安鋼360 m2 燒結系統(tǒng)改善燒結礦粒度組成的途徑探析

孫沛勛 呂 文 劉月建

（安陽鋼鐵股份有限公司）

0 前言

隨著煉鐵技術的進步和高爐大型化的發(fā)展，“精料方針”越來越受到行業(yè)的高度重視，不僅僅表現(xiàn)在對入爐燒結礦的品位和冶金性能方面，而且對燒結礦的物理性能指標也提出了更高的要求。國內外大量的研究和實踐證明，入爐燒結礦粉末的增加直接影響著高爐爐況的順行，2 000 m3以上大型高爐，尤其是4 000 m3以上特大型高爐對燒結礦的粒度組成要求更為嚴格。

1 燒結礦粒級現(xiàn)狀及影響因素分析

1.1 360 m2 燒結機燒結礦粒級組成現(xiàn)狀

對近兩年360 m2燒結系統(tǒng)燒結礦粒度分布進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)燒結礦中≤10 mm 含量居高不下，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 2018 年～2019 年安鋼360 m2 燒結機燒結礦粒度組成統(tǒng)計

1.2 燒結礦粒級組成影響因素分析

一般來說，燒結礦的粒度組成與燒結混合料的原始狀態(tài)、燒結過程、篩分系統(tǒng)運行效率等密切相關。結合360 m2燒結系統(tǒng)的工藝裝備和實際生產情況，分析認為影響燒結礦粒度組成的主要因素體現(xiàn)在：

（1）個類除塵灰配加均為散裝形式，配加穩(wěn)定性較差，影響燒結混合料的水碳穩(wěn)定，最終影響燒結過程的穩(wěn)定性，從而造成燒結礦粒度組成變差。

（2）一、二次混合機內襯選型不合理，除造成混合機內襯磨損和倒料外，也不利于混合料的混勻和制粒，混合料平均粒徑較小，影響燒結過程的透氣性以及燒結礦粒度組成。

燒結機漏風率較高，不利于提高料層厚度，厚料層燒結技術難以實現(xiàn)，導致強度較差的表層燒結礦含量和內循環(huán)返礦增加。

（3）篩分系統(tǒng)設備選型不合理，篩分效率低，不僅影響燒結礦粒度成，也對鋪底料粒度和料量造成影響。

2 改善燒結礦粒度組成的措施

2.1 除塵灰受、配料裝置改造

將除塵灰入倉運輸模式改為氣體輸灰模式，配料室三個熔劑倉改造為集中粉塵倉，倉體密封，拆除倉上行走皮帶機及密封罩。料倉下部配料設備改為手動插板閥和星型給料機。將機頭、機尾、配料、整粒除塵灰和轉爐除塵灰配加改造為氣體輸灰后，現(xiàn)場環(huán)境得到了改善，除塵灰實現(xiàn)精確計量控制，大大穩(wěn)定了除塵灰的配加量，提高了配灰質量，穩(wěn)定了混合料的水碳和返礦平衡，改善了燒結礦的粒度組成。

2.2 混料系統(tǒng)的技術改造

為改善混合機制粒效果，換用新型陶瓷襯板，即針對物料對筒體內不同位置的功能要求，對筒體內襯板進行優(yōu)化組合，重新規(guī)劃設計滾筒內部襯板，加強推進、混勻、造球和排料功能。襯板分推進段、混勻段、反向強制造球、排料段四段設計，改造后不僅解決了滾筒粘料和倒料問題，最重要的是提高了混合料造球效率。從實際使用情況和數(shù)據(jù)分析看，混合料平均粒級提高了8.98%，改善了燒結透氣性，實現(xiàn)了均質化燒結，提高了燒結礦強度，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 混合機更換新型襯板前后混合料粒度組成對比

從表2 可以看出，襯板更換前后，≤1 mm 和1～3 mm 的占比分別減少了-4.45%和-5.16%，3～5 mm、5～8 mm和≥8 mm的占比分別增加了5.27%、3.92%和0.37%，平均粒徑增加了0.38 mm。

