峨口鐵礦降低球團(tuán)電耗生產(chǎn)實踐

趙國棟

（太原鋼鐵集團(tuán)有限公司峨口鐵礦， 山西　代縣　034207）

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

峨口鐵礦降低球團(tuán)電耗生產(chǎn)實踐

趙國棟

（太原鋼鐵集團(tuán)有限公司峨口鐵礦， 山西代縣034207）

分析太鋼峨口鐵礦球團(tuán)電耗偏高問題的原因，對干燥窯系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、環(huán)冷風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。工藝改進(jìn)后，球團(tuán)電耗明顯降低，運(yùn)行時間大幅減少，還可節(jié)約大量維修費(fèi)用。

球團(tuán)電耗干燥回?zé)岘h(huán)冷機(jī)

太鋼峨口鐵礦200萬t球團(tuán)系統(tǒng)采用鏈蓖機(jī)—回轉(zhuǎn)窯—環(huán)冷機(jī)工藝，于2004年底建成投產(chǎn)。新的球團(tuán)系統(tǒng)是在原豎爐球團(tuán)的基礎(chǔ)上改建的，產(chǎn)品仍然是酸性氧化球團(tuán)，原料是自產(chǎn)鐵精礦粉，由煙煤粉作燃料，由有機(jī)復(fù)合膨潤土作黏結(jié)劑。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，系統(tǒng)年產(chǎn)量已達(dá)到220萬t以上，盡管產(chǎn)量超過設(shè)計的10%以上，但部分大功率主體設(shè)備效率不能得以充分發(fā)揮，電耗偏高。表1為大功率主體設(shè)備配置情況。

表1　大功率主體設(shè)備配置情況

球團(tuán)系統(tǒng)在正常生產(chǎn)時，運(yùn)行功率在9 000～9 500 kW之間，可見表1中的設(shè)備總功率占系統(tǒng)運(yùn)行功率的很大比例。

在系統(tǒng)滿負(fù)荷生產(chǎn)時（系統(tǒng)產(chǎn)量285 t/h），表1中設(shè)備轉(zhuǎn)速、開度情況見表2。

從表2可以看出，在滿負(fù)荷生產(chǎn)時，除干燥系統(tǒng)、機(jī)尾除塵系統(tǒng)外，其他各大風(fēng)機(jī)效率沒有得以充分發(fā)揮。

表2　滿負(fù)荷生產(chǎn)時大功率主體設(shè)備開動情況

2016年以來，在鋼鐵系統(tǒng)大面積虧損的形勢下，太鋼限產(chǎn)，峨口球團(tuán)系統(tǒng)計劃產(chǎn)量下降到140萬t，由于上下工序的銜接出現(xiàn)問題，作業(yè)率不變，產(chǎn)量由285 t/h降低到200 t/h以下。在200 t/h以下長時間組織系統(tǒng)生產(chǎn)，為保證球團(tuán)質(zhì)量合格，各主要工序全部開動，只降低了開度，導(dǎo)致效率下降，電耗進(jìn)一步增加，在系統(tǒng)低負(fù)荷（系統(tǒng)產(chǎn)量200 t/h）生產(chǎn)時，表2中設(shè)備的轉(zhuǎn)速、開度情況見下頁表3。

從表3可以看出，各大風(fēng)機(jī)效率更低，球團(tuán)電耗由滿負(fù)荷生產(chǎn)的30 kW·h/t上升到35 kW·h/t。

1　降低球團(tuán)電耗的措施

1.1調(diào)整生球指標(biāo)及停運(yùn)干燥系統(tǒng)

峨口鐵礦球團(tuán)系統(tǒng)采用自產(chǎn)精礦粉，精礦過濾車間設(shè)在球團(tuán)廠區(qū)，礦漿經(jīng)過盤式過濾機(jī)處理后，水分在9.5%～10%之間，經(jīng)過烘干進(jìn)一步脫水后用于配料造球。烘干系統(tǒng)采用圓筒干燥機(jī)，規(guī)格為Φ3.6m×29 m，配置煤粉緩沖倉、煤粉燃燒爐、沖擊式水除塵器、引風(fēng)機(jī)。水除塵收集的粉塵通過泵被輸送到精礦過濾系統(tǒng)進(jìn)行回收利用。過濾干燥系統(tǒng)流程如圖1所示，干燥系統(tǒng)總裝機(jī)參數(shù)見表4。

