新（余）鋼360m2燒結機熱水加熱器提高混合料溫生產實踐

賀勤 胡軍 李偉華 聶紹昌

（新余鋼鐵集團有限公司燒結廠，江西新余 338001）

1 前言

燒結過程中燒結混合料溫度若低于“露點”溫度(一般在55—65℃)，燒結料層上部水分不能隨廢氣排出而是在料層下部冷凝成水，形成過濕帶，嚴重影響燒結料層的透氣性，燒結料層厚度無法進一步提高且垂直燒結速度快速下滑，燒結利用系數下降。因此提高混合料溫，對燒結礦的產品質量的提升，優化燒結機透氣性,降低燃耗，降低生產成本意義重大[1]。新鋼燒結廠360m2燒結機提高混合料溫的方法是在燒結機環冷機安裝熱水加熱器，利用環冷三段300℃左右的余熱將要加入消化器、混合圓筒的水溫提升至80℃左右。利用熱水改善生石灰的消化效果，提高混合料溫度，同時向混合料斗通入高溫蒸汽，用提升料溫的方法減輕混合料斗的結料現象。

2 熱水加熱器裝置簡介

2.1 裝置主要特點

①熱水加熱器環冷機上布置，無需增加額外場地。

②給水直接采用工業用水，無水處理成本。

③水溫預熱至80℃，水溫較高，完全能夠滿足燒結混合料給水溫度要求，大大節省了燒結廠蒸汽用量。

④熱水加熱器熱廢氣依靠自身煙囪抽力，自然通風，無需增加引風機，無用電能耗。

⑤如廠區給水管網壓力≥0.2Mpa，可不設給水泵，依靠管網壓力自然給水，無給水用電能耗。

⑥M2 燒結機環冷三段生產熱水量正常18t/h，最高20t/h，回收熱水量較大，效益極為明顯。

2.2 主要工藝流程

煙氣管路：三段低溫煙氣→熱水加熱器→煙囪

給水管路：廠區管網工業水→熱水加熱器→儲水箱→混合

主體設備：熱水加熱器、煙氣閥、煙囪、設備支撐鋼結構、儲水箱、水路管網。

根據我廠使用的原產結構與實際生產數據可以得出，一混二混加熱加濕拌料所需要的最大用水量占二混后原料比例的5%，計算360m2燒結機混料室所需要的水質量為19.76t/h,得出環冷取熱數據。

按時給水量17.5t/h(其中2t拌料使用水份由高溫蒸汽提供),水流速度2m/s,環冷機三段至一混管線路由長度220m 計算,得出輸送水管內徑大小為70.08mm,采用外徑80mm,壁厚4.5mm(考慮管道壁沖刷耗損增加0.5mm壁厚)無縫鋼管運輸。

3 安裝熱水加熱器

通過改造現場水汽添加管路、增加環冷水加熱器設備加熱冷水、增設新型二級消化器使用熱水消化、向混合通熱水進行混合制粒、混合料斗通入蒸汽提高混合料溫達到55℃以上。

3.1 環冷增加水加熱器設備

2021 年5 月18 日，在6#燒結機環冷三段（3#鼓風機處）安裝加熱器、鋼結構、密封罩、風管、進出水管、蛇形管、流量計、壓力表等熱水加熱器設備，加熱器進水管加裝閘閥,進出水安裝排水管,蛇形管出水管旁安裝擋風板,蝶閥變徑管焊角鋼及鐵絲,槽鋼加筋板及吊掛,上方雨棚安裝吊掛,壓力表更換并安裝減震管。環冷三段煙氣溫度在300℃左右，在此處增加水加熱器可以有效的利用高溫煙氣余熱加熱冷水，投資較少只有設備費用，后期幾乎不用維護。安裝位置位于余熱發電取風段后側，安裝方便。增加水加熱器后，可以有效的將20℃左右的常溫冷水加熱到80℃。

