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礦質量的要求，近年來，中鋼煉鐵二廠燒結對200m2燒結機實施了一系列技術升級改造，并通過加強生產過程工藝管控，使燒結礦質量指標得到了改善，工序能耗降低，創(chuàng)造了顯著的經濟效益。

關鍵詞  燒結技術  進步  改善  管控

1  前言

隨著高爐強化冶煉程度的提高，對燒結礦的質量要求越來越高，為達到高爐精料入爐的要求，2018年以來，針對工藝、設備的關鍵環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)進行了改造升級，并結合生產實際進行了工藝攻關，通過諸多措施的實施，使得燒結礦質量明顯改善，各項消耗有不同程度的降低，為高爐穩(wěn)產、高產、順產創(chuàng)造了條件。

2  技改項目及成果

2.1  實施厚料層燒結技術

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

2.1.1  實現(xiàn)混料自動加水

混合料加水量對燒結品質、透氣性、負壓、終點等其它環(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，直接影響主機效率。2020年11月對混料自動加水進行改造，減少了人為操作的盲目性，強化了混合料制粒效果，改善了粒度組成和料層的透氣性，燒結過程均勻，為燒結過程創(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透氣性的重要措施之一，將料溫提高到露點以上，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行改造，混合料料溫由50℃提高到70℃，為主機操作創(chuàng)造了有利條件。

2.1.3  加強燃料管理，滿足工藝要求

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

當燃料粒度過大時：燃燒帶變寬使燒結料層透氣性變壞，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，使燒結速度降低。

當粒度過小時：燃燒速度快，產生的熱量難以使燒結料達到熔化程度，燒結料粘結不好，燒結礦強度下降；阻礙氣流運動，降低燒結料層的透氣性，并有可能被氣流帶走。

2.1.4  燒結機滑道密封改造，減少過程漏風，降低電耗

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

2.1.5  工藝參數優(yōu)化匹配 

因提高料層生產，燒結料層中的熱量分布發(fā)生了很大的變化，故對工藝參數進行了調節(jié)，燒結機速、終點溫度、廢氣溫度等工藝參數的變化對以工序延伸管理為重點工作的操作奠定了強有力的基石，能最大化滿足汽機發(fā)電、余熱鍋爐供熱所需的余熱溫度，同時能有機匹配脫硫脫硝適宜的廢氣溫度，在滿足工藝工序的同時，達到了降本增效、環(huán)保達標目標。

2.2  優(yōu)化原料結構

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

針對我廠配料系統(tǒng)實際現(xiàn)狀，在物料品種多，成分不一的情況下，結合原料供應條件，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)化燒結前原料的粒級組成。

加強變料過程控制，變料前對原料成份的跟蹤，及時化驗分析，科學核算，及時掌握原料物理化學性質，變料后跟蹤過程工藝參數變化，及時采取應對措施，使燒結礦的各項成份指標在可控范圍內。

2.2.2  加強熔劑質量跟蹤，穩(wěn)定過程調整，實現(xiàn)高堿度燒結礦生產。

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

2.3  強化過程操作，提高以主機為“核心”的服務質量

2.3.1  合理用風。

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

結合生產實際，控制終點位置在23#風箱，杜絕機上冷卻，同時各風箱合理開啟，保證燒結過程的均勻性，同時在產能一定的前提下，通過合理用風，穩(wěn)定了終點溫度，保證了工藝匹配的廢氣溫度。

2.3.2  控制合適的點火溫度和垂直燒結速度，減少料面過熔。

點火溫度既影響表層燒結礦強度，還關系到燒結過程能否正常進行。點火溫度太低，表層燒結料得不到足夠的熱量，燒結礦強度變差而產生大量返礦；而點火溫度過高，表層燒結料過度熔化，形成不透氣的外殼，使垂直燒結速度降低，產量降低，燒結礦質量變差。

結合生產實際控制點火溫度在1050℃左右，相對降低燒結溫度，使整個燒結過程在較低溫度和較高氧位下進行，從而有利于強度好、還原性高的針狀鐵酸鈣的形成。實施低溫燒結的同時固體燃料用量降低，燒結礦轉鼓強度有所提高。

2.3.3  保持返礦平衡，降低返礦和除塵灰產生量。

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，燒結料層疏松，影響燒結礦強度，并且返礦參加二次配料，造成了浪費，因此生產實踐中應減少返礦的產生量。

由于除塵灰具有粒度極細、難混勻、難潤濕等特點，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，嚴重影響生產的穩(wěn)定。為了穩(wěn)定生產，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，讓除塵灰細水長流，達到穩(wěn)定返礦的目的。

2.4  強化過程工藝管理與設備管控，降低非計劃停機率。

在燒結設備中布料設備、燒結機、抽風機、單輥破碎機等設備，是燒結的關鍵設備。維護好這些關鍵設備是確保燒結生產順行的關鍵。設備運行管理的核心內容是執(zhí)行設備三級點檢制度，設備三級點檢包括“日常點檢、專業(yè)點檢、精密點檢”。在設備維護方面，要求崗位職工履行崗位主體責任制，強化設備點檢工作，對于問題及時發(fā)現(xiàn)、處理，確保設備連續(xù)運行，杜絕小插曲式的非計劃停機。（見表4）

3  結論 

（1）強化源頭控制是穩(wěn)定燒結礦質量的關鍵，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，尤其是確保三點溫度受控，是燒結管控的核心。

（3）加強設備點檢，最大程度的實現(xiàn)連續(xù)生產，為各項工藝指標的穩(wěn)定創(chuàng)造條件，是燒結生產的保障。

（4）在強化工藝管控的同時，及時掌握外圍條件變化，實現(xiàn)預控、預調，是燒結生產的主要任務。

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

（6）對陳舊的設備進行升級改造，提高自動控制水平，是獲得穩(wěn)定產品，保證燒結過程穩(wěn)定的關鍵。

4  參考文獻

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

[2] 曲洪斌，程世英，花丹.燒結工藝因素控制與燒結礦質量的關系[J]；本鋼技術；1998年04期.

[3] 甘志鴻.新鋼燒結廠指標攻關效果好[N]；中國冶金報；2007年.