青特鋼850 mm厚料層燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐

鄭向國，楊小建，陳國濤，孫寶芳

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

生產(chǎn)技術(shù)

青特鋼850 mm厚料層燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐

鄭向國，楊小建，陳國濤，孫寶芳

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

介紹了青特鋼煉鐵作業(yè)部通過實(shí)施設(shè)備改造，優(yōu)化過程參數(shù)，轉(zhuǎn)變操作理念，進(jìn)行厚料層燒結(jié)生產(chǎn)的工業(yè)試驗(yàn)。根據(jù)高爐生產(chǎn)要求，對240 m2燒結(jié)機(jī)的布料系統(tǒng)、平料系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，在不更換欄板的條件下，把布料厚度由750 mm提高到850 mm。通過生產(chǎn)實(shí)踐對比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高0.99%，燃耗降低4.79 kg/t，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

厚料層燒結(jié)；布料厚度850 mm；轉(zhuǎn)鼓指數(shù)；燃耗

1 前言

青特鋼煉鐵作業(yè)部共有兩臺(tái)240 m2燒結(jié)機(jī)，于2015年11月建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后因高爐生產(chǎn)能力有限，1#和2#燒結(jié)機(jī)輪流投入使用，主體設(shè)備運(yùn)行良好，燒結(jié)礦各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定。為了進(jìn)一步改善燒結(jié)礦的質(zhì)量和粒度組成，最大限度地發(fā)揮燒結(jié)生產(chǎn)潛能，于2016年4月對1#燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了850 mm厚料層技術(shù)改造，并在同等條件下進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)對比。實(shí)踐證明，厚料層燒結(jié)生產(chǎn)能有效改善燒結(jié)礦質(zhì)量和粒度組成，降低燒結(jié)工序的能耗。

2 基礎(chǔ)條件

1）風(fēng)機(jī)能力富余。燒結(jié)機(jī)的設(shè)計(jì)料層厚度為750 mm，生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在達(dá)到燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)能時(shí)，主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度維持在55%左右，主抽頻率在42 Hz左右。主抽風(fēng)機(jī)能力明顯富余。主抽風(fēng)機(jī)室設(shè)置SJ13500雙吸入離心式燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，風(fēng)量為13 500 m3/min，全壓為17 000 Pa，傳動(dòng)電機(jī)為同步電機(jī)，并采用變頻調(diào)速。

2）原料粒度組成好。青特鋼是典型的沿海型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，緊鄰董家口港，所使用的礦粉全部為進(jìn)口富礦粉，主要為卡拉加斯礦粉、PB粉和FMG粉。以巴西和澳粉為主的燒結(jié)配礦過程中能充分發(fā)揮輔助礦種在化學(xué)成分和燒結(jié)高溫特性方面的互補(bǔ)特性。青特鋼的原料條件既能提高混合料的制粒性又能改善燒結(jié)料層初始透氣性，為厚料層改造提供了良好條件。

3）混合料溫度高。提高混合料料溫和降低混合料水分可減少燒結(jié)過程中過濕層的影響，從而提高燒結(jié)料層透氣性。青特鋼燒結(jié)配料和混料中都使用蒸汽預(yù)熱的生產(chǎn)水；通過蒸汽預(yù)熱加水及生石灰加水消化后混合料溫度提高至60℃左右。

4）混合料制粒條件好。混合料水分采用自動(dòng)控制加水方式，混料混合制粒時(shí)間達(dá)8 min，在混料水分控制在7.4%左右時(shí)能有效制粒。二混混合料粒級分析，＞3 mm的粒級達(dá)到78%以上，＞1 mm粒級達(dá)到99%以上，為提高料層厚度創(chuàng)造了良好條件。

5）燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率低。青特鋼燒結(jié)機(jī)采用新型滑道密封燒結(jié)，每個(gè)臺(tái)車設(shè)有隔熱墊、防碰撞保護(hù)板等，臺(tái)車滑板采用橡膠彈簧密封技術(shù)，頭尾密封裝置采用多自由度的柔性浮板密封裝置，從而具備良好的密封效果。

3 厚料層生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)改造

為保障厚料層改造后生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，針對熔劑下料量不穩(wěn)、混料加水量不均勻、小礦槽粘料、燒結(jié)邊緣效應(yīng)等制約燒結(jié)生產(chǎn)的問題進(jìn)行技術(shù)改造。

1）穩(wěn)定熔劑下料量。將減量螺旋秤改為小倉減量皮帶秤，把熔劑倉的空氣炮位置提高2 m，增設(shè)時(shí)間繼電器控制的智能電磁振打裝置，增加料倉排氣口等措施，解決了熔劑懸料噴倉的發(fā)生。

