提高245 m2燒結(jié)機(jī)料層厚度的生產(chǎn)實(shí)踐

郭志斌，王 毅

（方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌 330012）

1 前言

由于市場因素影響，方大特鋼為降低燒結(jié)礦原料成本，平鋪料中配入了大量的褐鐵礦、二次資源及其他劣質(zhì)礦，對燒結(jié)礦固體燃耗、轉(zhuǎn)鼓、燒成率等均有較大不利影響。為了改善這些相關(guān)指標(biāo)，工藝上最有效的手段就是提高燒結(jié)料厚度。采用厚料層燒結(jié)可使整個(gè)燒結(jié)過程熱交換充分，延長高溫反應(yīng)時(shí)間，有利于各種物理化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，礦物結(jié)晶充分、燒結(jié)礦組成和結(jié)構(gòu)得到改善，使燒結(jié)礦大塊降低、粉末減少，粒度趨于均勻、成品率提高。同時(shí)能夠充分發(fā)揮燒結(jié)過程的“自動蓄熱作用”，降低配碳量，有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量［1-2］。

方大特鋼通過對工藝、設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，大幅改善了原料的透氣性，為提高料層厚度創(chuàng)造有利條件。方大特鋼245 m2燒結(jié)機(jī)料層厚度由2021 年平均780 mm提高到2022年平均878 mm，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有明顯提升。

2 影響燒結(jié)礦機(jī)料層厚度的因素分析

2.1 混勻料粒度的影響

混合料制粒作為燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，是將細(xì)粒度粉料黏附到粗大核心顆粒上的過程。良好的制粒能改善料層的透氣性，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。因燒結(jié)平鋪料中配入了大量的硫酸渣、三類粗精粉等粒度細(xì)、親水性差的礦粉，因此需要提高混勻料制粒效果來改造混合料的粒度。

2.2 混勻料溫的影響

燒結(jié)混合料溫是制約燒結(jié)生產(chǎn)的一個(gè)重要因素。隨著料溫的提升可減少料層中水蒸氣冷凝形成過濕層，當(dāng)料溫達(dá)到露點(diǎn)以上（65 ℃）可顯著減少過濕層的出現(xiàn)。因此混合料溫提升可有效降低過濕層厚度和過濕層對氣流的阻力，改善料層透氣性。

2.3 混勻料水分的影響

在混料工序中，通過在燒結(jié)料中加水使得混合料成球改善料層透氣性，并在燒結(jié)過程中提高混合料傳熱能力、減少氣流阻力。但燒結(jié)過程中水分蒸發(fā)后隨廢氣下降到混合料層會發(fā)生冷凝現(xiàn)場產(chǎn)生過濕層，降低燒結(jié)過程的透氣性，并且隨著燒結(jié)機(jī)料層厚度的增加，燒結(jié)過程中的冷凝現(xiàn)象也隨之加劇，造成燒結(jié)過濕帶變寬，料層透氣性急劇降低。因此，為了提高料層厚度，需要在確保燒結(jié)料造球效果的情況下，盡量降低并穩(wěn)定混合料水分。

2.4 布料的影響

由于燒結(jié)機(jī)料層提升后料層高度超出臺車擋板高度，造成臺車兩側(cè)大量撒料。同時(shí)由于料層的提升，料層阻力加大，臺車兩側(cè)邊緣效應(yīng)加重，邊緣部分燒結(jié)速度加快，提前到達(dá)終點(diǎn)。由于邊緣部分透氣性過剩，吸入大量冷空氣，影響點(diǎn)火效果，造成邊緣部分點(diǎn)火效果差，燒結(jié)過程不同步，邊緣處出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫，形成有害漏風(fēng)。

2.5 漏風(fēng)的影響

燒結(jié)過程中系統(tǒng)的負(fù)壓必將導(dǎo)致料面縫隙及臺車側(cè)壁之間發(fā)生一定程度上的漏風(fēng)。隨著系統(tǒng)的磨損，燒結(jié)煙道、煙管等處也會產(chǎn)生不同程度的磨損。空氣由密封性較差的位置進(jìn)入燒結(jié)系統(tǒng)，同時(shí)降低了燒結(jié)系統(tǒng)的工作負(fù)壓及燒結(jié)臺車的有效風(fēng)量，降低燒結(jié)礦的產(chǎn)量［3］。隨著燒結(jié)機(jī)料層厚度的提升，料層阻力增大，風(fēng)箱負(fù)壓上升，空氣更容易從漏風(fēng)處進(jìn)入系統(tǒng)，導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象加劇。

3 厚料層措施實(shí)施

3.1 改善混勻料粒度

（1）強(qiáng)化生石灰消化。由于245 m2燒結(jié)機(jī)工藝流程緊湊，一混燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)尺寸為3 500 mm×13 000 mm，混勻時(shí)間為148 s，填充率達(dá)到13.5%以上。因此生石灰在一混料筒內(nèi)如果未完成充分消化，過二混后繼續(xù)消化膨脹，會造成已成型的小球破裂，導(dǎo)致透氣性變差。在燒結(jié)配料濕法除塵污水池及混料工藝水池通入煉鋼蒸汽，提高了水溫、加快了生石灰消化速度。同時(shí)將主要加水點(diǎn)遷移至12#B 生石灰消化器產(chǎn)生生石灰漿液并蓋在12#A 生石灰上面，在皮帶上提前消化，延長了消化時(shí)間。生石灰消化形成的消石灰膠質(zhì)增加，提高了制粒小球的成球率，有效改善了混勻料的粒級組成，起到強(qiáng)化燒結(jié)的目的。

