韓洪熙
(寶山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠 上海 201900)
燒結生產過程中,熱量的主要來源為固體燃料,其單耗占燒結工序能耗的75%-80%,2006年至2009年,寶鋼股份公司1#燒結機的固體燃料單耗處于較高水平,分別為 52.58,52.82,50.01,50.99kg/t。
隨著鋼鐵行業整體經營環境的惡化,成本壓力日益加劇,為降低生產成本,提高效益,寶鋼股份燒結技術人員通過深入分析生產現狀和制約環節,提出了一系列可行且針對性強的措施,并組織實施。
焦粉粒度偏小,小顆粒的燃料易被氣流抽走,燃燒速度過快,產生的液相量不足,返礦量增加,能耗增加。相反,焦粉粒度粒度過粗,分布不均勻,局部燒結溫度偏高而另一些部位偏低,出現不均勻燒結,造成返礦量增加,固體燃耗勢必增加。因此,探討在同一批原料結構下,燃料粒度對固體燃耗的影響意義重大。
在燃料配比較小時,總熱量少,燒結溫度低,返礦較多,利用系數低,導致固體燃耗較高。在配比增加時,液相量增加,成品率提高,產量增加,但固體燃耗會在某處出現極值,再增加燃料配比時,液相量過大,燃燒層過厚,透氣性變差,同時燒結礦脆性大,強度差,返礦量大,燃耗又相應增加。故固體燃耗與配碳量之間存在極值關系。
提高料層后,料層阻力加大,燒結速度降低,負壓加大。因燒結過程自動需熱量增加,高溫保持時間延長,表層返礦量相對降低,成品率和轉鼓提高,固體燃耗和燒結礦FeO降低。由此可見,料層厚度越高,固體燃耗愈低。
燒結過程中隨著燃燒層向下移動,上部燒結層的熱交換作用迅速地加強起來,空氣得到強烈的加熱后溫度升高,燒結料層提高后,其自動蓄熱作用將相應增強,可以適當降低混合料配碳量,實行低碳燒結。寶鋼股份1#燒結機在綜合考慮設備條件和原燃料條件后,有計劃的逐漸提高料層的厚度,近年來逐步將料層高度提高到681mm,利用蓄熱效應控制固體燃料的投入,以達到降低燒結固體燃料單耗的目的。
2011年利用年修機會對1#燒結機機頭給料裝置進行了改造,主要內容包括取消磁性反射板,采用九輥布料器、混合料斗及閘門的改造、圓輥給料機及其灑水、清掃器的改造、透氣棒裝置、平料裝置等相關部分的改造、相關骨架及平臺的改造,增加九輥檢修平臺。改造后將混合料斗寬度由原來的5460mm拓寬為5660mm,將圓輥給料機輥長由原來的5546mm加長至5746mm,有效地改善了臺車兩側虧料的現象,使得邊緣效應得到抑制,保證了點火效果,有利于固體燃料的進一步降低。
助燃劑作為燃燒過程的輔助催化劑,具有促進燃料快速、充分燃燒的特點。助燃劑噴灑點設置在一燒結03#圓盤給料機和稱量機皮帶,溶液槽設置在O-101BC與棒磨機之間的水泥地平路旁,(便于液罐車卸料)利用溶液槽給出泵進行噴灑粉焦表面,助燃劑分散吸附在焦粉孔隙和表面,可以提高焦粉的催化燃燒過程。助燃劑溶液用罐車通過溶液槽的輸入口打到槽內,利用電動輸出至噴灑點,在03#圓盤給料機和稱量機各設置一個噴灑點,利用兩個手動調節閥來調節助燃劑溶液的流量,保證噴灑量和噴灑均勻。
優化燃料粒度首先要做到焦煤分裝,焦走粗焦B系統,1#、3#棒磨機,進03#粉焦槽,煤走粗焦A系統,2#棒磨機,進02#粉焦槽,減少用煤時間。加強對燃料破碎設備的管理,及時調整反破間隙,定期更換粗焦、粉焦篩網;定期給棒磨機加棒,粉焦平均粒度按照1.4~1.5 mm控制,其粒度組成要求+2.83mm部分和-0.149mm部分分別控制在10~12%和9~11%的范圍之內。嚴格按棒磨機裝棒量控制棒磨機上料量,以確保達到燃料粒度目標;及時調整燃料破碎系統的加水量,根據上料量及時調整T102,T112A/C的加水量,嚴格控制燃料水分。
通過實施應用上述相應的對策,從2010年開始,連續三年數據分別為41.51,44.7,47.7,50.99 kg/t。寶鋼股份1#燒結機的固體燃料單耗得到了有效控制,下降明顯。控制固體燃料單耗,降低生產成本仍是我們繼續努力的方向,需要嘗試運用一些新技術,如強力混合,強化偏析布料,小球燒結,焦粉分加等。
(1)隨著競爭環境惡劣程度的加劇,降低燒結固體燃料單耗是重要降本方向之一。
(2)寶鋼股份1#燒結機通過適當提高料層厚度,改善機頭給料設備,添加助燃劑,煤焦分裝,綜合利用副產品等措施有效降低了固體燃料單耗。
[1]唐賢容,王篤陽,張清岑.燒結理論工藝[M].長沙:中南工業大學出版社,1992.
[2]傅菊英.燒結球團學[M].長沙:中南工業大學出版社,1996