2）混料加水自動(dòng)控制。通過合并混合機(jī)滾筒內(nèi)入料端生產(chǎn)加水和襯板打水兩路水源，分別增設(shè)控制閥和流量計(jì)，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制改造，合理對混料加水量進(jìn)行分配，不僅解決了混料滾筒的粘料問題，而且強(qiáng)化了混料的制粒效果。

3）解決小礦槽粘料問題。通過對小礦槽進(jìn)行改造，新增智能清倉器并在小礦槽底部安裝一套高壓氣動(dòng)助流裝置，解決了小礦槽粘料問題，保證了生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性。

4）抑制邊緣效應(yīng)。首先對布料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，加厚邊緣布料，配以邊緣壓料促使邊緣料柱密實(shí)，增大邊緣氣流阻力，從而抑制邊緣效應(yīng)；適當(dāng)加寬靠欄板處的蓖條寬度；增加點(diǎn)火器兩側(cè)的燒嘴開度，提高邊緣點(diǎn)火溫度減少邊緣效應(yīng)的發(fā)生。

5）燒結(jié)機(jī)設(shè)備改造。在不對設(shè)備進(jìn)行大的改造前提下，抬高點(diǎn)火器、布料系統(tǒng)及刮料板高度，滿足850 mm厚料層布料條件。在刮料板靠近臺(tái)車欄板處改成梯形形狀并在刮料板后加設(shè)兩個(gè)圓輥壓輪。這樣既能保證高于欄板部分不撒料，又能將兩邊料層壓實(shí)，降低邊緣效應(yīng)，保證燒結(jié)均勻性。

4 厚料層生產(chǎn)工業(yè)試驗(yàn)方案

4.1 試驗(yàn)條件

本次工業(yè)試驗(yàn)所用混勻料堆號為A010，基準(zhǔn)期和對比期都在本堆料的使用期間進(jìn)行。其配比及所用原燃料成分如表1所示，試驗(yàn)期間燒結(jié)礦平均成分如表2所示（R為1.91）。

表1 混勻料（A010）所用礦粉配比及其化學(xué)成分%

表2 試驗(yàn)期間燒結(jié)礦實(shí)際平均成分%

4.2 試驗(yàn)期間的過程優(yōu)化

1）生產(chǎn)過程參數(shù)優(yōu)化。通過厚料層改造前后生產(chǎn)摸索，相應(yīng)降低混料加水量至7.2%左右，減少過濕層厚度；降低配C量，充分發(fā)揮自動(dòng)蓄熱作用；保持大煙道溫度在145～160℃；控制終點(diǎn)溫度在16#風(fēng)箱處，提高主抽頻率，穩(wěn)定主抽電流，保障厚料層改造后正常生產(chǎn)。

2）操作制度培訓(xùn)。除了對設(shè)備改造和生產(chǎn)過程參數(shù)優(yōu)化外，還需調(diào)整操作理念加強(qiáng)操作制度培訓(xùn)。作業(yè)區(qū)相應(yīng)制定了各崗位操作作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)了相應(yīng)的考核制度，并舉行崗位技能比賽，使各班的操作規(guī)范統(tǒng)一，保證了生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。

3）對比方案。為檢驗(yàn)改造效果，在混勻料A010的投入和使用期間（5月3—12日）分別進(jìn)行了基準(zhǔn)期（2 d，750 mm）、鞏固期（6 d，800 mm）、對比期（2 d，850 mm）3個(gè)階段的試驗(yàn)對比；在保持正常的終點(diǎn)溫度和煙道廢氣溫度情況下，穩(wěn)定生產(chǎn)過程，對試驗(yàn)期的數(shù)據(jù)記錄詳盡、準(zhǔn)確、有代表性。

5 厚料層改造后的效果對比

5.1 對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響

厚料層試驗(yàn)期間轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、篩分指數(shù)、返礦配入量對比如表3所示。

表3 2016年5月試驗(yàn)期間轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、篩分指數(shù)、返礦配入量對比

5.1.1 對轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響

試驗(yàn)期間隨著燒結(jié)料層厚度的增加，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度逐漸提高（見圖1）。基準(zhǔn)期、800 mm料層厚度鞏固期、850 mm料層厚度對比期平均轉(zhuǎn)鼓指數(shù)分別為76.59%、76.74%、77.58%。在試驗(yàn)期間，投入料批相同前提下厚料層燒結(jié)降低了機(jī)速和垂直燒結(jié)速度，從而延長了燒結(jié)高溫保持時(shí)間，有利于針狀復(fù)合鐵酸鈣相（SFCA）的生成，有利于提高成品礦的強(qiáng)度和成品率，改善成品礦的質(zhì)量［1］。試驗(yàn)期間，料層由750 mm提高到850 mm后，燒結(jié)礦平均轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高0.99%。

