李海云  王明峰  高  宇

（山西中陽鋼鐵有限公司煉鐵二廠）

摘  要  為了滿足高爐冶煉對燒結(jié)礦質(zhì)量的要求，近年來，中鋼煉鐵二廠燒結(jié)對200m2燒結(jié)機(jī)實(shí)施了一系列技術(shù)升級改造，并通過加強(qiáng)生產(chǎn)過程工藝管控，使燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)得到了改善，工序能耗降低，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)技術(shù)  進(jìn)步  改善  管控

1  前言

隨著高爐強(qiáng)化冶煉程度的提高，對燒結(jié)礦的質(zhì)量要求越來越高，為達(dá)到高爐精料入爐的要求，2018年以來，針對工藝、設(shè)備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造升級，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行了工藝攻關(guān)，通過諸多措施的實(shí)施，使得燒結(jié)礦質(zhì)量明顯改善，各項(xiàng)消耗有不同程度的降低，為高爐穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、順產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

2  技改項(xiàng)目及成果

2.1  實(shí)施厚料層燒結(jié)技術(shù)

2018年以來通過提高焦粉破碎質(zhì)量、提高料溫、減少漏風(fēng)、一、二混襯板改造等手段，將燒結(jié)機(jī)料層逐步提高到710mm，充分運(yùn)用燒結(jié)礦層自動蓄熱作用，提高料層厚度降低燃料消耗。實(shí)現(xiàn)低碳厚料層操作后，一方面既有利于提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，改善燒結(jié)礦的粒度組成，使燒結(jié)礦大塊降低，粉末減少，粒度趨于均勻，成品率提高，強(qiáng)度提高；另一方面又有利于降低燒結(jié)礦氧化亞鐵含量，改善燒結(jié)礦的還原性，此外還有利于減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件（見表1）。

2.1.1  實(shí)現(xiàn)混料自動加水

混合料加水量對燒結(jié)品質(zhì)、透氣性、負(fù)壓、終點(diǎn)等其它環(huán)節(jié)的影響較大。原一混加水采用人工加水，過程中人員操作手法不同，對水分的控制判斷不清，存在一定的盲目性，經(jīng)常發(fā)生跑干料或稀泥現(xiàn)象，對混合料工序造成很大的影響，直接影響主機(jī)效率。2020年11月對混料自動加水進(jìn)行改造，減少了人為操作的盲目性，強(qiáng)化了混合料制粒效果，改善了粒度組成和料層的透氣性，燒結(jié)過程均勻，為燒結(jié)過程創(chuàng)造了有利條件。

2.1.2  提高混合料料溫，減少過濕現(xiàn)象

提升混合料原始料溫是改善燒結(jié)透氣性的重要措施之一，將料溫提高到露點(diǎn)以上，可以顯著減少料層中水汽冷凝而減少過濕現(xiàn)象。2019年，通過對一混加水換熱器進(jìn)行改造，混合料料溫由50℃提高到70℃，為主機(jī)操作創(chuàng)造了有利條件。

2.1.3  加強(qiáng)燃料管理，滿足工藝要求

關(guān)口前移，提前對焦粉的水分、庫存量進(jìn)行源頭控制，優(yōu)化過程配加，確保了焦粉的穩(wěn)定配加。同時提高破碎質(zhì)量，強(qiáng)化過程抽查，控制燃料粒度在規(guī)定范圍：＜3mm粒度≥78%，控制＜0.5mm粒級比例，實(shí)現(xiàn)其在料層中分布均勻。

當(dāng)燃料粒度過大時：燃燒帶變寬使燒結(jié)料層透氣性變壞，燃料在料層中分布不均，布料時容易發(fā)生燃料偏析現(xiàn)象，在無燃料處，空氣得不到利用，使燒結(jié)速度降低。

當(dāng)粒度過小時：燃燒速度快，產(chǎn)生的熱量難以使燒結(jié)料達(dá)到熔化程度，燒結(jié)料粘結(jié)不好，燒結(jié)礦強(qiáng)度下降；阻礙氣流運(yùn)動，降低燒結(jié)料層的透氣性，并有可能被氣流帶走。

