郭小龍
（河鋼集團(tuán)宣鋼公司 煉鐵廠， 河北 宣化 075100）
摘 要：燒結(jié)生產(chǎn)裝備的規(guī)模化和大型化，需要與之配套的新工藝、新技術(shù)的投入應(yīng)用。近幾年，宣鋼在生產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保方面不斷完善和改進(jìn)工藝設(shè)施，優(yōu)化工藝技術(shù)，使操控大型設(shè)備的技術(shù)水平得以提高，在發(fā)揮裝備效能的同時(shí)燒結(jié)礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得長足進(jìn)步，燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了量的擴(kuò)張和質(zhì)的提升。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)生產(chǎn)；先進(jìn)技術(shù)；應(yīng)用
鐵礦粉燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，其產(chǎn) 成品燒結(jié)礦的質(zhì)量是保證高爐煉鐵正常生產(chǎn)的基本 條件。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，設(shè)備落后、能耗較高的 小型燒結(jié)機(jī)逐步被淘汰，代之而起的是燒結(jié)生產(chǎn)裝 備的規(guī)?；痛笮突⑴c之配套的新工藝、新技術(shù) 的應(yīng)用，使燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了量的擴(kuò)張和質(zhì)的提升。河鋼集團(tuán)宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）現(xiàn)有 360 m2 燒結(jié)機(jī)3臺，最長的在線運(yùn)行已達(dá)十年之久，因原設(shè)計(jì)缺陷和設(shè)備、設(shè)施的老化，制約著燒結(jié)指標(biāo)的提檔晉 級。近年來，宣鋼在燒結(jié)生產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保方面不斷完 善和改進(jìn)工藝設(shè)施，優(yōu)化工藝技術(shù)，使操控大型設(shè)備 的技術(shù)水平得到提升，在發(fā)揮裝備效能的同時(shí)燒結(jié) 礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得長足進(jìn)步。
1 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
1.1 低水、低碳、厚料層燒結(jié)技術(shù)
1.1.1 強(qiáng)化混合制粒
混合制粒是燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原有混合機(jī)襯板先后采用尼龍、橡膠襯板，黏料情況較為嚴(yán)重，影響成球、甚至出現(xiàn)倒料問題。從 2011 年起陸續(xù)將襯板改型更換為新型陶瓷襯板，改造壓條材質(zhì)和設(shè)置；并在混合機(jī)滾筒壁上加裝振打裝置，隨滾筒轉(zhuǎn)動對筒壁進(jìn)行多方位的振打，有效緩解了混合機(jī)黏料問題。為提高制粒效果，改進(jìn)混合機(jī)加水裝置，在混 料機(jī)原加水管基礎(chǔ)上，旁通接出霧化水管延伸至混 料機(jī)內(nèi) 2/3 處，并在霧化水管上等距焊接霧化噴頭， 加水方式改造柱狀水和霧化噴淋相結(jié)合，使 3~8 mm小球比例提高了 5.6%，且密實(shí)程度明顯提高。
1.1.2 增加臺車擋板高度
3 臺 360 m2 燒結(jié)機(jī)臺車擋板原設(shè)計(jì)高度為750 mm，為減少邊緣效應(yīng)，充分發(fā)揮料層主動蓄熱 作用，從 2015 年起陸續(xù)將 3 臺燒結(jié)機(jī)臺車上擋板由260 mm 提高至 310 mm，擋板整體高度提高到800 mm，同時(shí)松料器位置相應(yīng)提高 30 mm，使燒結(jié) 料層厚度增加至 780~800 mm。
1.1.3 治理燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)
燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)一直是燒結(jié)生產(chǎn)中比較難解決 的問題，為提高燒結(jié)有效風(fēng)量，將漏風(fēng)治理常態(tài)化，制定《燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)排查治理制度》，定期對燒結(jié)機(jī)本體、除塵系統(tǒng)逐一排查，制定不同的補(bǔ)漏方案，遵 循檢修與日常治理相結(jié)合，控制漏風(fēng)率在 50%以內(nèi)。 原 1 號、2 號環(huán)冷機(jī)密封采用內(nèi)外環(huán)的動、靜密封方式，依靠橡膠板與固定鋼板之間的摩擦實(shí)現(xiàn)密封。這 種密封方式橡膠板存在耐磨性差和容易被撕扯斷裂的現(xiàn)象，不僅密封不嚴(yán)，而且漏風(fēng)嚴(yán)重。通過改造用 包容式機(jī)械密封系統(tǒng)取代原有的橡膠密封，用金屬 軸端密封取代原有的橡膠軸端密封。改造后減少了 更換密封的維修維護(hù)費(fèi)用，且環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率降低，燒 結(jié)礦的冷卻效果極大提高。
1.1.4 實(shí)施混合料自動加水工藝
為解決原有的混合料加水由人工控制截門操 作、造成加水時(shí)間和加水量精準(zhǔn)度差的問題，將紅外 測水儀改為微波測水儀，減少光線、顏色等因素影 響，在混合皮帶處安裝料流檢測裝置，并自主開發(fā)設(shè)計(jì)自動加水程序。實(shí)施自動加水技術(shù)后，混合料水分穩(wěn)定率提高了 9%~11%，明顯提高了混合料制粒效 果的均勻性。
1.1.5 實(shí)施低水燒結(jié)
先后對緩沖倉扇形閥門和出料口小門改造，以及完善其它相關(guān)設(shè)備功能，混合料水分由 7.5%~7.8%降低到 7.1%~7.4%，既減少燒結(jié)過濕層厚度，又改善料層透氣性。
1.2 降低燒結(jié)能耗的技術(shù)
1.2.1 優(yōu)化入燒燃料結(jié)構(gòu)
開發(fā)燒結(jié)用固體燃料品種，先后進(jìn)行配加蘭炭、高灰分無煙煤等工業(yè)試驗(yàn)，結(jié)合不同燃料的特性和生產(chǎn)實(shí)踐，確定不同置換比，為實(shí)際生產(chǎn)燃料比調(diào)整提供參考。并建立不同品種燃料性價(jià)比評價(jià)體系，優(yōu)選性價(jià)比高的燃料種類，降低固體燃耗。
1.2.2 提高混合料溫度
混合料溫度是影響料層透氣性的重要因子?；旌狭蠝囟瓤刂频暮侠聿坏梢蕴岣叽怪睙Y(jié)速度從而增加燒結(jié)礦的產(chǎn)量，還可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量以及降低能耗等。通過工藝水池預(yù)熱以及混合機(jī)和緩沖倉內(nèi)通熱蒸汽預(yù)熱混合料，穩(wěn)定預(yù)熱蒸汽供給制度，減少蒸汽機(jī)流量波動帶來的混合料溫度波動，保證混合料溫度冬季在 55 ℃以上，夏季在 60 ℃以上。
1.2.3 降低氣體燃料的技術(shù)
改進(jìn)工藝參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，在保證點(diǎn)火質(zhì)量的前提下，空燃比由（3.5~5.0）∶1.0 調(diào)為（4.5~6.0）∶1.0，點(diǎn)火溫度由 1 100 ℃±50 ℃下調(diào)為 1 050 ℃±50 ℃，并要求嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)控制好燒結(jié)點(diǎn)火溫度與點(diǎn)火時(shí)間，降低燒結(jié)煤氣單耗。通過調(diào)節(jié) 1 號、2 號風(fēng)箱閘板開度，點(diǎn)火負(fù)壓控制在 7~8 MPa，保證了混合料有良好的原始透氣性。
1.2.4 降低電耗的節(jié)能技術(shù)
在重點(diǎn)抓燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)治理的同時(shí)進(jìn)行技術(shù)改造。燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)是燒結(jié)系統(tǒng)的耗電大戶，原 1 號、2 號主抽風(fēng)機(jī)的四臺電機(jī)功率均為 6 700 kW，全部是工頻控制，電耗大。為降低燒結(jié)風(fēng)機(jī)的用電量，將風(fēng)機(jī)由原來的工頻控制改為變頻控制，在保證滿足燒結(jié)用風(fēng)的前提下，盡量將風(fēng)機(jī)功率降到最低，大大降低了電量的消耗。一燒原南一、南二篩均為橢圓等厚篩，由功率為 90 kW 和 75 kW 的兩臺大型電機(jī)帶動。在滿足動力需求的前提下，全部改造為棒條篩，分別由 2 臺功率為 11 kW 和 2 臺功率為 7.5 kW 的節(jié)能型小型電機(jī)代替；環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)共有 5 臺，在保證排礦溫度的前提下保證 2 至 3 臺運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能降耗效果明顯。
2 改進(jìn)布料設(shè)施和技術(shù)
2.1 解決緩沖倉黏料