表3　低產(chǎn)量時大功率主體設(shè)備開動情況

圖1　過濾干燥系統(tǒng)流程

表4　干燥系統(tǒng)總裝機(jī)參數(shù)

原設(shè)計烘干脫水率為2%。在實際運(yùn)行中，由于精礦粒度細(xì)（-325目在70%～82%之間），脫水率不到1%，一般在0.3%～0.5%之間。

球團(tuán)系統(tǒng)投產(chǎn)之初，造球使用鈣基土，要求造球混合料水分為8.5%，而干燥系統(tǒng)在最高運(yùn)行溫度下，混合料水分能達(dá)到9.0%。從2007年開始，球團(tuán)使用有機(jī)復(fù)合土造球，混合料水分提高到9.2%～9.4%，在球盤中補(bǔ)加一部分水，可將生球水分控制在9.5%～9.6%。當(dāng)精礦粒度粗時或者在夏季的大部分時段，停運(yùn)干燥窯，干燥窯年運(yùn)行時間為7個月左右。

在2015年初，為了降低干燥窯電耗及維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)過試驗考查，將造球混合料水分標(biāo)準(zhǔn)提高到（9.6±0.2）%，大部分時間停運(yùn)干燥窯。提高混合料水分后，基本取消造球盤補(bǔ)加水，生球水分可保持在9.8%以下。

混合料水分提高后，膨潤土質(zhì)量配比增加約0.2 kg/t，球盤成球率提高1%～3%，鏈蓖機(jī)上爆裂現(xiàn)象沒有加重，對球團(tuán)系統(tǒng)的產(chǎn)量、質(zhì)量沒有影響。

經(jīng)過上述優(yōu)化措施后，干燥窯年運(yùn)行時間在2個月以下，比優(yōu)化前減少運(yùn)行5個月，每年可節(jié)約電耗250萬kW·h。運(yùn)行時間的減少，還可節(jié)約大量的維護(hù)費(fèi)用。

1.2優(yōu)化調(diào)整鏈篦機(jī)熱工系統(tǒng)及停運(yùn)一臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)

峨口球團(tuán)系統(tǒng)三大主機(jī)及熱風(fēng)系統(tǒng)配置如圖2所示。

圖2　三大主機(jī)及熱風(fēng)系統(tǒng)配置圖

系統(tǒng)配置兩臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)并列運(yùn)行，每臺功率為800 kW。在系統(tǒng)低產(chǎn)組織時，兩臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在400 r/min左右，出力不到50%，效率低。針對存在的問題，對鏈篦機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，停運(yùn)一側(cè)回?zé)犸L(fēng)機(jī)。預(yù)熱二段鏈篦機(jī)斷面示意如下頁圖3所示。

停運(yùn)一臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)后，兩側(cè)抽風(fēng)量不均勻，導(dǎo)致左右兩側(cè)干燥預(yù)熱效果、蓖床膨脹量不一致，針對此問題，對兩側(cè)料厚進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，使停運(yùn)側(cè)料厚降低，以平衡抽風(fēng)量。經(jīng)試驗確定，停運(yùn)風(fēng)機(jī)側(cè)料厚比運(yùn)行側(cè)降低15～20 mm比較合適。

圖3　預(yù)熱二段鏈篦機(jī)斷面示意圖

另外，停運(yùn)回?zé)犸L(fēng)機(jī)后，關(guān)閉風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門和回?zé)嶂Ч苌系碾妱拥y，以減少冷風(fēng)兌入。

采取上述措施，停運(yùn)一臺熱風(fēng)機(jī)后，鏈篦機(jī)東西兩側(cè)蓖床溫度基本一致，兩側(cè)預(yù)熱球溫度和強(qiáng)度基本一致，可減少運(yùn)行功率800 kW，每小時可節(jié)約電耗400 kW·h。

1.3優(yōu)化調(diào)整環(huán)冷風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及停運(yùn)環(huán)冷風(fēng)機(jī)

峨口球團(tuán)系統(tǒng)的環(huán)冷機(jī)配置三臺冷卻風(fēng)機(jī)（見圖4）：一冷段，18萬m3/h，400 kW；二冷段，18萬m3/h，400 kW；三冷段35.3萬m3/h，630 kW。該系統(tǒng)只能靠風(fēng)門調(diào)節(jié)負(fù)荷，在滿負(fù)荷生產(chǎn)時開度不到70%，在低產(chǎn)組織時開度在45%以下，效率很低。針對上述問題，對環(huán)冷機(jī)風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

