2#燒結(jié)機(jī)配加高比例回收料的生產(chǎn)實踐

張臣彬 于 增 張原星 趙 雷

（安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司）

0 引言

安鋼作為長流程鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)流程中各工序都會產(chǎn)生大量的粉塵，為滿足超低排放要求，各種除塵灰必須全部回收，其中包括燒結(jié)自產(chǎn)除塵灰、高爐除塵灰、煉鋼除塵灰等，而且這些回收料中又含有大量Fe、CaO 等有益元素，因此各種回收料的回收及再利用既是環(huán)保要求也是降本需要。

1 回收料利用現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)對于各種除塵灰的處理方式主要是在燒結(jié)工序中作為回收料配加使用，近年來安鋼也在不斷摸索各工序回收料在燒結(jié)配加中的使用，隨著環(huán)保要求提升，除塵器數(shù)量增加，燒結(jié)配加回收料有逐年增多的趨勢。

其中，燒結(jié)自產(chǎn)除塵灰約占燒結(jié)礦產(chǎn)量的1.5%，2018 年2#燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量為240.9 萬t，自產(chǎn)除塵灰約3.61 萬t，全年沒有配加高爐除塵灰和煉鋼除塵灰，除塵灰配比為1.6%。2019 年2#燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量為247.39 萬t，自產(chǎn)除塵灰約3.71 萬t；根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019 年2#燒結(jié)機(jī)使用高爐除塵灰9.51 萬t，煉鋼除塵灰3.05 萬t。2019 年2#燒結(jié)機(jī)除塵灰的平均配加量為5.52%，除塵灰配加比例上升了39.1%。

2 回收料對燒結(jié)過程的影響

2.1 回收料主要成分及特性

燒結(jié)自產(chǎn)除塵灰鐵品位較低，粒度細(xì)，親水性差；煉鋼除塵灰粒度細(xì)，親水性差，其堿鋅含量偏高，CaO 含量較高,會對燒結(jié)熔劑配加量造成影響；高爐除塵灰堿鋅含量高且含碳量高，會對燒結(jié)過程燃料控制造成較大影響。除塵灰的主要化學(xué)成分見表1。

表1 除塵灰的主要化學(xué)成分 %

2.2 回收料使用對燒結(jié)過程的影響

2.2.1 自產(chǎn)除塵灰對燒結(jié)的影響

考慮燒結(jié)除塵灰相對于燒結(jié)礦產(chǎn)生量不大，且含鐵量較高，長期以來主要是返回?zé)Y(jié)配料，回收利用其中的鐵。由于燒結(jié)除塵灰(尤其是機(jī)頭除塵灰)的粒度較細(xì)，且產(chǎn)生過程經(jīng)過了高溫焙燒，親水性差，表面能很低，不易于制粒，進(jìn)入混合機(jī)后很難與其他原料混合均勻，在當(dāng)前國內(nèi)大量采用“小球團(tuán)燒結(jié)工藝”的預(yù)處理中，產(chǎn)生了很大的負(fù)面效應(yīng)，如：燒結(jié)礦產(chǎn)生“花臉”、夾生；除塵灰引起“二次揚塵”，影響作業(yè)環(huán)境；除塵器效率降低，固體燃耗、電耗上升等。

2.2.2 煉鋼除塵灰配加對燒結(jié)過程的影響

煉鋼灰采用的是氣體輸送方式在配料室配加，將除塵灰輸送至14#、15#除塵灰倉，灰倉單倉儲存量為250 t。在使用過程中，出現(xiàn)料倉下料不順和料倉內(nèi)部粘倉嚴(yán)重的問題，造成倉位持續(xù)在250 t 左右。由于下料不順，煉鋼灰使用量小，灰車壓車嚴(yán)重，影響到了內(nèi)部除塵灰的使用。灰倉原來使用的聲波震倉不能解決粘料問題，只能人工用大錘敲倉，費時費力，效果不佳。

增加煉鋼除塵灰之后，內(nèi)部除塵灰的使用受到嚴(yán)重影響，除塵灰配加量不穩(wěn)，水分波動，燒結(jié)礦質(zhì)量波動，一系列問題接踵而至。由于煉鋼除塵灰親水性差，燒結(jié)混合料混勻效果差，燒結(jié)透氣性變差；煉鋼灰堿金屬含量高，造成燒結(jié)礦堿金屬不斷富集，堿金屬含量最高達(dá)到0.25%，鋅含量達(dá)到0.05%，堿金屬的升高導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)篦條糊堵嚴(yán)重、高爐爐況不順等一系列問題。

