安鋼1號(hào)燒結(jié)機(jī)提高堿度穩(wěn)定率的實(shí)踐

李發(fā)展 劉月建 艾 碩 公 毅

1.前言

安鋼1號(hào)燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)于2005年，設(shè)計(jì)有預(yù)配工藝，進(jìn)廠鐵礦粉、石灰石粉、白云石粉及廠內(nèi)回收物資如高返、鋼渣、除塵灰、污泥等通過原料場預(yù)配室進(jìn)行預(yù)配料，經(jīng)二次料場堆、取料機(jī)“平鋪切取”后，由皮帶機(jī)送至燒結(jié)配料室料倉后與生石灰粉、煤粉、內(nèi)返按工藝比例配料。由于原料場改造施工，場地縮短，單垛混勻料減少，只能供1號(hào)燒結(jié)機(jī)使用5-6天，致使每月?lián)Q垛次數(shù)達(dá)到4-5次，且大修前仍在使用顎式破碎機(jī)破碎塊狀生石灰，生石灰粉質(zhì)量和粒度得不到保證，而大修后投用的稱量料斗頻繁出現(xiàn)點(diǎn)擊過熱燒毀問題，影響了配料精度。由于這些原因，2018年初安鋼1號(hào)燒結(jié)機(jī)堿度月穩(wěn)定率（±0.10）僅為70%左右。通過技術(shù)人員通在原料穩(wěn)定性控制、工藝及設(shè)備的改進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化操作上采取了一系列措施，2018年7月以來，1號(hào)燒結(jié)機(jī)堿度穩(wěn)定率提升到80%以上。

2.提高燒結(jié)礦R穩(wěn)定率的措施

2.1 改善混勻料質(zhì)量

由于原料場改造施工占地，造成二次料場堆料場地狹窄，單垛混勻料只能供1號(hào)燒結(jié)機(jī)使用5-6天，垛中穩(wěn)定供料只有3-4天時(shí)間，混勻料質(zhì)量穩(wěn)定性得不到保證。為此首先主要采取措施保證混勻料質(zhì)量：一是減少配比變更次數(shù)，減少鐵料品種，保持主結(jié)構(gòu)不變，盡可能使一個(gè)配比執(zhí)行兩垛料以上；二是在無法保證兩垛料配比完全一致的情況下，盡可能穩(wěn)定連續(xù)兩垛料的成分，尤其是保證混合料SiO2成分波動(dòng)范圍≤0.2%；三是合理控制堆料流量，增加堆料層數(shù)，在保證小品種鐵料下料量穩(wěn)定的同時(shí)，保證單垛混勻料堆料層數(shù)≥400層；四是加強(qiáng)配料設(shè)備的管理，加強(qiáng)配料秤的校驗(yàn)，穩(wěn)定各倉下料量；五是加強(qiáng)上料管理，保證預(yù)配室及汽車回收料槽上料品種的準(zhǔn)確性；六是改變煉鋼污泥的配加方式，由之前的汽車鋪底改為皮帶秤按配比穩(wěn)定配加，保證均勻性。七是保證熔劑的穩(wěn)定配加，避免熔劑出現(xiàn)混料現(xiàn)象[1]。通過以上措施的實(shí)施，混勻料SiO2穩(wěn)定率（±0.20%）從75%提升至了85%。

2.2 優(yōu)化混勻料換垛方式

由于二次料場料條縮短，換垛周期只有5-6天，原先的換垛方式為本垛料尾全部用完后開始取用下一垛料頭，料頭料尾頭尾相接，這樣波動(dòng)時(shí)間長達(dá)2-3天。為減少料頭料尾的波動(dòng)，技術(shù)人員對換垛操作做了優(yōu)化：

一是減少料尾錐角部分成分波動(dòng)對燒結(jié)礦R的影響，每垛料平段取用完畢后，料尾錐角段約500噸混勻料不再取用，采取均勻鋪底的辦法消化。

二是上一垛料即將使用完畢時(shí)，1號(hào)燒結(jié)機(jī)配料室開始騰空1個(gè)混勻料倉取用新料料頭，料頭與老料料尾部分搭配使用，料頭配加比例為10%，使用量為2000噸。