1）在環(huán)冷機(jī)總風(fēng)管上增加兩道百葉窗調(diào)風(fēng)門。在停運(yùn)2號環(huán)冷風(fēng)機(jī)時，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門將一、三段的部分冷卻風(fēng)分流到二冷段，保證二冷段在整個熱平衡、風(fēng)平衡中起作用。

2）在2號風(fēng)機(jī)出口管道上增設(shè)單向翻板閥，保證2號風(fēng)機(jī)停運(yùn)后冷風(fēng)不外泄。單向閥的密封效果好，可以快速開關(guān)，方便生產(chǎn)操作。

3）停運(yùn)一臺冷卻風(fēng)機(jī)后，在各段之間進(jìn)行風(fēng)平衡、熱平衡工藝調(diào)整試驗，找出新的平衡點(diǎn)。

通過上述措施后，環(huán)冷機(jī)能適應(yīng)較低產(chǎn)量的組織，可選擇性地停用2號或3號冷卻風(fēng)機(jī)，保證風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

2016年的前5個月，系統(tǒng)產(chǎn)量在200 t/h，一直停運(yùn)2號風(fēng)機(jī)，綜合考慮1號、3號風(fēng)機(jī)開度增加的情況，共節(jié)電50萬kW·h。

圖4　環(huán)冷風(fēng)機(jī)系統(tǒng)配置示意圖

2　下一步工作計劃

2.1在低產(chǎn)組織時停運(yùn)鼓干風(fēng)機(jī)

在低產(chǎn)組織時，鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱能力富余，可停運(yùn)鼓干風(fēng)機(jī)。針對鼓干風(fēng)機(jī)停運(yùn)后存在的生球爆裂加重、系統(tǒng)粉末增加、環(huán)冷三段正壓問題，進(jìn)行工藝優(yōu)化調(diào)整，可減少500 kW以上的運(yùn)行功率。

2.2在停運(yùn)鼓干風(fēng)機(jī)時停運(yùn)機(jī)尾除塵風(fēng)機(jī)

停運(yùn)鼓干風(fēng)機(jī)后，鏈篦機(jī)鼓干段風(fēng)箱正壓消除，外溢風(fēng)量大大減少，機(jī)尾只剩余蓖床對流風(fēng)，需要的抽風(fēng)量減少。

在低產(chǎn)組織時，主抽風(fēng)機(jī)開度減小，能力富余。在機(jī)尾抽風(fēng)罩和主抽管道之間增設(shè)連通管及調(diào)節(jié)閥，由主抽風(fēng)機(jī)對機(jī)尾進(jìn)行抽風(fēng)。停運(yùn)機(jī)尾除塵風(fēng)機(jī)，可減少350 kW以上的運(yùn)行功率。

3　結(jié)語

經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，峨口鐵礦200萬t球團(tuán)系統(tǒng)年產(chǎn)量已達(dá)到220萬t以上，但部分大功率主體設(shè)備效率不能得以充分發(fā)揮，電耗偏高。2016年以來，在鋼鐵行業(yè)大面積虧損的形勢下，太鋼限產(chǎn)，峨口球團(tuán)系統(tǒng)計劃產(chǎn)量下降到140萬t，作業(yè)率不變，產(chǎn)量由280 t/h降低到200 t/h以下，電耗進(jìn)一步增加。針對上述問題對造球系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，長時間停運(yùn)了干燥系統(tǒng)，通過對鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)等環(huán)節(jié)進(jìn)行工藝優(yōu)化，在低產(chǎn)組織時停運(yùn)一臺回?zé)犸L(fēng)機(jī)、一臺環(huán)冷風(fēng)機(jī)，大幅度降低了球團(tuán)電耗。

（編輯：胡玉香）

Production Practice on Reducing Power Consumption of Pelletizing

ZHAO Guodong
（Ekou Iron Mine of Taiyuan Steel and Iron Group，Dai County Shanxi 034207）

This paper analyzes the reason of high power consumption of pelletizing，and reforms the dry kiln system，backheating system and circular cooler.After reformed，power consumption，as well as operation time，has reduced，and the cost has been saved.

pellet，power consumption，dry，backheating，circular cooler

TF325.1

A

1672-1152（2016）04-0070-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.24

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

2016-05-30

趙國棟（1968—），男，現(xiàn)在太鋼礦業(yè)分公司峨口鐵礦工藝質(zhì)量科從事球團(tuán)工藝管理工作，太鋼球團(tuán)首席工程師。