“粗料精吃，精料細吃”煉鐵原料管理探索實踐

2024-01-07 02:02:58王普成

山西冶金 2023年10期

王普成

（酒鋼集團榆中鋼鐵有限責任公司煉鐵分廠，甘肅蘭州 730104）

0 引言

面對鋼鐵行業追求低成本冶煉和高質量發展要求，高爐用料發生了變化。針對粉末量大幅度上升，卡篩、糊篩現象，原料篩分設備已經無法滿足高爐生產需求，甚至嚴重制約高爐爐況長期穩定、產能提升、指標優化，對礦槽系統進行優化已經迫在眉睫。結合榆中鋼鐵有限責任公司煉鋼廠實際生產情況，通過幾年來對礦槽系統優化、篩分系統優化和技術參數優化，使得礦槽技術創新取得了一定成效，并為后續技術的升級優化起到了指導作用，高爐入爐料小于5 mm 粉末量有較大的降低，返礦粒度同比更加合理利用，為低成本冶煉創造了條件。

1 “粗料精吃，精料細吃”煉鐵原料控制

結合礦槽槽下振篩情況，對比各料種振篩速度，總結數據，結合實際篩分效果，不斷調整探索，分階段控制振料速度、下料量、空振延時等。探索優化調整，將原料振篩給料量控制在1.2～2 t/min、振篩延時60～80 s，焦炭振篩給料量控制在1.0～1.5 t/min、振篩延時50～70 s，提高篩分效果，控制入爐粉末＜1%。同時，對礦石及焦炭振篩振幅（振幅控制在2.5 mm）、給料機傾角（傾角由40°逐步降至30°）、下料量（焦炭下料量由2.5 t/min 下調至1.5 t/min，礦石下料量由3.5 t/min下調至2 t/min）、篩面加裝擋料板等指標不斷進行試驗調整，督促槽下崗位人員時時對振篩下料過快或過慢情況進行調整，保證槽下入爐振篩均勻，達到高爐入爐料的振篩效果。通過此項目實施后，高爐入爐粉末量平均降低0.5%（返礦率由15%升18%），高爐利用系數提高了1%，入爐焦比降低0.25%（根據資料查找高爐入爐粉末每降低1%，高爐利用系數提高2%，焦比降低0.5%），直接經濟創效可達3 500 元/d，同時高爐爐況穩定運行時間延長，爐內風量保持在5 400 m3/min以上，高爐日產均可達到7 200 t 以上，實現了高爐爐況的順行及生產秩序的穩定。

2 雙層同頻共振異頻自清理篩網技術的創新應用

現階段礦石振動篩分設備在工礦企業得到廣泛應用，而普通礦石振動篩多采用篩板形式，體積大、重量大、安裝費時費力且受制于加工工藝的限制，技術能力薄弱的企業生產的篩板易造成卡料、糊篩現象，尤其在雨雪天氣條件下篩面黏結的礦石粉末極難清理，耗費大量的人工作業時間清理振篩，既造成篩分設備的作業時間減少又增加大量的人工成本，在清理振篩篩板的過程中還存在機械傷害的安全風險，造成設備制造廠家技術研發費用較高，篩板的制造成本高，供貨商比較單一，供貨周期長，產生的積壓備件資金需求較大。

雙層共振異頻自清理鋼絲網的設計采用普通鋼絲網，通過不同絲徑和孔徑的鋼絲編織成篩網，通過傳統的膠條雙層疊加安裝，利用振篩電振傳導的振動頻率作用到不同絲徑的鋼絲網上產生的振動頻率不同，可實現上下層絲網相互振動清理的作用，從而增強篩網的過篩效率，達到自清理的效果。該設計減少了人工作業的成本，且鋼絲網的重量輕、下線組裝簡單，安裝方便快捷，增加了振篩的使用時間，減少了檢修人員更換篩網時長，降低了安全事故發生的概率。

在雙層篩網的上層篩網和下層篩網兩側固定安裝有壓條，在壓條的兩外側壁固定安裝有鋼板。壓條包括上壓條和下壓條，在上壓條的底面設置有凹槽，在凹槽內固定連接有插桿，在下壓條的底面固定連接有插孔，插桿可插接于插孔內。雙層篩網優點：結構設計簡單、易于加工、加工成本低、操作過程便捷、易于維護保養，通過設置上下層不同孔徑的篩網，利用振篩電振傳導的振動頻率作用到不同孔徑的篩網上產生的振動頻率不同，達到上下層篩網相互振動，實現自動清理作用。雙層篩網的安裝情況如圖1、圖2 所示。

圖1 雙層篩網平面安裝圖

圖2 雙側篩網立面安裝圖

3 球團、塊礦入爐粉末及返礦粒度控制

煉鐵礦槽現有酸礦振動篩8 套（其中球團4 套、塊礦2 套、雜礦2 套），按照《榆鋼煉鐵原燃料使用管理規程》中規定酸返粒度＞8 mm 的占比＜5%。榆鋼酸礦儲運系統因受露天儲存的影響，冬季凍塊使物料表面黏粉量大、不易篩分，夏季雨水浸濕后造成糊篩及粉末入爐；長期球團含粉率為5%，塊礦含粉率8%～12%。如何有效地發揮振動篩的篩分效率能夠應對四季變化，如何實現篩網自清理能力，如何滿足篩后酸礦入爐粉末的達標及篩下返礦粒度的達標是生產中需解決的重要問題。通過采用不銹鋼雙絲網過篩技術取得了顯著的應用效果。該技術的好處：利用下層10 mm 不銹鋼絲網作為支撐網，上層為5 mm 不銹鋼絲網為過篩網，通過粗細絲網在振動篩上的振動頻率不同，實現粗細篩網之間的頻率自清理，保證過篩后篩網干凈，同時保證振篩運行過程中球團、塊礦中存有的雜質被完全去除掉，由此提高了酸礦表面潔凈度，由于塊礦含粉量高、不易篩分，以下數據以塊礦作為數據來源。雨季的時候，塊礦極易在秤斗或者篩子上黏結，經過自主設計不銹鋼絲網過篩后，該現象得到明顯改善，在一定程度上使入爐塊礦上的含粉量有所降低，使爐況的順行周期延長；可以使整體塊礦粒度保持均勻，一定程度上改善高爐料柱的透氣性；使入爐生礦比例提高，在驗證相關高爐數據后得知，塊礦配比得到了提高，從原來的6.00%提高到了10.00%，并且具備后續繼續提升的能力。

通過階段性的實驗數據，酸礦的綜合入爐粉末控制在0.65%，酸返粒度＞8 mm 可以控制在4%，是高爐冶煉強度提高的有效手段和措施。

4 礦槽系統焦丁入爐粉末降低技術創新

煉鐵礦槽使用2 套XF1230 陶瓷棒條焦丁振動篩，此振動篩在使用過程中對水分較大的焦粉過篩效果不佳，黏濕的焦粉容易黏連在棒條上造成過篩效果持續惡化。為改善過篩效果，減少進入高爐的焦粉量，有利于改善高爐的透氣性。在焦丁篩下加裝1 套壓縮空氣吹掃裝置，將下料過程中的焦丁上黏連的焦粉吹離，并且在焦丁篩中部加裝2 條擋料板，使焦粉在篩面的時間延長。同時，利用壓縮空氣的吹掃自清理篩板上黏連的焦粉，防止焦粉糊篩，還能使焦粉處于懸浮狀態，提高篩分效果。經優化后，日增加焦粉拉運量60 t/d，篩分效率提高，高爐透氣性明顯改善，高爐冶煉強度改善，風量增大并且持續穩定。