降低3#燒結(jié)機(jī)固體燃耗的實(shí)踐

劉月建　王世光

(安陽鋼鐵股份有限公司)

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降低3#燒結(jié)機(jī)固體燃耗的實(shí)踐

劉月建王世光

(安陽鋼鐵股份有限公司)

燒結(jié)工序的能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%，這其中，固體燃料消耗占到70%～80%，所以，降低燒結(jié)固體燃料消耗是降低燒結(jié)工序能耗的主攻方向。介紹了安鋼3#燒結(jié)機(jī)在降低固體燃料消耗方面所采取的措施和取得的進(jìn)展。

燒結(jié)燃料消耗實(shí)踐

0　前言

安鋼3#燒結(jié)機(jī)2012年4月投產(chǎn)，投產(chǎn)之初，由于大型燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的欠缺以及設(shè)備和操作的不穩(wěn)定，3#燒結(jié)機(jī)的固體燃料消耗最高達(dá)到65 kg/t，降耗潛力巨大。技術(shù)人員針對降低固耗進(jìn)行了攻關(guān)，針對大型燒結(jié)機(jī)的特點(diǎn)，通過技術(shù)改造、工藝改進(jìn)和操作制度的完善，推行厚料層燒結(jié)、低水低碳為方針的一系列先進(jìn)操作理念，在保證燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)完成的同時(shí)，達(dá)到了降低固體燃料消耗的目標(biāo)。

1　降低固體燃料消耗的措施

1.1改進(jìn)燃料破碎工藝，優(yōu)化燃料粒度組成

3#燒結(jié)投產(chǎn)之初全部以焦粉作為燒結(jié)燃料，進(jìn)廠碎焦硬度大、含水量低、破碎難度大，致使燃料破碎產(chǎn)質(zhì)量隨著設(shè)備磨損不斷下降，暴露出許多問題。針對現(xiàn)狀，車間采用洗精煤粉代替了部分焦粉，焦煤比設(shè)為3：1。同時(shí)針對煤焦混破的條件對燃料破碎系統(tǒng)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，將單料線給料量限定在40 t/h～50 t/h之間，規(guī)定對輥間距調(diào)整范圍為10 mm ～12 mm，四輥上輥間距5 mm ～8 mm，下輥間距1.5 mm ～3 mm，提出并執(zhí)行《燃料破碎崗位標(biāo)準(zhǔn)化操作法》。此外，還建立了定期維護(hù)制度和燃料粒度檢查機(jī)制。

通常認(rèn)為燃料粒級中-3 mm含量>90%是對燒結(jié)燃料的基本要求，但在實(shí)際生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，過分追求燃料中-3 mm含量就會(huì)造成燃料過粉碎，-0.5 mm含量急劇增加。對于安鋼混合料80%以上的粉礦率來講，粒度過小的燃料燃燒速度快，高溫保持時(shí)間短，燒結(jié)透氣性過好，不利于燒結(jié)礦機(jī)械強(qiáng)度的提高。同時(shí)，粒度過小的燃料很容易被抽風(fēng)系統(tǒng)抽走造成浪費(fèi)。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索和試驗(yàn)，通過不同粒級下固體消耗的比對，最終確定燃料粒級中-3 mm量介于70%～80%之間有利于降低固體燃料消耗。

1.2控制燒結(jié)礦FeO含量，降低燃料配比

FeO含量是衡量燒結(jié)礦質(zhì)量和冶金性能的重要指標(biāo)，實(shí)踐表明：燒結(jié)礦FeO每降低1%，燒結(jié)固耗降低3 kg/t。在當(dāng)前工藝條件下，高爐冶煉要求3#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦FeO含量應(yīng)控制在8%～10%。近一年來，3#機(jī)不斷總結(jié)影響燒結(jié)礦FeO含量的因素，經(jīng)過長期的生產(chǎn)積累，發(fā)現(xiàn)配礦結(jié)構(gòu)、燃料配比、燒結(jié)氣氛是影響FeO含量的幾個(gè)主要因素。

燒結(jié)礦FeO含量主要由配礦結(jié)構(gòu)決定，占主導(dǎo)因素。實(shí)踐表明，在配礦時(shí)搭配一種FeO原始含量較高的礦種(如氧化鐵皮、俄精、智利粉礦等)，在滿足燒結(jié)礦FeO含量控制要求的前提下可以適當(dāng)降低燃料配比，有效規(guī)避單純通過增加燃料配比提升FeO含量對資源的浪費(fèi)。

1.3優(yōu)化混合機(jī)參數(shù)，提高混勻制粒效果

3#燒結(jié)機(jī)原料場受場地限制取消了預(yù)配室和二次料場的“平鋪直取”，鐵料全部采取一次料場單品種供料模式，鐵料的混勻過程集中在一次、二次混合機(jī)。受此影響，混合料混勻時(shí)間較短、制粒效果較差。同時(shí)，混合料中的生石灰熔劑全部在配料室完成添加，出于環(huán)境保護(hù)要求，不在配料室加水消化，全部消化過程在混料線運(yùn)輸過程中完成。

在當(dāng)前工藝條件下，為了提高混合料混勻、制粒效果，同時(shí)兼顧生石灰消化要求，車間技術(shù)人員對一、二混滾筒運(yùn)行參數(shù)和加水參數(shù)進(jìn)行了如下優(yōu)化：1)，將一、二混滾筒加水比例由原先的8∶2修改為6∶4，其目的是增加二混水量，提高造球效果；2)，將一混滾筒液力耦合器閥位由75%調(diào)整為50%，對應(yīng)轉(zhuǎn)速5.0 r/min，將二混滾筒液力耦合器閥位由80%調(diào)整為55%，對應(yīng)轉(zhuǎn)速5.5 r/min，整體混勻時(shí)間延長了2 min，也有利于提高造球效果。從實(shí)際效果來看，控制大煙道負(fù)壓相同的情況下，布料厚度能夠提高2 cm，壓料強(qiáng)度也可以適當(dāng)提高，從而達(dá)到降低固耗的目的。

