降低鏈蓖機回轉窯煤耗的措施

高茂林

（新疆富蘊蒙庫鐵礦有限責任公司）

1 前言

在鏈蓖機－回轉窯生產過程中，熱能來源升溫需要部分油料外，還需要大量的煤粉。因此降低煤耗對企業降低成本、改良環境、減少大氣污染意義深遠。新疆富蘊球團廠在2013年～2014年的生產實踐中，就如何降低鏈蓖機－回轉窯生產過程中的煤耗進行了探索。

2 原煤質量的控制

2013年全年原煤消耗超過了48kg/t球團礦，其消耗指標遠遠高于同行企業。煤耗高和生產操作不當有關，和進廠原煤質量差有直接關系。2013年進廠煤平均指標見表1。

表1 2013年進廠煤平均指標

由表1可看出，2013年進廠原煤質量不達標直接導致用煤量的增加，并產生了一些不良影響：

（1）固定碳、熱值成分低，導致用煤量加大。

（2）灰分過高，焙燒過程中燃燒雜質多，回轉窯結圈嚴重，在2013年的生產過程中，處理窯皮及結圈共計用時560h。

（3）原煤水分較高，煤磨機磨煤過程中易造成飽磨現象，生產過程中易產生煤粉管道堵塞、噴煤不暢、燃燒不充分等現象。

（4）揮發分低，造成爆粉在焙燒過程中燃燒不充分，煤粉量消耗過大，產生的CO氣體導致球團生產過程中氧化不完全，部分經過氧化的球團甚至被還原，同時浪費了大量的熱能。

2014年進廠原煤質量有了明顯改善，原煤消耗由2013年48kg/t球團礦降低為2014年45kg/t球團礦，其質量對比情況見表2。

表2 原煤質量指標對比

由表2可看出，2014年原煤質量較2013年有了較大進步，在實際使用過程中其優越性也得到充分體現，見表3。

表3 原煤使用指標對比

3 磨煤工藝改進

煤磨機型號：φ1.7×2.5m球磨機1臺，煤粉產量≥6.5t/h，每小時生產用煤量在3～4.5t。加工后煤粉的水分控制在8.0%。

3.1 磨煤工藝改進

優化磨煤工藝是確保煤粉正常燃燒的前提，控制的結果直接影響到煤粉燃燒質量和用量，在2014年富蘊球團生產中針對磨煤工藝進行了改進。

（1）對使用原煤認真進行篩分，減少過多雜物進入磨煤機。采用破碎機對原煤進行破碎，破碎后粒度控制在25mm。球磨機加工后，煤粉的細度-200目控制在90%～94%。

（2）調整磨機填充率，由2013年生產過程中的7.1t增加到2014年的7.3t，加大了磨機的產能。

（3）對原煤磨機鋼球添加粒度及相應重量進行調整，原粒度由20mm、30mm、50mm分別調整為粒度30mm、40mm、50mm比例3:4:3；原添加重量比例為3:3:4現調整為3:4:3，以確保煤粉細度。

（4）熱風爐入磨溫度調整。由2013年350℃調整為2014年380℃，加大了原煤的脫水能力，以確保磨煤質量。

3.2 質量指標控制

3.2.1 煤粉粒度要求

針對煤粉粒度進行嚴格控制，確保細度-200目控制在90%～94%。2013年生產過程中煤粉細度-200目在80%～98%。因粒度過粗燃燒不充分造成熱能的浪費及球團礦FeO含量增加的問題得到改善，同時有效避免了因粒度過細易產生爆炸及因煤粉燃燒過快發生回火現象。

3.2.2 煤粉水分控制

較高的原煤水分對煤粉生產和焙燒均會產生不良的影響。表現為產能降低，磨煤機容易發生飽磨現象，同時在煤粉輸送過程中，精煤倉會頻繁發生懸料棚煤現象，導致斷煤事故。在焙燒過程中，因煤粉穩定性差，所需干燥預熱時間延長，會出現燃燒不完全現象。通過對原煤水分進行控制外，同時逐步提高煤粉烘干手燒爐的溫度，使煤粉水分含量進一步降低，煤粉水分控制到7.5%以內，基本滿足正常生產需求。