2.1.4  燒結(jié)機(jī)滑道密封改造，減少過程漏風(fēng)，降低電耗

為了降低燒結(jié)能耗，同時解決有效風(fēng)量的合理利用，2018年6月份進(jìn)行了燒結(jié)機(jī)滑道密封改造，由原來的機(jī)械密封改為柔性密封，漏風(fēng)率顯著降低（見表2）。

2.1.5  工藝參數(shù)優(yōu)化匹配 

因提高料層生產(chǎn)，燒結(jié)料層中的熱量分布發(fā)生了很大的變化，故對工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，燒結(jié)機(jī)速、終點(diǎn)溫度、廢氣溫度等工藝參數(shù)的變化對以工序延伸管理為重點(diǎn)工作的操作奠定了強(qiáng)有力的基石，能最大化滿足汽機(jī)發(fā)電、余熱鍋爐供熱所需的余熱溫度，同時能有機(jī)匹配脫硫脫硝適宜的廢氣溫度，在滿足工藝工序的同時，達(dá)到了降本增效、環(huán)保達(dá)標(biāo)目標(biāo)。

2.2  優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)

2.2.1  優(yōu)化原料配比，從單一的化學(xué)成分向礦物組成、原料粒級延伸。

針對我廠配料系統(tǒng)實(shí)際現(xiàn)狀，在物料品種多，成分不一的情況下，結(jié)合原料供應(yīng)條件，在保障主要礦粉配比的同時，盡可能的優(yōu)化，主要是控制褐鐵礦配比。

通過對不同品種礦粉的粒級組成對比，嚴(yán)格控制原料中小于1mm粒級和大于10mm的粒級含量，優(yōu)化燒結(jié)前原料的粒級組成。

加強(qiáng)變料過程控制，變料前對原料成份的跟蹤，及時化驗(yàn)分析，科學(xué)核算，及時掌握原料物理化學(xué)性質(zhì)，變料后跟蹤過程工藝參數(shù)變化，及時采取應(yīng)對措施，使燒結(jié)礦的各項(xiàng)成份指標(biāo)在可控范圍內(nèi)。

2.2.2  加強(qiáng)熔劑質(zhì)量跟蹤，穩(wěn)定過程調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)。

我廠使用的熔劑有生石灰和白云石兩種，日常生產(chǎn)過程中，通過提前掌握爐料生產(chǎn)情況，過程跟蹤消化程度，料溫變化，后續(xù)終端質(zhì)量校對，在最大程度的減少波動，穩(wěn)定質(zhì)量的同時，積極與高爐生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，逐步提高燒結(jié)礦堿度（見表3）。

2.3  強(qiáng)化過程操作，提高以主機(jī)為“核心”的服務(wù)質(zhì)量

2.3.1  合理用風(fēng)。

風(fēng)是燒結(jié)作業(yè)賴以進(jìn)行的基本物質(zhì)條件之一，也是加快燒結(jié)過程最活躍積極的因素，抽過料層的風(fēng)量越大，垂直燒結(jié)速度越快，在保持成品率不變的情況下，可大幅度提高燒結(jié)生產(chǎn)產(chǎn)量。但是風(fēng)量過大，燒結(jié)速度過快，混合料各組分沒有足夠的時間互相粘結(jié)在一起，將降低燒結(jié)礦的成品率，同時冷卻速度的加快，也會引起燒結(jié)礦強(qiáng)度的降低。

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，控制終點(diǎn)位置在23#風(fēng)箱，杜絕機(jī)上冷卻，同時各風(fēng)箱合理開啟，保證燒結(jié)過程的均勻性，同時在產(chǎn)能一定的前提下，通過合理用風(fēng)，穩(wěn)定了終點(diǎn)溫度，保證了工藝匹配的廢氣溫度。

2.3.2  控制合適的點(diǎn)火溫度和垂直燒結(jié)速度，減少料面過熔。

點(diǎn)火溫度既影響表層燒結(jié)礦強(qiáng)度，還關(guān)系到燒結(jié)過程能否正常進(jìn)行。點(diǎn)火溫度太低，表層燒結(jié)料得不到足夠的熱量，燒結(jié)礦強(qiáng)度變差而產(chǎn)生大量返礦；而點(diǎn)火溫度過高，表層燒結(jié)料過度熔化，形成不透氣的外殼，使垂直燒結(jié)速度降低，產(chǎn)量降低，燒結(jié)礦質(zhì)量變差。

