魏志江

（河鋼宣鋼煉鐵廠  河北 宣化075100）

摘要：本文闡述了河鋼宣鋼煉鐵廠鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團礦生產(chǎn)技術(shù)管理實踐與效果。

關(guān)鍵詞：鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯；球團礦；質(zhì)量；技術(shù)進步；實踐效果

1  前言

河鋼宣鋼有兩條鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線（年產(chǎn)100萬噸/臺.年），主要技術(shù)參數(shù)見表1和表2，近年來，通過設備管理和技術(shù)改造以及工藝技術(shù)操作進步，球團礦的質(zhì)量不斷提高（見表3）。

表1   1號、2號鏈箅機主要技術(shù)參數(shù)

表2  1號、2號回轉(zhuǎn)窯主要技術(shù)參數(shù)

表3  河鋼宣鋼2016年以來球團的各項技術(shù)經(jīng)濟指標

備注：宣鋼成品球團礦10~16mm粒度控制合格粒級≥82%，轉(zhuǎn)鼓強度≥93%，篩分指數(shù)≤2 %。抗壓強度≥2300N/個球。

2  河鋼宣鋼鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線工藝流程

河鋼宣鋼100萬噸/（臺.年）鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線工藝流程圖見圖1。

圖1  河鋼宣鋼100萬噸/（臺.年）鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線工藝流程圖 

3  工藝技術(shù)控制要求

一是潤磨系統(tǒng)提高鐵精粉礦磨細度由過去的50%提高到65%，從而提高鐵精粉礦的比表面積，成球性不斷變好，利于造球，干燥機滾筒及燃燒室完好無損壞，各管道、閥門無堵塞，助燃風機狀態(tài)良好，給料、卸料裝置、給料溜槽及電振給料狀態(tài)良好，正常生產(chǎn)空燃比大于1，干燥機出口水分控制標準6.5±0.5％，保證微負壓點火操作，高爐煤氣壓力大于2500Pa；二是工藝操作上做了一些改進，將大球外拉、配加成球性能好的球團電除塵灰或者紅礦粉；三是嚴格將鐵精粉礦的水分由過去干燥的8%以上降低到干燥到7%左右，為提高造球效率提供了保障；四是在配料方面嚴格根據(jù)原料質(zhì)量，對精礦和返礦進行配料，保證了配礦的均衡穩(wěn)定，技術(shù)部門在變料前及時做好理論計算，并將結(jié)果通知工藝控制人員，正常情況下自動控制配料，按照規(guī)程保證均勻準確并做好記錄；五是在造球過程中根據(jù)生球物料變化調(diào)整造球機工藝參數(shù)，調(diào)整好邊高、傾角、造球盤轉(zhuǎn)速等等，生球落下強度：5～7次/個球，生球抗壓強度：≥10牛/球，3、篩后生球粒度10-16mm：≥90%，球盤打水設施完好，滿足造球操作的需要，當球盤需臨時停機時，應先停水、再停料，空轉(zhuǎn)3～5分鐘后停盤，防止壓盤，各造球盤給料倉下料口無堵塞，下料點位于皮帶寬度的中間位置，造球盤活動刮刀起刮平底料，疏導料流的作用，當盤體底料料層厚度超過30mm時，就要對刮刀進行調(diào)整；當刮刀磨損嚴重時要及時更換，及時調(diào)整好給料量和打水量，并對留料板和盤內(nèi)的大球及時處理，據(jù)生產(chǎn)要求準確控制造球機臺時產(chǎn)量，當生球質(zhì)量出現(xiàn)波動時及時分析找出原因快速改正，及時清理篩輥粘料防止篩分效率降低，當同一間隙的不同部位的間隙誤差超過5mm是，生球崗位要及時反饋主控室安排組織更換，及時調(diào)整鏈箅機速，保證均勻，在初開機時，鏈箅機蓄熱不足，料厚控制薄一點，機速控制慢一點，并適量減少鼓干和抽干排風量,溫度正常后再逐步增加到正常機速，隨機速加快適量提高風量，以確保干球質(zhì)量為第一要務；六是鏈箅機控制方面，1號鏈篦機：干燥Ⅰ段溫度≥200℃；干燥Ⅱ段溫度≥350℃；預熱段溫度900-1050℃。2號鏈篦機：干燥Ⅰ段溫度200℃；干燥Ⅱ段溫度≥350℃；預熱Ⅰ段≥550℃；預熱Ⅱ段溫度900-1050℃。各段溫度必須控制在以上范圍，否則不許組織生產(chǎn)，鏈箅機起步操作時機速控制在一定范圍之內(nèi)，待溫度逐步達到要求后，根據(jù)布料情況調(diào)整機速，風速控制：布料前應先啟動所有風機，打通風流系統(tǒng)，確保各段工藝溫度，隨時觀察回熱和抽干風機入口溫度，及時開停兌冷風閥（在以上正常溫度范圍內(nèi)嚴禁開啟所有兌冷風閥），高溫故障停機時，必須開啟事故放散閥，減少兩臺回熱風機風量（控制風箱溫度在600℃以下），并及時減少焦爐和高爐煤氣量；七是回轉(zhuǎn)窯控制方面，溫度控制窯頭900~1000℃，窯中1100~1200℃，窯尾950~1050℃，窯速可在0.3－1.45轉(zhuǎn)/分鐘準確調(diào)整。每小時觀察窯頭球的焙燒情況，并反饋主控室。窯速控制必須根據(jù)鏈箅機機速運行情況調(diào)整窯的轉(zhuǎn)速，但窯內(nèi)有料時，窯的轉(zhuǎn)速不小于0.6r/min，確保干球在窯內(nèi)的焙燒時間，控制窯尾吐球和回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈，根據(jù)鏈箅機機速及時調(diào)整焦爐和高爐煤氣量，確保系統(tǒng)熱源供應；八是球團冷卻控制要求：一冷段≥950℃；二冷段≥400℃；排礦溫度≤150℃，環(huán)冷機環(huán)速0.2-1.15m/min準確調(diào)整，各鼓風機風門開度滿足0-100%，環(huán)冷機下料口篦條間隙100-150mm；合理匹配環(huán)冷機一段風門和二段風門開度，為確保連續(xù)生產(chǎn)，除故障停機外，主體設備不得隨意停機，若須停機，停機期間必須按規(guī)定開啟事故放散閥，及時降低焦爐和高爐煤氣量和鏈箅機抽風量，確保鏈箅機箅床安全。九是球團脫硫方面要求進倉石灰石粒度要求-250目比例≥80%，石灰石漿液PH值維持在6.0±0.5，漿液密度控制在1050～1200kg/m³之間。所有倉體液位達到規(guī)定標準，壓力部位達到規(guī)定壓力，脫硫副產(chǎn)品石膏含水率小于10％送至石膏庫，脫硫效率≥90%。