2.3 使用燒結機密封新技術

為降低燒結機漏風率，燒結機頭密封由原來的固定式風箱支管改造為密封板＋旁路抽風自動振打裝置，實現(xiàn)了機頭散料定期放料，延長了機頭密封板的壽命。同時，在機尾部密封段增設1.5 m風箱支管，代替密封板硬密封，相應增設23#支管閥門來調整風量。燒結機滑道密封由原來的彈性油脂密封改為新技術柔性密封。改造后，不僅大大提高了燒結機機頭、機尾的密封效果，減少了密封板的磨損，縮短了密封板的更換周期，同時利用尾部熱量的優(yōu)勢，提高了有效抽風面積7.5 m2，延長了燒結反應時間，降低了燒結礦急速冷卻帶來的強度下降和返礦量增加?；烂芊飧脑旌蟛粌H降低了燒結機漏風率，而且實現(xiàn)了由800 mm 到850 mm 的厚料層燒結。

2.4 投用燒結煙氣循環(huán)系統(tǒng)

根據(jù)大煙道連接降塵管中廢氣溫度、含氧量以及組成成分的不同，借鑒一些先進鋼鐵企業(yè)的成功經驗，安鋼360 m2燒結機采用燒結煙氣內循環(huán)方式，通過循環(huán)風機將燒結機尾部溫度較高部分的風箱煙氣直接抽入新增的煙道，在多管除塵前的煙箱混合器中混勻，最后進入燒結臺車上的煙氣罩內。該裝置不僅可以實現(xiàn)燒結煙氣的循環(huán)再利用，同時降低了進入脫硫系統(tǒng)煙氣的總量，還可以提高燒結料溫，抑制過濕層的形成，改善燒結礦的物理性能，提高了燒結礦強度。1#燒結機煙氣內循環(huán)工藝流程如圖1 所示。

圖1 1#燒結機煙氣內循環(huán)工藝流程

2.5 篩分系統(tǒng)設備換型改造

為改善燒結礦篩分效果，分別對篩分室1 系列1#篩，2 系列3#、4#篩進行了改型，由原來的橢圓等厚篩改為復合篩，提高了篩分效率，穩(wěn)定了燒結礦粒度組成，其中鋪底料粒級由原來的6～12 mm改為10～18 mm，有效杜絕了粒度過小易被風機抽入風箱內，造成對風箱等設備的磨損通過。對鋪底料閘門進行改造后，實現(xiàn)了鋪底料厚度的垂直調節(jié)，在燒結機運行過程中可以根據(jù)生產參數(shù)的變化調整鋪底料的厚度，降低了鋪底料的循環(huán)浪費和設備的啟停，改善了燒結礦的強度指標。

3 應用效果

2019 年以來，通過采取設備改造、工藝技術優(yōu)化等措施，燒結礦粒度組成得到顯著改善，其中篩分指數(shù)和≤10 mm 含量明顯降低，為高爐長期穩(wěn)定高產、低耗奠定了強有力的基礎， 2019 年以來燒結礦篩分指數(shù)、≤10 mm 含量及平均粒徑的走勢如圖2、圖3 所示。

圖2 2019 年以來燒結礦篩分指數(shù)走勢

圖3 2019 年以來燒結礦≤10 mm 含量及平均粒徑走勢

4 結論

燒結礦粒度組成的好壞對高爐冶煉具有重要意義，尤其是燒結礦篩分指數(shù)、≤10 mm 含量以及平均粒徑指標。2019 年以來，通過分析制約燒結礦粒度組成的影響因素，并針對性地采取措施，取得了顯著成效。

（1）通過對除塵灰受、配料裝置的改造，穩(wěn)定下灰量，對厚料層布料提供了穩(wěn)定支撐。

（2）通過對燒結機混料系統(tǒng)的技術改造，強化了造球，改善了燒結料層透氣性，實現(xiàn)了均質化燒結，提高了燒結礦強度。

（3）通過使用燒結機柔性滑道密封新技術，降低了漏風率，延長了燒結反應時間，降低了燒結礦急速冷卻帶來的強度下降和返礦率升高。

（4）通過對燒結礦震動篩的設備換型升級，提高了篩分效率，改善了燒結礦的物理性能。