3.2 水、蒸汽管道改造

①增加了水加熱器需要改變水管布置。

②已有的水管要做好防燙傷措施及保溫措施。

③通入熱水、蒸汽需要對一些老舊水管進行更換，確保管道有一定的耐壓效果。

④方便燒結機根據生產要求靈活的調節熱水、蒸汽來源及用量大小。

3.3 混合圓筒添加熱水

混合圓筒通入溫度達到80℃左右的熱水進行混合制粒，改變加水位置，提高水壓。混合通過加水制粒，保證物料的水分滿足生產需求且攪拌混勻最終達到制粒的效果，通過提高混合加水溫度，在混勻、制粒的過程中可以有效的均勻提高混合料料溫，當水溫由20℃提高到80℃，在混合攪拌過程中能讓物料充分吸收熱量，提高料溫，實測加熱混合料溫度可達到55℃。同時利用加入高壓水流沖洗筒體，可有效地防止混合圓筒結圈、倒料。

3.4 消化器改造及熱水消化

改造原有的消化器為中冶長天生產的二級消化器，優化設備設計，改進操作技術，延長消化時間，通過對消化器加水水路的一系列改進，將加熱器出來的80℃熱水繼續升溫到107℃的過熱水狀態，用此過熱水進行消化，提高了消化器中通入熱水的溫度。極大的提升消化水溫度，達到107℃的過熱水溫，消除消化過程中的“薄膜”現象，保證消化過程的持續進行，提高消化效果。同時降低了消化器設備的故障率。

3.5 混合料斗添加蒸汽預熱

混合料由二次混合機到燒結機上距離較遠，運輸過程中熱量蒸發損失一部分，到了混合料槽的混合料溫度只有50℃左右，為使混合料溫度達到“露點”之上，在混合料斗和管狀松料器中通入蒸汽預熱混合料，使布到燒結機臺車上的混合料的溫度達到55℃以上。

4 環冷機熱水加熱器生產實踐

2021年9月1日，環冷機新設計安裝的加熱器投入運行，該加熱器生產的熱水主要供到生產水池內，之后通過生產加壓泵輸送到一、二、三、四次混合機作添加水，后續還將通過改造生石灰消化器直接供除塵器、石灰絞籠。主要作用是提高混合料料溫減少蒸汽用量。

①加熱器正常開啟操作為：首先確認生產水池進水閘閥打開，再打開加熱器進水閘閥開始供水，待確認管道有水流量時方可逐步開啟煙氣電動蝶閥，蝶閥的開度應根據水溫控制要求進行調整。

②加熱器正常關閉操作為：先關閉加熱器煙氣蝶閥，再關閉加熱器進水閘閥。整個過程中加熱器出水閘閥始終處于常開狀態，保證加熱器的正常排水和泄壓，在停用過程中人員不得靠近加熱器排水口以防熱氣灼傷。

③在生產過程中車間可以根據熱水使用量調節加熱器的進水量和煙氣蝶閥風門開度，最低進水量不得＜2t/h，嚴禁出現加熱器斷水干燒。

④萬一出現干燒的應急處理：a 關閉煙氣蝶閥，必要時停止3#環冷鼓風機，啟動5#鼓風機；b 關閉進水閥，打開排污閥；c 待加熱器溫度降至正常后，方可注水。

⑤加熱器熱水最高溫度規定控制在80℃以下。

⑥遇到雨季用水量偏小，在煙氣蝶閥全關的情況下溫度還高于80℃時，主控通知相關人員打開配料水池的溢流閥進行降溫。

⑦加熱器最大流量為25t/h，在不造成溢流的情況下盡量加大進水量以提高加熱器使用效率，不得以溢流水為借口調小加熱器的進水量。

⑧遇到突發設備故障（1h 以上），停、開按第一、二項操作要求執行。

⑨加熱器的設備、管線點檢、維護工作納入6#環冷機設備點巡檢。

5 效果對比

燒結機環冷機熱水加熱器運行后，將熱水加熱器使用前后數據進行對比，混合料料溫從41.6℃增長到55.2℃，提高了13.6℃。燒結機作業率提高了0.51%，燒結礦轉鼓上升了0.03%，燒結礦成本下降明顯，燒結礦固耗下降了0.48kg/t，煤耗下降了0.24m3/t。混合料溫的提高減少了燒結生產過程中的波動，有效的提高了作業率，降低了生產成本，改善了燒結礦的產品質量。改善了環冷、消化器、混合崗位環境衛生，降低了混合料斗的結料現象，減輕了崗位員工的勞動強度。