4  設備系統(tǒng)改造與改進

4.1  增設潤磨系統(tǒng)

宣鋼精粉的水份偏高、粒度粗，與水份≤8%，負200目粒度≥85%的生產(chǎn)要求有一定的距離。精粉粒度粗，則比表面積小，接觸面積小，毛細作用及分子結(jié)合力減弱，成球性差，生球強度低；水份偏高，則生球原始含水量高，增加了干燥過程中的溫度梯度以及蒸發(fā)強度和體積收縮率，易使生球發(fā)生爆裂、粉化。

過去在沒有潤磨系統(tǒng)時候，進廠球團用酸性精粉的磨細度在50%左右，成球性差，被迫提高膨潤土配比來保證球團生球粒度，從而使得球團品位降低。新增設的潤磨機投產(chǎn)后，將球團用酸性精粉的磨細度提高到了70%以上。

4.2 調(diào)整造球盤傾角、轉(zhuǎn)速

調(diào)整前的造球盤傾角為45°，調(diào)后為47°。增加傾角的目的是提高了生球的滾動速度，使生球受到的撞擊力、局部壓力增大，促進生球更加密實，降低生球孔隙率、提高生球的強度。轉(zhuǎn)速增加是與傾角增加相適應的，傾角增加后，為使混合料達到一定的高度，轉(zhuǎn)速必然要增加，原來的造球盤轉(zhuǎn)速慢，加了變速輪后，轉(zhuǎn)速由9r/min增加到11r/min（原來50HZ時候，8r/min，現(xiàn)在30~40HZ時候就能實現(xiàn)8r/min）。

原來的旋轉(zhuǎn)刮板低，容易磨損，而且，邊刮刀與中心刮刀間距過寬，有一圈料刮不住，都進行了改進，效果良好。

4.3  加設篦雜物篦子

在進造球盤入料口處，加設篦雜物篦子，一是篦除雜物，二是防止大球產(chǎn)生，改善造球。

4.4  制作了布料車“刮料器”