4 熱工控制

4.1 回轉窯填充率控制

穩定的填充率是穩定回轉窯溫度的前提，其蘊涵的熱能在料流的移動過程中，變化范圍較小，對焙燒溫度控制起著關鍵的作用，不會出現溫度波動過大的現象。

4.2 噴煤槍位置調整

目前球團分廠以連續生產45日為一個生產周期，窯皮厚度一般可達到50mm，合理調整噴煤槍位置可確保窯內高溫段范圍增大，窯皮增長速度得到有效控制，窯內結圈現象得以改善。

4.3 窯尾溫度控制

窯內高溫段溫度可達到1200～1250℃，每一次定修后，窯內填充量可滿足工藝生產需求，生產15～20日后窯皮開始緩慢增長，窯內填充率慢慢降低，此時合理控制窯尾溫度對降低煤耗及改良焙燒環境有著深遠意義，其控制要點：（1）在滿足生產需求的前提下適當降低窯尾溫度；（2）盡可能提高窯內物料填充率。此外要善于利用環冷一段的風量，在確保窯頭負壓的情況下，盡可能提高環冷一段的鼓風量，以確保環冷一段的熱能能夠順利進入回轉窯，以取代部分煤粉作為補充熱能滿足焙燒需求。從而降低煤粉消耗，在實踐生產過程也得到充分的證實，見表4。

表4 爐窯尾溫度對比

由表4可明顯看出因回轉窯結圈控制時間有效增加，進而使窯尾溫度得到合理控制，對降低煤耗起著不可忽視的作用。同時環冷一段高溫余熱對噴煤還起著良好的干燥、預熱及助燃的作用，確保了煤粉的充分燃燒，蘊涵的熱能充分被利用。

5 球團氧化過程控制

Fe3O4在向Fe2O3轉變過程中,伴隨著大量熱能的產生

Fe3O4+O2=3 Fe2O3+Q放

在反應過程中,如果能夠將Fe3O4充分進行氧化，其釋放出來的熱能將占據球團焙燒過程中總熱量的35%，產生的大量熱能將有利促進焙燒的進行，降低煤粉消耗。如何更好利用這些熱能，其中控制的關鍵就是如何確保氧化的正常進行。

空氣流通的作用：（1）提供焙燒過程中所需要的氧分；（2）提供在球團干燥預熱過程中氧化所需要的氧分；（3）保證在球團冷卻過程中所需要的氧分。

在氧化作用的進程中，所處工藝區間不同，其氧化的速度和程度也不同，必須認真加以控制，球團氧化分布見圖1。

圖1 球團氧化分布圖

在球團氧化過程中，通常氧化時間越長，成品球團礦的FeO含量越低，氧化進行越完全，其過程中釋放的熱能相對就高。因此一方面要認真控制好生產負荷，同時控制好球團在生產過程中的氧化時間，在這兩者之間尋求一個臨界值，根據實際的生產情況，對氧化時間控制見表5。

表5 球團氧化過程的操作指標

通過兩年的生產實踐，富蘊鏈蓖機-回轉窯球團生產線FeO指標由1.6%降低到0.96%，噴煤指標由48kg/t球團礦降低到45kg/t球團礦。

6 煤的儲備管理

在日常工作中，要加強進廠煤的管理。富蘊球團廠地處高原地帶，常年風多，日常生產中要加強防風控制，減少因風力造成的損耗。加強原煤堆場管理，對進廠混合煤必須認真篩分，沫煤和塊煤分類堆放，控制好存放高度，避免發生自燃造成的損耗。原煤儲存處必須防止雨水浸濕，不影響使用。對新進廠沫煤必須提前進行化驗分析，針對水分偏高煤粉需單獨堆放自然干燥，使用前需先進行化驗分析。

7 結束語

煤粉各項指標對球團礦FeO指標影響較大。原煤質量控制、磨煤工藝優化、生產工藝控制、窯尾溫度控制及余熱重復利用等方面構建成一個完整系統，對降低煤耗起到重要作用，同時也可消除煤粉生產控制對生產產生的不利影響。