三是上垛料料尾和本垛料料頭使用完畢后，燒結(jié)機(jī)配料室騰空2個(gè)倉取新料備用，當(dāng)其余3個(gè)倉老料存量剩余1/2時(shí)也開始取用新料，記錄老料存量，推算老料預(yù)計(jì)使用完畢的時(shí)間，做到5個(gè)料倉的新料同時(shí)開始使用。

按照新方案執(zhí)行后，料斗料尾波動(dòng)時(shí)間被壓縮在1天內(nèi)，減少了燒結(jié)礦成分波動(dòng)。

2.3 加強(qiáng)混勻料配料管理，保證配料準(zhǔn)確性

1號(hào)燒結(jié)機(jī)配料室設(shè)計(jì)有5個(gè)混勻料料倉，在保證混勻料成分穩(wěn)定上主要有：(1)盡可能增加混勻料圓盤開啟臺(tái)數(shù)，平均各倉混勻料成分，正常情況下要求5個(gè)圓盤同時(shí)開啟，在設(shè)備檢修情況下至少要保證3個(gè)圓盤同時(shí)開啟；(2)堅(jiān)持每8小時(shí)輪流查看一次混勻料皮帶秤的皮重，發(fā)現(xiàn)皮重異常要及時(shí)排查原因并進(jìn)行校正，發(fā)現(xiàn)皮帶秤跑偏或者粘料要及時(shí)調(diào)偏或者調(diào)整刮料器。(3)堅(jiān)持定期掛碼校驗(yàn)皮帶秤的準(zhǔn)確性，尤其是涉及皮帶稱或周圍設(shè)備檢修時(shí)必須使傳感器暫時(shí)脫離稱量，避免損壞，施工結(jié)束后要第一時(shí)間安排皮帶秤校驗(yàn)。日常點(diǎn)檢時(shí)注意觀察傳感器周圍是否有異物干擾稱量精度。(4)圓盤下料斗或者皮帶秤下料斗卡異物時(shí)要及時(shí)處理，避免皮帶秤磨損影響精度。

2.4 改造除塵灰配加方式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定配加

1號(hào)燒結(jié)機(jī)大修前區(qū)域內(nèi)四個(gè)除塵器的除塵灰采用螺旋、刮板機(jī)直接配加到一混滾筒前配料皮帶或者返礦皮帶上，由于沒有計(jì)量控制，不能按照物料配比進(jìn)行配料，對燒結(jié)過程影響較大，進(jìn)而影響燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)開放式的除塵灰配加，對現(xiàn)場環(huán)境影響較大。

1號(hào)燒結(jié)機(jī)進(jìn)行大修改造時(shí)新增了除塵灰氣體輸送工藝，將4個(gè)除塵器產(chǎn)生的除塵灰通過倉泵和輸灰管道輸送到配料室改造后的7號(hào)、8號(hào)倉，然后通過星型卸灰閥和螺旋稱實(shí)現(xiàn)除塵灰的定量配加，不僅實(shí)現(xiàn)了各除塵器不同種類除塵灰的混勻，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)按比例連續(xù)配加，有效地減少了燒結(jié)混勻料成分的波動(dòng)，同時(shí)穩(wěn)定了混勻料水分和配碳量，進(jìn)而保證了燒結(jié)趨勢和燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定，而且解決了現(xiàn)場除塵灰拋灑揚(yáng)塵的問題。

2.5 改造生石灰配料設(shè)備，保證穩(wěn)定配加

2.5.1 生石灰配加設(shè)備改造

1號(hào)燒結(jié)機(jī)大修前使用的生石灰配料設(shè)備為星型卸灰閥、螺旋稱和消化器，由于星型卸灰閥設(shè)備條件限制，在生石灰配比較小時(shí)存在下料量波動(dòng)的問題。大修將生石灰料倉移位后，生石灰配加設(shè)備改為了星型卸灰閥、稱重料斗和皮帶秤的結(jié)構(gòu)。