圖1 試驗(yàn)期間燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)

5.1.2 對粒級組成的影響

從試驗(yàn)期間燒結(jié)礦粒徑組成情況也可以看出，隨著料層厚度的增加，大粒徑燒結(jié)礦逐漸增加，而小粒徑燒結(jié)礦逐漸減少，如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)期間燒結(jié)礦粒徑組成

5.1.3 對返礦配入量影響

厚料層燒結(jié)使強(qiáng)度低的表層和鋪底料數(shù)量相對減少，750 mm、800 mm、850 mm料層厚度返礦配入量平均值分別為128 t/h、118 t/h、110 t/h（見圖3），850 mm料層時(shí)較基準(zhǔn)期返礦配入量減少18 t/h。

圖3 試驗(yàn)期間燒結(jié)返礦配入量變化情況

5.2 能耗對比

5.2.1 燃料消耗

試驗(yàn)期間焦粉的消耗情況如圖4所示，可以看出隨著料層厚度的增加，燒結(jié)焦粉消耗逐漸減少。主要由于厚料層的自動(dòng)蓄熱作用，有利于提高燒結(jié)下層的余熱作用，降低了固體燃耗。850 mm料層厚度對比期平均焦粉消耗為45.75 kg/t，較基準(zhǔn)期降低4.79 kg/t。

5.2.2 焦?fàn)t煤氣消耗

由圖5可以看出基準(zhǔn)期內(nèi)焦?fàn)t煤氣用量逐漸減少，其主要原因是由于進(jìn)行850 mm料層改造后，燒結(jié)機(jī)速降低，點(diǎn)火時(shí)間延長，料層厚度增加，火焰長度變短，相應(yīng)降低煤氣耗用量，達(dá)到同樣的點(diǎn)火料面。同時(shí)，制定了點(diǎn)火溫度管理規(guī)定，焦?fàn)t煤氣用量也有所降低，厚料層燒結(jié)期間焦?fàn)t煤氣平均消耗為5.59 m3/t，較試驗(yàn)初期降低0.89 m3/t。

圖4 試驗(yàn)期間燒結(jié)焦粉消耗情況

圖5 試驗(yàn)期間燒結(jié)用焦?fàn)t煤氣消耗情況

6 結(jié)語

青特鋼850 mm厚料層燒結(jié)改造效果顯著，其中提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)0.99%，降低返礦配入量18 t/ h，降低焦?fàn)t煤氣用量0.89 m3/t，降低焦粉消耗4.79 kg/t；厚料層燒結(jié)也顯著改善燒結(jié)礦的粒度組成，為燒結(jié)礦成本的降低和高爐爐況的穩(wěn)定順行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］許滿興.新世紀(jì)我國燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［EB/OL］.（2016-05-26）［2016-09-28］.http://huanbao.bjx.com.cn/news/ 20160526/736713.shtml.

Production Practice of 850 mm Thick Layer Sintering in Qingdao Special Steel

ZHENG Xiangguo,YANG Xiaojian,CHEN Guotao,SUN Baofang
（Qingdao Special Iron and Steel Co.,Ltd.,Qingdao 266700,China）

The measures have been taken for equipment renovation,processing parameters optimization and exchange of operation concepts for sintering of thick plate in the department of iron-making operation of Qingdao Special Iron and Steel Co.,Ltd.Based on the requirements of the blast furnace production,and aim at enhancing the tumbler index of sintering minerals,the renovation were taken on the feeding system,flattening system and the ignition system in our 240 m2sintering equipment.The feeding thickness was increased from 750 mm to 850 mm without changing the side boards.The tumbler index was improved for 0.99%,and the fuel consumption was decreased for 4.79 kg/t during the real production practices,which lead to a great economic efficiency.

thick layer sintering;feeding thickness;tumbler index;fuel consumption

TF046.4

B

1004-4620（2017）01-0012-03

2016-10-08

鄭向國，男，1987年生，2009年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院冶金工程專業(yè)。現(xiàn)為青島特殊鋼煉鐵作業(yè)部燒結(jié)作業(yè)區(qū)副作業(yè)長，工程師，從事燒結(jié)工藝技術(shù)工作。