混合料水分波動或控制過高、拉倉制度的落實(shí)不到位都會加劇緩沖倉黏料情況；另外，在梭式小車布料過程中，積料卡滯使得沿緩沖倉長度方向下料不均勻，進(jìn)而加重料倉黏料。緩沖倉黏料過多造成泥輥出料不暢、不均勻，嚴(yán)重影響燒結(jié)布料效果。通過采取以下改進(jìn)措施，使黏料現(xiàn)象得到控制：一是小車第一道清掃器手動及時(shí)調(diào)整，消除南側(cè)倉邊緣200 mm 堆料現(xiàn)象，避免小車卡滯；北端回縮 450 mm，避免落料點(diǎn)倉壁掛料，確保梭式小車行程到位，布料均勻。二是皮帶清掃器及時(shí)更換，確保少帶料，減輕小車清掃器的負(fù)荷。三是制定緩沖倉處理黏料制度及控制料位，正常生產(chǎn)情況下，緩沖倉料位小于 30 t，如遇緩沖倉料位大于 30 t 虧料時(shí)必須及時(shí)處理；制定拉倉確認(rèn)制度，由每周拉倉一次改為每日一次。
2.2 改善布料操作
九輥布料電機(jī)由公頻改為變頻，通過實(shí)踐摸索轉(zhuǎn)速由 50 Hz 調(diào)整為 35 Hz，安裝傾角由原來的 40° 改為 37.5°，將輥?zhàn)娱g隙由 8~10 mm 改為 4 mm，降低九輥磨損的同時(shí)促進(jìn)布料合理偏析，料面平整性也大為改善。
緩沖倉出料口經(jīng)常出現(xiàn)大塊卡微調(diào)閥不能自動排除，影響布料平整度甚至造成造成堆料。一是在原料上料系統(tǒng)增加輥篩，并對燒結(jié)配料下料篦子縮小間距、及時(shí)修補(bǔ)，杜絕大塊進(jìn)入緩沖倉；二是微調(diào)下料口尺寸，將倉東西方向擴(kuò)大 100 mm，泥輥閥門開口由原來 200 mm 擴(kuò)大到 300 mm。燒結(jié)布料拉溝、虧料明顯減少。
優(yōu)化平料操作。臺車邊緣兩側(cè)加裝壓料輥，在提高料層厚度時(shí)，防止物料自臺車兩側(cè)灑落，同時(shí)起到調(diào)整兩側(cè)透氣性，一定程度上減少了邊緣效應(yīng)。平料壓料板裝置加配重；將壓料板后端雙層廢舊皮帶平料裝置加裝配重，改善料面橫向平整度，改善表層燒結(jié)礦強(qiáng)度。
3 優(yōu)化燒結(jié)礦成分
隨著低成本戰(zhàn)略的不斷深化，燒結(jié)配料開發(fā)使用多種低價(jià)新資源，當(dāng)?shù)鼐圪|(zhì)量也不穩(wěn)定，且品質(zhì)下滑。在此原料條件下，基于礦粉性能研究的科學(xué)配礦，保證適宜的液相流動性及液相強(qiáng)度。優(yōu)化燒結(jié)礦成分，合理匹配 SiO2、FeO、MgO 和堿度，在燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度維持在 78%以上的基礎(chǔ)上，還原度提高到84%以上。
4 優(yōu)化穩(wěn)定參數(shù)控制
不斷完善自動控制及檢測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、完整性，便于主控對燒結(jié)關(guān)鍵參數(shù)的科學(xué)判斷、及時(shí)調(diào)整。通過燒結(jié)各工序、各種工藝參數(shù)的相關(guān)性分析，重視“拐點(diǎn)溫度”和燒結(jié)終點(diǎn)的控制，優(yōu)化和尋求燒結(jié)參數(shù)最佳匹配，統(tǒng)一操作思路，制定《標(biāo)準(zhǔn)化、趨勢化、規(guī)范化操作管理制度》及《關(guān)鍵工藝參數(shù)控制及考核標(biāo)準(zhǔn)》等工藝制度，確保工藝參數(shù)受控率達(dá)到99%以上。
5 余熱回收利用技術(shù)
目前，燒結(jié)工序余熱利用大多是利用燒結(jié)礦的顯熱即環(huán)冷機(jī)的煙氣溫度，對于燒結(jié)機(jī)煙道廢氣的余熱利用還沒得到廣泛應(yīng)用。宣鋼三臺燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)都已投運(yùn)了余熱發(fā)電項(xiàng)目，但燒結(jié)大煙道末端200~400 ℃高溫?zé)煔庖恢北恢鞒轱L(fēng)機(jī)抽走除塵脫硫后直接排放。從 2017 年起，先后對 3 號、1 號燒結(jié)機(jī)煙道余熱回收利用，并入環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)對高溫?zé)煔獾挠行Ю谩?/p>
6 結(jié)語
燒結(jié)設(shè)備的老化必然制約著指標(biāo)的改進(jìn)和提升，宣鋼從自身實(shí)際出發(fā)，在燒結(jié)生產(chǎn)中通過改善工藝條件，改造工藝設(shè)備和優(yōu)化工藝操作等措施，促進(jìn)了燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)的攀升，為保證高爐技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件。