由于設(shè)備選型以及星型卸灰閥變頻器和稱量料斗配合的原因，新設(shè)備投用后頻繁出現(xiàn)電機(jī)過熱燒毀和減速機(jī)損壞的設(shè)備事故，對生產(chǎn)穩(wěn)定帶來較大影響。技術(shù)人員在反復(fù)研究原因后，決定修改稱量料斗存料量與星型卸灰閥變頻速度的連鎖方式，以稱量料斗存料量上下限來控制星型卸灰閥的開停，既滿足了稱量料斗連續(xù)供料的要求，又避免了星型卸灰閥長時(shí)間低速運(yùn)行容易過熱燒毀的問題。同時(shí)在稱量料斗兩側(cè)各加裝了一臺(tái)小振動(dòng)器，定時(shí)自動(dòng)開啟，可有效防止稱量料斗粘料，保證生石灰下料的穩(wěn)定性[2]。

2.5.2 生石灰倉震倉裝置改造

為降低輸送成本，1號(hào)燒結(jié)機(jī)使用壓縮空氣輸送生石灰，但壓縮空氣水分含量高，容易導(dǎo)致生石灰在配料室倉內(nèi)出現(xiàn)結(jié)塊、板結(jié)，影響生石灰下料的穩(wěn)定性，為此對生石灰震倉裝置進(jìn)行了改造，將傳統(tǒng)的倉壁震動(dòng)器更換為懸笛聲波震倉裝置，震倉效果更好，能有效減少倉壁粘料，保證了生石灰下料的穩(wěn)定[3]。

2.6 規(guī)范堿度調(diào)整方法，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)控

生產(chǎn)過程中堿度調(diào)整分兩種情況，一種是正常情況下堿度稍微偏離的修正；第二種是出現(xiàn)R廢樣時(shí)快速判斷原因并進(jìn)行修正。兩種情況對應(yīng)兩種不同的調(diào)整措施，技術(shù)人員對此做出了標(biāo)準(zhǔn)化的管理規(guī)定，并制定了檢查考核制度：

2.6.1 堿度略微偏離情況下的灰比調(diào)整

一般正常情況下，R的調(diào)整以近5個(gè)成分SiO2的均值為基準(zhǔn)，在未換料、未調(diào)整熔劑結(jié)構(gòu)的情況下，堿度調(diào)整以穩(wěn)定CaO含量為準(zhǔn)繩。當(dāng)SiO2表現(xiàn)正常，而CaO出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)引起堿度波動(dòng)時(shí)，要第一時(shí)間從配料室熔劑秤皮重、下料準(zhǔn)確性、熔劑倉位、熔劑質(zhì)量變化查找原因并迅速排除，并根據(jù)計(jì)算值調(diào)整生石灰配比，使得CaO回歸正常范圍。

表1 堿度考核基數(shù)為2.0倍CaO參考范圍

表2 堿度考核基數(shù)為2.05倍CaO參考范圍

表3 生石灰配比與燒結(jié)礦CaO含量對應(yīng)參考數(shù)據(jù) %

表4 2018年1號(hào)燒結(jié)機(jī)指標(biāo)提升對比 %

CaO基準(zhǔn)=近期平均SiO2×R基數(shù)。

正常情況下，同一個(gè)配比結(jié)構(gòu)的SiO2含量應(yīng)保持相對穩(wěn)定，上下浮動(dòng)應(yīng)在±0.15較為正常，同樣，可根據(jù)相對穩(wěn)定的SiO2含量確定一個(gè)CaO基準(zhǔn)，并對應(yīng)一個(gè)較為穩(wěn)定的生石灰折合配比(即生石灰、白云石、石灰石粉三熔劑折合成生石灰后的配比)。