（2）適當(dāng)增加粗顆粒礦石的配加量。通過在燒結(jié)料中，配入一定量的塊礦篩下顆粒物，提高鐵料的原始粒度，增加物料間的孔隙度，改善燒結(jié)過程中的透氣性。通過采取以上措施后，燒結(jié)混合料的粒度組成明顯得到改善。

3.2 提升混合料溫

因煉鋼廠低壓飽和蒸汽，其水源未進(jìn)行除氧、除鹽，不可直接用于發(fā)電。除去廠內(nèi)部分工序使用外，剩余的蒸汽經(jīng)常放散。前期燒結(jié)脫硫煙氣脫白系統(tǒng)使用的煉鋼低壓飽和蒸汽，自2021年3月煙氣脫白系統(tǒng)停用后，煉鋼低壓飽和蒸汽有存在富余并放散。因此，燒結(jié)內(nèi)部進(jìn)行了蒸汽管道改造，將內(nèi)部蒸汽管道與原先脫白蒸汽管道聯(lián)通，將煉鋼蒸汽通入混料筒、混料水池及配料消化水池、混合料倉，并通過優(yōu)化混合料倉蒸汽管布局、增加料倉預(yù)熱蒸汽用量等措施，有效提高了燒結(jié)混合料溫度，見圖1。

圖1 2022年245 m2燒結(jié)混合料溫度

3.3 降低混勻料水分

在混合料粒度改造、料溫提高的情況下，煉鐵廠組織生產(chǎn)技術(shù)部、燒結(jié)事業(yè)部制定《燒結(jié)有序降低混合料水分方案》。定點(diǎn)、定時(shí)間、定方法、定責(zé)任人，每班對燒結(jié)混合料水分進(jìn)行多次取樣檢測。通過制度逐步降水措施方案，以按初始水分的加水量為基準(zhǔn)值，每次加水量下調(diào)0.3 t/h，水量下調(diào)后以24 h 為一周期，如生產(chǎn)參數(shù)無明顯惡化，重新設(shè)置為基準(zhǔn)值并再次進(jìn)行下調(diào)水分。通過生產(chǎn)摸索，逐步將水分中心值控制目標(biāo)由8.5%調(diào)整為8.2%，有效降低了過濕帶的厚度，減少了過濕帶對透氣性的影響。

3.4 布料改進(jìn)

（1）通過延長梭式皮帶在混合料倉兩側(cè)逗留時(shí)間及梭式小車行程，減輕混合料沿臺車寬度方向上的粒度偏析。

（2）調(diào)整圓輥兩側(cè)布料翻板開度，使兩側(cè)下料量大于中間下料量，扼制臺車邊緣效應(yīng)。

（3）通過在九輥?zhàn)钕路絻蓚?cè)加裝擋料板，擋板下部與臺車欄板對齊，上部向外略有傾斜，防止臺車兩側(cè)落料。擋板可以通過螺桿，根據(jù)燒結(jié)機(jī)臺車料層厚度調(diào)節(jié)角度。

（4）在臺車兩側(cè)安裝壓料壓輥對兩側(cè)進(jìn)行適當(dāng)壓料，進(jìn)一步扼制“邊緣效應(yīng)”，并使得臺車寬度方向上的燒結(jié)均勻。

3.5 漏風(fēng)治理

利用大修機(jī)會對燒結(jié)機(jī)機(jī)頭機(jī)尾密封板進(jìn)行更換，通過對風(fēng)箱波紋管更換及破洞貼補(bǔ)等方法降低有害漏風(fēng)。加強(qiáng)對燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)的巡檢和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)部位并處理，降低燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率。

同時(shí)采用了石墨自潤滑側(cè)密封，其特點(diǎn)為臺車上滑板和滑道下滑板均安裝在帶有彈簧、板簧的盒體中，設(shè)備運(yùn)行時(shí)相互補(bǔ)償、密封效果良好。相鄰的滑板采用子母口對接形式，接口平滑無臺階，杜絕了卡死推掉下滑板的現(xiàn)象。

3.6 實(shí)施結(jié)果

通過以上措施，燒結(jié)料層厚度由2021 年780 mm 提升至2022 年878 mm，燒結(jié)機(jī)綜合利用系數(shù)、內(nèi)返比例、篩分指數(shù)均有改善，指標(biāo)見表1。

表1 245 m2燒結(jié)機(jī)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)變化對比

4 結(jié)語

方大特鋼245 m2燒結(jié)機(jī)為改善料層透氣性，提高燒結(jié)機(jī)料層。采取了一系列強(qiáng)化措施，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)料層大幅上升，發(fā)揮了厚料層燒結(jié)的優(yōu)勢，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，燒結(jié)礦利用系數(shù)提升，內(nèi)返礦降低，燒結(jié)礦物理質(zhì)量顯著改善。