營鋼600m2燒結(jié)機(jī)厚料層生產(chǎn)技術(shù)分析

溫續(xù)宏 班永生 任延昭

摘要：本文介紹了五礦營鋼600m2燒結(jié)機(jī)當(dāng)前燒結(jié)厚料層生產(chǎn)情況及采取的措施，對燒結(jié)機(jī)厚料層生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，對燒結(jié)料層對燃耗、燒結(jié)礦質(zhì)量、產(chǎn)量關(guān)系作出分析。

關(guān)鍵詞：厚料層;燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓;燃耗

前言：

厚料層燒結(jié)是指燒結(jié)生產(chǎn)時保持較高的料層厚度進(jìn)行燒結(jié)的鐵礦石生產(chǎn)工藝。厚料層生產(chǎn)工藝能夠有效改善燒結(jié)礦的質(zhì)量：提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、減少返礦量、降低燒結(jié)礦亞鐵含量、改善燒結(jié)礦還原性能。抽入料層的空氣，經(jīng)過燒結(jié)礦帶，預(yù)熱到較高的溫度后，參加燒結(jié)帶的燃燒，燃燒后的廢氣攜帶更高的熱量，又將下部的燒結(jié)料預(yù)熱，因而料層越往下，熱量積蓄越多，達(dá)到很高的溫度，燒結(jié)料層這種積蓄熱量的過程稱為燒結(jié)料層的自動蓄熱作用，燒結(jié)料層越厚自動蓄熱作用越強(qiáng)。

營鋼600m2燒結(jié)機(jī)料層由720mm提至880mm，燃耗由68.44kg/t降至56.73kg/t，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)由81.82%提高至82.72%，槽下5-10mm粒級由22.42%降低至21.35%。其主要措施有：

1、通過松料器改造，松料棒間距由原500mm改為現(xiàn)間距360mm;增加松料器有效長度至100mm。疏松混合料，改善透氣性。安裝松料器的組成為：（1）第一層松料器安裝在料層下部，距離篦條100mm，延臺車寬度排列為15根，∮25*1m的圓鋼組成的下層松料器。（2）第二層安裝在料面上層，距離篦條600mm，延臺車寬度排列為14根，∮25*1m的圓鋼組成的上層松料器。經(jīng)過多次調(diào)整，使用此松料器，燒結(jié)機(jī)尾斷面整齊，燒結(jié)機(jī)透氣性改善。

2、通過九輥改造，將原九輥固定間隙、固定角度45度，改為現(xiàn)有間隙可調(diào)、角度可調(diào)的變頻九輥布料器，并調(diào)整九輥角度35度，九輥間隙自上至下為2mm2mm3mm5mm5mm5mm6mm7mm。九輥布料器是安裝在圓輥給料機(jī)下，燒結(jié)機(jī)料時，九輥布料器上的混合料向下移動的速度由布料輥的轉(zhuǎn)速控制，布料輥的轉(zhuǎn)速由變頻調(diào)速電機(jī)控制，通過控制布料輥的轉(zhuǎn)速可控制混合料粒度的偏析，使料層的上下部粒級趨于均勻;調(diào)整九輥間隙使其具有篩分功能，將大顆粒分布在下層，減少粒級偏析，有效避免了大粒級原料上層分布的特點(diǎn)。

3、堅(jiān)持使用蒸汽預(yù)熱混合料及混合料加熱水提高混合料溫度。這一經(jīng)驗(yàn)早在50年代鞍鋼就已經(jīng)采用，營鋼自2014年600m2燒結(jié)投產(chǎn)開始使用飽和蒸汽預(yù)熱混合料，蒸汽溫度120℃，2020年初通過改造使用余熱發(fā)電中參蒸汽，蒸汽溫度260℃，保證蒸汽壓力在0.25Mpa以上，有效提高了蒸汽預(yù)熱效果，并在混合機(jī)加熱水，水溫控制90℃-95℃，通過以上措施混合料溫度可穩(wěn)定在73℃以上。實(shí)驗(yàn)表明，料溫每升高10℃垂燒速度增加2mm/min。

4、從圖1可以看出料溫與垂直燒結(jié)速度是以線性速度上升的，值得注意的是

按照燒結(jié)廢氣的含水計算其露點(diǎn)一般在55-60度左右，料溫超過了露點(diǎn)垂燒速度仍在增加，這是因?yàn)榱蠝剌^高時，燒結(jié)開始后不僅過濕層消失，原始混合料中的水分也迅速蒸發(fā)，這樣的料溫較原始水分的透氣性更好。

5、精細(xì)化配料。燒結(jié)二次料庫造料垛量由原10萬噸，增加至15萬噸左右，料垛層數(shù)不低于450層，穩(wěn)定造料垛料批及控制造料停機(jī)時間，并在料垛對混勻料提前打水潤濕，進(jìn)行悶垛，增強(qiáng)制粒效果。

6、平料器改造。由原固定鋼板式改造成為可旋轉(zhuǎn)折頁式。燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火器前布置8塊折頁式鋼板，此鋼板可根據(jù)料層厚度自行上下移動。避免了原平料器因刮料不均，混合料在刮料板前堆積，造成對燒結(jié)原始透氣性的影響。

7、燒結(jié)低負(fù)壓點(diǎn)火。通過技術(shù)改造1#、2#、3#風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)形式，縮小抽風(fēng)面積50%，并在3#風(fēng)箱與4#風(fēng)箱增加磁力密封，調(diào)節(jié)1#、2#、3#風(fēng)箱翻板開度，控制點(diǎn)火負(fù)壓為總管負(fù)壓的50-70%。改造后有效降低了物料在點(diǎn)火區(qū)域收縮壓實(shí)及物料表面結(jié)殼，提高物料的透氣性，有利于燒結(jié)提高料層，降低燃料消耗。