2.2.3 高爐除塵灰對燒結(jié)過程的影響

高爐重力除塵灰是由高爐爐頂收集的荒煤氣攜帶大量原燃料的粉塵以及高溫區(qū)激烈反應(yīng)而產(chǎn)生的微粒，經(jīng)過重力除塵器去除的較粗顆粒。高爐除塵灰主要在原料場配加，配加過程中出現(xiàn)混堆和下料不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致高爐灰配加量波動較大，且高爐灰含碳量在30%左右，造成燒結(jié)配碳量波動較大，若燃料配比調(diào)整不及時，則會導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦二次燃燒。

3 配加回收料的優(yōu)化措施

3.1 加強(qiáng)管理，尋找對策

針對原料來料成分不穩(wěn)定，要求二原料場提高對除塵灰的管理，如：高爐除塵灰在使用過程中嚴(yán)禁混堆，進(jìn)料倉前充分混勻，保證原料秤的精確性等，確保原料成分的均勻。

2#燒結(jié)機(jī)14 號、15 號倉用來存儲內(nèi)部除塵灰，正常生產(chǎn)時開一備一，在使用煉鋼灰初期，煉鋼灰往15 號倉輸送，造成15 號倉內(nèi)部除塵灰和煉鋼灰混倉，成分波動較大，不利于精確配料。通過對輸灰管道進(jìn)行改造，把14 號、15 號除塵灰倉分開使用，14 號倉內(nèi)為內(nèi)部除塵灰，15 號倉內(nèi)為煉鋼除塵灰，保證內(nèi)部除塵灰正常使用以及煉鋼灰的精準(zhǔn)配加。

針對煉鋼灰下料不順暢的問題，通過交流學(xué)習(xí)，得知流化裝置震倉效果良好。經(jīng)過設(shè)備改造，在15 號倉下部安裝了流化裝置，與原來的聲波振動器配合使用，料倉粘料問題得到了很好的解決。

3.2 減少堿金屬波動

2#燒結(jié)機(jī)煉鋼除塵灰使用初期，為了避免壓車，來多少煉鋼灰使用多少，沒有輸灰車時停止配加煉鋼灰，造成煉鋼灰配加極不均衡，時高時低、時有時無。燒結(jié)礦化驗結(jié)果中的堿金屬含量忽高忽低，波動較大。通過生產(chǎn)總結(jié)并制定科學(xué)的配料計劃，煉鋼灰每天的使用量為6 車，約150 t，每班使用兩車，做到均勻配加，減少燒結(jié)礦質(zhì)量波動。

3.3 改進(jìn)一、二混加水方式

原來加水采用的是直管噴水，水流為柱狀，混合料混勻、制粒效果差。通過改造，將一、二混加水噴頭全部換為不銹鋼螺旋式的霧化噴頭，效果明顯。

4 燒結(jié)礦質(zhì)量對比

2018 年、2019 年燒結(jié)礦質(zhì)量對比見表2。

表2 燒結(jié)礦質(zhì)量對比 %

從表2 可以看出，2019 年燒結(jié)礦鋅含量上升了0.003%，堿金屬鉀鈉總量從0.124%上升到0.15%，上升了0.026%，能滿足生產(chǎn)需要。2019 年，燒結(jié)礦質(zhì)量更加穩(wěn)定，燒結(jié)礦篩分指標(biāo)全面提升，沒有因為除塵灰的使用而降低；全鐵、堿度的合格率分別提高了2%、3.21%，完全滿足高爐需求。

5 結(jié)語

加強(qiáng)對安鋼2#燒結(jié)機(jī)回收料的使用管理、改進(jìn)設(shè)備實現(xiàn)了除塵灰的合理高比例配加，減少了除塵灰對燒結(jié)工序的影響，不僅整個燒結(jié)生產(chǎn)組織順暢，而且有效合理地利用了煉鋼除塵灰和高爐除塵灰，燒結(jié)礦各項指標(biāo)在可控范圍內(nèi)，取得了較好的效果。