用鐵板和廢舊皮帶制作了布料車“刮料器”，也叫活動刮板機，杜絕以往每班按班停機清料對球團產(chǎn)、質(zhì)量的影響，保證了豎爐連續(xù)生產(chǎn)。以往每個班停機進人清料一次，工人的的勞動強度大，又不安全，又影響產(chǎn)質(zhì)量的提高。

4.5  增設脫硫設施

不但回收了硫，而且，杜絕了由于硫排放超標所導致停機次數(shù)，從而保證了球團礦質(zhì)量的穩(wěn)定。

4.6  實現(xiàn)皮帶供原料和成品球團直供高爐

以前一號鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)用的原料是使用汽車倒運上料倉方式供應，2016年實現(xiàn)實現(xiàn)了皮帶供原料；兩條鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線于2016年年底實現(xiàn)成品球團不落地，皮帶機直供高爐等等。

4.7  其他技術(shù)改造

近年來，充分利用年修時機，同步實施生產(chǎn)、工藝、設備技術(shù)改造：一是二期干燥系統(tǒng)，原為豎爐配套設備，2號回轉(zhuǎn)窯建設時，仍延用原豎爐干燥系統(tǒng)。因設備老化、工藝不合理等問題已難以滿足生產(chǎn)需要，為此在2號窯年修期間實施1號干燥機整體更換、進口排氣筒改造更換，皮帶系統(tǒng)加裝分料器改造，以進一步優(yōu)化工藝，提高干燥機處理能力，降低能源、備件等消耗；二是2號布料寬皮帶傳動方式改頭部傳動改造，電機更換，皮帶更換。提高布料寬皮帶輸送能力，解決寬皮帶壓料停機制約環(huán)節(jié)，為進一步提高球團礦產(chǎn)量創(chuàng)造條件；三是1號鏈篦機東、西斗提除塵管道改造在1號回轉(zhuǎn)窯年修時完成，此項改造既改變了東、西斗提頭部現(xiàn)場環(huán)境，又降低了東、西斗提頭部設備溫度，延長了設備使用壽命；四是1號環(huán)冷機在日常檢修時對15號臺車三角梁進行改造試運行狀況較好，作業(yè)區(qū)利用后續(xù)日常檢修中隊環(huán)冷機剩余27部臺車三角梁進行了改造，改造后未發(fā)生臺車擠鋼球現(xiàn)象，有效的提高了設備作業(yè)率；五是2號回轉(zhuǎn)窯在大修期間對大球篩溜子進行了加寬改造，提高了設備作業(yè)率，減少了溜槽堵料清理造成的停機對生產(chǎn)的影響；六是狠抓設備的點檢和潤滑工作，對設備運行中的制約環(huán)節(jié)進行改造和修復，加強設備系統(tǒng)的培訓工作，主要實現(xiàn)大型設備的運行參數(shù)、設備故障分析的全員意識和水平提高，逐步實現(xiàn)設備可開機率100%和設備事故率為零的目標。

4.8  預防窯體“結(jié)圈”措施及處理方法

造成窯體“結(jié)圈”原因有四個方面：回轉(zhuǎn)窯內(nèi)粉狀物太多；回轉(zhuǎn)窯氣氛控制不好；回轉(zhuǎn)窯溫度控制不當；原料的SiO₂含量高等。

防止窯體“結(jié)圈”措施：一是提高預熱的強度，減少入窯生球中的粉料；二是穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯熱工制度；三是使用凈化好的高爐煤氣和焦爐煤氣，高爐煤氣熱值大于800kcal/Nm，焦爐煤氣發(fā)熱值大于3760 kcal/Nm；四是操作優(yōu)化避免不合格生球和粉料入窯。

窯體“結(jié)圈”處理：一是燒圈,熱燒和冷燒交替燒法，首先減少或停止入窯料（視結(jié)圈程度而定），在窯內(nèi)結(jié)圈處增加風量和高、焦爐煤氣量，提高結(jié)圈處溫度，再減少高、焦爐煤氣量，降低結(jié)圈處溫度，這樣反復處理使結(jié)圈受冷熱交替相互作用，造成開裂而脫落；二是冷燒，在正常生產(chǎn)時，在結(jié)圈部位造成低溫氣氛，使其自行脫落；三是利用檢修機會冷法除圈：采用風鎬、大錘等工具，人工手工除圈。