8、漏風(fēng)治理。2020年初營鋼600m2燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率高達(dá)50%，目前漏風(fēng)率已降至38%。主要措施如下：1）通過對標(biāo)學(xué)習(xí)引進(jìn)行業(yè)超前的漏風(fēng)治理理念，對風(fēng)箱內(nèi)襯及重點(diǎn)漏風(fēng)部位澆注新型耐磨材料。2）除燒結(jié)機(jī)頭尾密封蓋板外增加燒結(jié)機(jī)頭尾磁力密封裝置，增強(qiáng)密封效果。3）更換燒結(jié)機(jī)臺車邊部耐磨板，臺車插銷漏風(fēng)采取增加墊片和棉繩密封措施。

9、對營鋼厚料層燒結(jié)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

營鋼采用厚料層燒結(jié)，獲得燃耗下降，強(qiáng)度提高，粉末減少的優(yōu)良成績，現(xiàn)僅對厚料層對燃耗、質(zhì)量及產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析。

1）厚料層與燃耗

厚料層能夠降低燃耗，已為國內(nèi)外燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐所證明，也已成為我國燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐降低燃耗的重要措施。根據(jù)首鋼、武鋼經(jīng)驗(yàn)料層每提高10mm燃耗降低0.5-1.0kg/t。營鋼料層提高160mm，燃耗下降11.71kg/t，料層每提高10mm燃耗下降0.73kg/t，厚料層燒結(jié)能夠降低燃耗，主要是由于充分利用了燒結(jié)過程的自動蓄熱作用。

2）厚料層與燒結(jié)礦質(zhì)量

①厚料層燒結(jié)對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在減少燒結(jié)礦粉末率，增加燒結(jié)礦粒級的均勻性。②降低亞鐵含量③提高還原性。

營鋼生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)料層由720mm提高到880mm，燃耗降低11.71kg/t，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高0.9%，槽下5-10mm粒級降低1.07%。其原因是①料層提高后機(jī)速由3.5m/min降低至2.5m/min，點(diǎn)火時間增加0.25min，上部供熱增多，有利于中上部燒結(jié)礦質(zhì)量，從而提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，減少粉末量。

②料層提高后充分利用蓄熱作用，在保持同樣燒結(jié)礦的強(qiáng)度下，采用低碳操作，為燒結(jié)過程提供了氧化氣氛，有利于亞鐵的降低，同時有利于鐵酸鈣的形成，因而增加燒結(jié)礦的還原性，且燒結(jié)平均粒級降低明顯，見表2。

3）厚料層與產(chǎn)量

厚料層是否降低產(chǎn)量，各廠家說法不一。其原因可借助于以下公式計算：P=Q/A*（H/△p）0.6 （1）

式中P-----透氣性指數(shù)。

Q--------抽風(fēng)量，m3/min

A--------抽風(fēng)面積m2

H--------料層高度，m

△p------抽風(fēng)負(fù)壓，t/m2.

由于垂直燒結(jié)速度v1與抽風(fēng)量成正比，上式可改寫為

根據(jù)式2可討論如下：

（1）若料層厚度H上升，透氣性沒有改變，抽風(fēng)負(fù)壓△p未變，此時垂直燒結(jié)速度v1必下降，因而產(chǎn)量也要下降，如果提高料層后，成品率的提升不能補(bǔ)償它，則燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)量下降。

（2）若料層厚度H上升，透氣性沒有改變，但風(fēng)機(jī)抽風(fēng)負(fù)壓提高，使抽風(fēng)負(fù)壓提升，垂直燒結(jié)速度下降就比條件1少一些，如此下降的產(chǎn)量與成品率的增加相當(dāng)，那么燒結(jié)機(jī)不減產(chǎn)或稍減產(chǎn)。

（3）若料層厚度H上升，抽風(fēng)負(fù)壓不變，而料層透氣性系數(shù)P改善，燒結(jié)垂直速度v1比條件1的下降要少一些，如果v1的下降引起的產(chǎn)量損失與成品率的增加相當(dāng)，那么不僅不減產(chǎn)或少減產(chǎn)可能還會提高產(chǎn)量。

因而各廠的主抽風(fēng)機(jī)能力沒有富余的條件下，要使料層提高后產(chǎn)量不受損失，唯一的辦法就是改善料層的透氣性，使透氣性系數(shù)改善，跟據(jù)營鋼不同料層的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來計算透氣性指數(shù)，觀察料層提高后是否透氣性改善了，如表3所示，由表3看出，料層由700mm提高到了800mm產(chǎn)量未減少，主要是由于采取松料器改造、九輥布料器改造、蒸汽及熱水預(yù)熱混合料、精細(xì)化配料等措施提高了料層透氣性的結(jié)果。

總之，厚料層不減產(chǎn)的途徑是

（1）提高料層的透氣性。

（2）提高風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)能力，降低料層阻力，堵漏風(fēng)。

10、對營鋼厚料層燒結(jié)的展望

雖然營鋼燒結(jié)漏風(fēng)治理取得了階段性的成效，但燒結(jié)漏風(fēng)問題仍是燒結(jié)提產(chǎn)降耗的主要瓶頸。通過對營鋼厚料層燒結(jié)的分析，營鋼需繼續(xù)堅(jiān)持燒結(jié)漏風(fēng)治理，漏風(fēng)率降低至35%以下。

參考文獻(xiàn)：

[1]周取定 首鋼厚料層燒結(jié)技術(shù)的分析。

[2]馮二蓮 李飛 劉繼強(qiáng) 現(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)。

營口京華鋼鐵有限公司煉鐵廠 遼寧省營口市 115000