SiO2含量確定之后，對應(yīng)范圍進(jìn)行調(diào)整見表1、表2。以生石灰有效CaO含量平均77%計(jì)算，調(diào)整生石灰配比對應(yīng)燒結(jié)礦CaO含量的變化見表3。

2.6.2 堿度出現(xiàn)廢樣情況下的灰比調(diào)整

當(dāng)因SiO2波動(dòng)造成堿度廢樣時(shí)要第一時(shí)間查明：確認(rèn)鐵料是否出現(xiàn)混料、配料室各秤下料是否正常，生石灰、青石粉、鋼渣質(zhì)量有無變化等等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除，SiO2應(yīng)能恢復(fù)正常。如未發(fā)現(xiàn)問題或問題無法排除，要立即展開堿度調(diào)整。

（1）當(dāng)因SiO2偏差，使得堿度出現(xiàn)1個(gè)廢樣時(shí)，應(yīng)立即安排自帶樣分析。如自帶樣的SiO2正?？上炔蛔稣{(diào)整，第二個(gè)成分樣再做調(diào)整。如自帶樣與成分樣SiO2均同向偏離正常值，應(yīng)以兩點(diǎn)平均值為基準(zhǔn)按計(jì)算值對灰比做“1/2”調(diào)整。

（2）第2個(gè)成分樣對灰比調(diào)整具有至關(guān)重要的作用。第2個(gè)和第1個(gè)成分樣要對比SiO2和CaO的水平，如連續(xù)兩個(gè)成分樣的SiO2同向偏離正常值，堿度出現(xiàn)連續(xù)廢樣，應(yīng)以兩點(diǎn)平均值為基準(zhǔn)按計(jì)算值對灰比做“100%”調(diào)整。如連續(xù)兩個(gè)成分樣的SiO2同向偏離正常值，但第2個(gè)成分樣偏離程度較小，堿度未廢，則前期調(diào)整應(yīng)做“1/2”回調(diào)。如第2個(gè)成分樣回歸正?；蛴蟹聪蚱x，可判斷第1個(gè)成分樣有偏差，灰比可不做調(diào)整，已調(diào)整的也要回調(diào)正常。

（3）由于燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程需要3小時(shí)左右，而燒結(jié)礦取成分樣會(huì)提前2小時(shí)。故生石灰配比調(diào)整后，參考檢查站取樣時(shí)間，約在4-6小時(shí)后化驗(yàn)成分中才能顯示調(diào)整效果，即第3個(gè)成分樣。此時(shí)再要根據(jù)檢查站取樣時(shí)間反推當(dāng)時(shí)灰比，根據(jù)3個(gè)成分樣SiO2平均值及CaO走勢對灰比進(jìn)行微調(diào)或回調(diào)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)?個(gè)成分樣時(shí)，前期所調(diào)灰比至少應(yīng)做“1/2”回調(diào)，如第3個(gè)成分樣堿度已達(dá)到中線或中線偏反向0.05%的水平，應(yīng)立即做“100%”回調(diào)。

3.改進(jìn)措施實(shí)施后的效果

通過以上系列改進(jìn)措施，在原料場施工使用回收雜料等不利條件下，1號(hào)燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率從低于70%提升至了85%以上，通過穩(wěn)定堿度控制，燒結(jié)礦FeO穩(wěn)定率、TFe穩(wěn)定率均得到了提升（見表4）。

4.結(jié)論

提高燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率可以保證燒結(jié)礦冶金性能的穩(wěn)定，進(jìn)而保證高爐爐料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，對高爐強(qiáng)化冶煉意義重大。在燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐中要從穩(wěn)定原料條件、工藝設(shè)備保證、操作調(diào)整優(yōu)化等多方面綜合采取措施。在燒結(jié)礦堿度出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)要采取科學(xué)的調(diào)整方法予以糾偏，同時(shí)要強(qiáng)化相關(guān)管理考核制度的約束，才能促進(jìn)燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定率的提升。