5  工藝控制參數(shù)改進

5.1  開展了提高球團礦合格粒級攻關(guān)

（1）控制入廠精粉粒度，提高磨前精粉-200目細度，潤磨機做到磨機不虧鋼球并保持適宜粒度組成，加強磨機的處理能力，提高精粉的磨后-200目細度大于65%。

（2）合理控制原料水分，利用干燥機和磨機保證造球適宜穩(wěn)定水份。穩(wěn)定造球操作，干燥后水分6-6.5%，將生球落下強度穩(wěn)定在5-7次/個球，抗壓強度不小于10N/個球。

（3）強化原料進廠檢查，要求精粉表面無明水，無雜物雜料混入。

作業(yè)區(qū)利用檢修對大小球篩間隙調(diào)整，及時更換損壞篩輥。加大造球崗位管理力度，造球盤設備維護；繼續(xù)開展成品球合格粒級定時與不定時抽查檢測，并納入作業(yè)區(qū)系統(tǒng)管理。

（4）調(diào)整球團粒度控制范圍：生球由原來的10~16mm控制改為10~14mm走下限控制，如此以來，粒度“小而勻、勻而圓”，生球抗壓強度由原來的10N/個，增加到15N/個以上，生球落下強度必保≥5次/個，生球流量控制在±20t/h。

目前攻關(guān)效果明顯，10-16mm合格粒級完成83.45%，較計劃高1.45個百分點，同比提高1個百分點。

5.2  開展降低球團礦FeO 指標攻關(guān)

繼續(xù)開展以降低球團礦FeO 指標攻關(guān)工作，強化球團礦產(chǎn)、質(zhì)量指標控制，每日與質(zhì)量管理科取樣組聯(lián)合抽測成品球，分析球團礦FeO 指標升高原因。

（1）在生產(chǎn)操作上，以確保球團礦質(zhì)量為主，具體要求主控工控制預熱溫度在1010℃-1020℃，減少焦爐煤氣，適當降低窯中溫度，以保證窯內(nèi)合適的氧化氣氛、焙燒溫度，摸索不同原料結(jié)構(gòu)條件下的適宜的工藝操作參數(shù)，保證熱制度穩(wěn)定、保證干球入爐，防止熱制度不穩(wěn)定所帶來的球團裂紋增多、強度降低的現(xiàn)象發(fā)生。

（2）強化造球、鏈箅機布料、回轉(zhuǎn)窯溫度等關(guān)鍵工序控制。及時做好鏈箅機篦板補裝。

（3）控制精粉綜合含硫在0.3%以下，逐步取消高硅、高硫在球團配加。

（4）增加了球團成品樣頻次，由原來的每天兩次取樣改為每天四次取樣，對生產(chǎn)過程控制更及時有效，從取樣和分析報出時間看都控制在當班，有利于當班過程調(diào)整。

目前球團礦FeO含量完成1.8%左右，同比降低1.2個百分點。

5.3  使用含鐵有機粘結(jié)劑替代膨潤土

2016年以來，開始使用含鐵有機粘結(jié)劑替代膨潤土試驗并投入正式生產(chǎn)，成球性好于膨潤土。含鐵粘結(jié)劑替代常規(guī)膨潤土生產(chǎn)球團礦，提高了球團礦鐵品位，降低了球團礦成本，資源得到充分利用，又達到環(huán)保節(jié)能，保護了生態(tài)環(huán)境。

6  對進廠精粉嚴格把關(guān)

近年來，河鋼宣鋼通過質(zhì)檢人員輪崗、多方聯(lián)合檢查、抽查等多種辦法，不斷提高進廠精粉的質(zhì)量。近年來的精粉入球質(zhì)量見表4。

表4  河鋼宣鋼2016年以來精粉入球質(zhì)量

7  結(jié)語

河鋼宣鋼近年來通過設備管理和技術(shù)改造以及工藝技術(shù)操作進步，球團礦質(zhì)量提高，滿足了高爐生產(chǎn)需要。

參考文獻

[1]  吳文斌；鏈箅機—回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線改造及效果；《燒結(jié)球團》 , 2014 , 39 (2) :22-26 新興鑄管新疆有限公司球團生產(chǎn)