1.4強(qiáng)化布料操作，鋪厚鋪滿鋪平

厚料層燒結(jié)是當(dāng)前普遍采用的燒結(jié)工藝，提高料層厚度可以減少表層燒結(jié)礦比例，同時(shí)可以強(qiáng)化自動(dòng)蓄熱作用，提高燒結(jié)成品率。有研究表明，料層厚度每增加10 cm，固體消耗降低0.5 kg/t～1 kg/t。另外低碳厚料層燒結(jié)使氧化氣氛增強(qiáng)，可以增加低價(jià)鐵的氧化反應(yīng)放出的熱量，減少高價(jià)鐵氧化物的還原反應(yīng)耗熱，這些都有利于燃料用量的減少。

布料工藝的好壞對燒結(jié)礦成品率的穩(wěn)定影響巨大，布料料面的不平整直接破壞抽風(fēng)制度，造成風(fēng)量分布失衡。布料過薄的區(qū)域垂直燒結(jié)速度過快，燒結(jié)礦結(jié)晶不好，強(qiáng)度差，布料過厚的區(qū)域則往往存在夾生料。好的布料工藝要求延臺車方向鋪厚鋪滿鋪平，減少布料拉溝，同時(shí)避免突然改變布料厚度，造成局部過厚或相對過厚。在燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓允許時(shí)，要有意識地適當(dāng)增加邊緣布料厚度，以減少邊緣效應(yīng)，提高燒結(jié)礦成品率。

1.5控制燒結(jié)終點(diǎn)，減少環(huán)冷機(jī)鼓風(fēng)急冷

燒結(jié)終點(diǎn)位置控制的好壞直接影響燒結(jié)礦成品率，3#燒結(jié)機(jī)正常的燒結(jié)終點(diǎn)應(yīng)在24#風(fēng)箱(共26個(gè)風(fēng)箱)。在生產(chǎn)過程中，操作人員在配料、布料和點(diǎn)火這些源頭上要保證穩(wěn)定，隨后要根據(jù)大煙道廢氣溫度和負(fù)壓趨勢預(yù)判燒結(jié)終點(diǎn)，并采取控制風(fēng)門、機(jī)速等相應(yīng)措施將燒結(jié)終點(diǎn)穩(wěn)定在24#風(fēng)箱。

環(huán)冷機(jī)鼓風(fēng)冷卻對熱燒結(jié)礦存在一定程度的急冷應(yīng)力作用，尤其是環(huán)冷機(jī)前段赤熱的燒結(jié)礦遇到強(qiáng)冷風(fēng)急冷，對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有較大影響，直接影響燒結(jié)礦成品率。為此，3#燒結(jié)機(jī)根據(jù)料批和環(huán)冷冷卻風(fēng)量的對應(yīng)關(guān)系制定了環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)開啟制度，在保證燒結(jié)礦冷卻效果的前提下盡量減少鼓風(fēng)機(jī)開啟臺數(shù)，尤其是前段的1#和2#鼓風(fēng)機(jī)。經(jīng)過試驗(yàn)，對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓和成品率的提高效果顯著。

2　實(shí)施效果

燒結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作工藝標(biāo)準(zhǔn)化是降低固體燃料消耗的根本途徑，采取上述一系列措施后，3#燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)穩(wěn)步達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，固體燃料消耗呈現(xiàn)逐月下降趨勢，效果顯著，具體如表1所示。

表1　2013年～2016年3#燒結(jié)機(jī)固體消耗指標(biāo)

降低固體燃料消耗，燒結(jié)料層中的熱源減少，直接受影響的是燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，要避免以犧牲質(zhì)量來降低消耗。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加強(qiáng)操作，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)對比往年還有較大程度的改善，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)平均值保持了80以上的穩(wěn)定水平，轉(zhuǎn)鼓≥80%的命中率由60%左右提高到85%以上，真正實(shí)現(xiàn)了在提高燒結(jié)礦質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低消耗。

3　結(jié)論

(1) 提高燃料粒度合格率對降低固體燃料消耗具有立竿見影的效果；

(2) 鐵礦石配礦的合理性對降低固體燃料消耗具有決定性意義，合適的精礦比例、鐵礦粉品種搭配等配礦因素對固體燃料消耗影響巨大，需要結(jié)合高爐冶煉需求綜合考慮；

(3) 混合機(jī)參數(shù)、加水參數(shù)、燒結(jié)終點(diǎn)控制、布料操作以及環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)操作的優(yōu)化對提高燒結(jié)礦成品率，降低固體燃料消耗效果顯著，在實(shí)踐操作中得到了檢驗(yàn)。

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[2]馮宜鵬.酒鋼本部燒結(jié)礦固體燃料消耗現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].甘肅科技，2014(13):62-63.

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PRACTICE OF REDUCING SOLID FUEL CONSUMPTION OF NO.3 SINTERING MACHINE

Liu YuejianWang Shiguang

(Anyang Iron and Steel Co., Ltd)

Sintering process energy consumption accounts for 10% of total energy consumption in iron and steel production, which accounts for 70%～80% of solid fuel consumption, so reducing the consumption of sintering solid fuel is the main direction of reducing sintering process energy consumption. This paper introduces the measures taken to reduce the solid fuel consumption of the No.3 sintering machine in Anyang Steel and its progress obtained.

sinteringfuel consumptionpractice

建，助理工程師，河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵股份有限公司煉鐵廠；

2016—4—29