降低燃料粒度標準偏差的生產實踐

李 寧，徐 冰，馬 鵬，梁長賀，秦志勇

（寶武集團馬鋼股份有公司煉鐵總廠，安徽 馬鞍山 243003）

我國高爐料主要還是以高堿度燒結礦為主，搭配酸性爐料如球團礦或者塊礦[1]燒結礦入爐比例基本在70%以上，燒結礦成分的穩定對于高爐的穩定順行有著重要作用[2]。燃料在燒結過程中主要起發熱和還原作用，水碳的匹配對燒結過程至關重要。燒結用燃料粒度過粗或者過細時，都會對燒結過程帶來不利影響。由于布料過程中的偏析作用，大顆粒的燃料比較集中的滾落至燒結料層的中下部，使燒結料層的中下部焦粉含量過多，垂直燃燒速度下降，粗顆粒燃料周圍呈強還原性氛圍而產生大量的FeO。燃料粒度對燒結過程參數及理化成分有著重要影響[3]。燒結對燃料粒度的要求是粒度范圍分布合理，偏析小。燃料粒度的控制是燒結生產原料保供的一項重要工作。

1 生產現狀

1.1 燃料生產破碎流程（見圖1）

圖1 燃料破碎系統流程圖

1.2 液壓四輥機器規格和性能（見表1）

表1 對輥、四輥主要規格性能表

燃料通過振動篩進行粒度篩分，其中粒度＞22 mm的篩上物通過對輥進行預破碎（后期增加），然后與篩下物合流進中間倉通過液壓四輥進行破碎。鐵廠內要求粒度控制標準為＜3 mm粒級占比為78%～83%。受焦粉來料強度、粒度、四輥來料上料量定，四輥更換修復不及時，四輥落料區域寬度小、四輥蓄能器壓力波動大等因素影響，四輥成品粒度波動，不穩定。

從圖2和表2中可以看出，2018年燃料粒度標準偏差（燃料粒度＜3 mm占比標準偏差）為2.33，最高為2.985，燃料粒度的波動，對燒結帶來的最直觀的表現就是燒結礦FeO波動大。

表2 2018年Fe O偏差與燃料粒級偏差對應表

圖2 增加分料器后入輥燃料分布寬度變化

2 降低燃料粒度標準偏差的措施

2.1 降低四輥輥面直徑差

由于長期受到焦粉磨損及異物損傷，四輥輥面直徑差平均達到了7.3 mm，對現有四輥進行修復或更換，根據破損情況選擇修復還是更換，降低四輥輥面直徑差。修復后的輥面直徑差平均值降低到了5.0 mm以下，輥皮表面的凹凸不平現象得到明顯改善，減少了破碎后的粒度兩極分化現象。

2.2 擴大焦粉與四輥碎機輥皮的接觸面積

經現場測定，燃料通過小皮帶進入四輥時落料區域集中在中間450～500 mm部位，四輥的功能沒有全部發揮，影響四輥的破碎效率，導致焦粉破碎的產、質量下降。通過在進料小皮帶上加裝分料器，將進料寬度拓寬[4]。燃料進入四輥與輥皮的接觸面寬度擴大到700 mm，增加了燃料與四輥輥皮的接觸面積，提高了四輥的破碎效率，有利于燃料破碎粒級穩定性的提高。

2.3 增加對輥預破碎（見圖3）

燃料來源為高爐干熄焦返焦，來料粒度偏細大，一方面加劇的四輥輥皮的磨損，另一方面影響破碎效果。為此，流程上增加對輥，將燃料振動篩篩上物進入四輥進行預破碎，極大的降低了進入四輥進入破碎的粒粒度，不僅降低了對四輥的磨損，又提高了破碎的均勻性。

3 結論

通過對影響燃料破碎粒度的主要因素進行排查解決，改善了燃料粒度組成，降低了燃料粒度偏差，通過圖3可以看出，2019年5月份工藝設備改進后，燃料粒度偏差由前期的均值2.33降低到2019年改進后的均值1.87。四輥輥面的使用壽命由3個月提高到6個月以上（見表3）。燃料粒度的改善對燒結過程及FeO指標起到了積極的改善作用[5]。

圖3 對輥預破流程示意圖

表3 2019年燃料粒級偏差