòng)控制及檢測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、完整性，便于主控對(duì)燒結(jié)關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)判斷、及時(shí)調(diào)整。通過(guò)燒結(jié)各工序、各種工藝參數(shù)的相關(guān)性分析，重視“拐點(diǎn)溫度”和燒結(jié)終點(diǎn)的控制，優(yōu)化和尋求燒結(jié)參數(shù)最佳匹配，統(tǒng)一操作思路，制定《標(biāo)準(zhǔn)化、趨勢(shì)化、規(guī)范化操作管理制度》及《關(guān)鍵工藝參數(shù)控制及考核標(biāo)準(zhǔn)》等工藝制度，確保工藝參數(shù)受控率達(dá)到99%以上。

6  余熱回收利用技術(shù)

目前，燒結(jié)工序余熱利用大多是利用燒結(jié)礦的顯熱即環(huán)冷機(jī)的煙氣溫度，對(duì)于燒結(jié)機(jī)煙道廢氣的余熱利用還沒(méi)得到廣泛應(yīng)用。宣鋼三臺(tái)燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)都已投運(yùn)了余熱發(fā)電項(xiàng)目，但燒結(jié)大煙道末端200-400℃高溫?zé)煔庖恢北恢鞒轱L(fēng)機(jī)抽走除塵脫硫后直接排放。從2017年起，先后對(duì)3#、1#燒結(jié)機(jī)煙道余熱回收利用，并入環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫?zé)煔獾挠行Ю谩?/span>

7  結(jié)語(yǔ)

燒結(jié)設(shè)備的老化必然制約著指標(biāo)的改進(jìn)和提升，宣鋼從自身實(shí)際出發(fā)，在燒結(jié)生產(chǎn)中通過(guò)改善工藝條件，改造工藝設(shè)備和優(yōu)化工藝操作等措施，促進(jìn)了燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)的攀升，為保證高爐技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件。