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際控制點(diǎn)火溫度在1050℃左右，相對降低燒結(jié)溫度，使整個燒結(jié)過程在較低溫度和較高氧位下進(jìn)行，從而有利于強(qiáng)度好、還原性高的針狀鐵酸鈣的形成。實(shí)施低溫?zé)Y(jié)的同時固體燃料用量降低，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有所提高。

2.3.3  保持返礦平衡，降低返礦和除塵灰產(chǎn)生量。

由于返礦粒度大，返礦配比過大時，整個混合料大粒級過高，水分分布不均，燒結(jié)料層疏松，影響燒結(jié)礦強(qiáng)度，并且返礦參加二次配料，造成了浪費(fèi)，因此生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)減少返礦的產(chǎn)生量。

由于除塵灰具有粒度極細(xì)、難混勻、難潤濕等特點(diǎn)，在除塵灰集中添加時，造成混合料水分波動大，料層透氣性差，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的穩(wěn)定。為了穩(wěn)定生產(chǎn)，要求盡可能的減少除塵灰量，同時要求放灰人員增加放灰頻次，穩(wěn)定灰倉料位，并規(guī)定除塵灰合理消化，讓除塵灰細(xì)水長流，達(dá)到穩(wěn)定返礦的目的。

2.4  強(qiáng)化過程工藝管理與設(shè)備管控，降低非計(jì)劃停機(jī)率。

在燒結(jié)設(shè)備中布料設(shè)備、燒結(jié)機(jī)、抽風(fēng)機(jī)、單輥破碎機(jī)等設(shè)備，是燒結(jié)的關(guān)鍵設(shè)備。維護(hù)好這些關(guān)鍵設(shè)備是確保燒結(jié)生產(chǎn)順行的關(guān)鍵。設(shè)備運(yùn)行管理的核心內(nèi)容是執(zhí)行設(shè)備三級點(diǎn)檢制度，設(shè)備三級點(diǎn)檢包括“日常點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢、精密點(diǎn)檢”。在設(shè)備維護(hù)方面，要求崗位職工履行崗位主體責(zé)任制，強(qiáng)化設(shè)備點(diǎn)檢工作，對于問題及時發(fā)現(xiàn)、處理，確保設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，杜絕小插曲式的非計(jì)劃停機(jī)。（見表4）

3  結(jié)論 

（1）強(qiáng)化源頭控制是穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量的關(guān)鍵，包括原燃料前期混勻、配比優(yōu)化、粒級搭配等尤為重要。

（2）穩(wěn)定水碳，保證料層厚度，尤其是確保三點(diǎn)溫度受控，是燒結(jié)管控的核心。

（3）加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢，最大程度的實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，為各項(xiàng)工藝指標(biāo)的穩(wěn)定創(chuàng)造條件，是燒結(jié)生產(chǎn)的保障。

（4）在強(qiáng)化工藝管控的同時，及時掌握外圍條件變化，實(shí)現(xiàn)預(yù)控、預(yù)調(diào)，是燒結(jié)生產(chǎn)的主要任務(wù)。

（5）返礦、除塵灰等二次焙燒物的降低，是燒結(jié)礦質(zhì)量提升的最直接表現(xiàn)，也是燒結(jié)工序降本增效的主要手段，更是燒結(jié)工序生產(chǎn)的永恒追求。

（6）對陳舊的設(shè)備進(jìn)行升級改造，提高自動控制水平，是獲得穩(wěn)定產(chǎn)品，保證燒結(jié)過程穩(wěn)定的關(guān)鍵。

4  參考文獻(xiàn)

[1] 龍紅明，袁曉麗，劉自明.《鐵礦粉燒結(jié)原理與工藝》；冶金工業(yè)出版社，2010年.

[2] 曲洪斌，程世英，花丹.燒結(jié)工藝因素控制與燒結(jié)礦質(zhì)量的關(guān)系[J]；本鋼技術(shù)；1998年04期.

[3] 甘志鴻.新鋼燒結(jié)廠指標(biāo)攻關(guān)效果好[N]；中國冶金報(bào)；2007年.