焦國(guó)帥，馬運(yùn)強(qiáng)，路肖娟

（河鋼集團(tuán)邯鋼邯寶煉鐵廠）

摘要：以環(huán)冷機(jī)密封改造和煙氣處理“一拖一”改造為核心項(xiàng)目，同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)漏風(fēng)治理、點(diǎn)火系統(tǒng)優(yōu)化、布料系統(tǒng)改進(jìn)、破碎系統(tǒng)周期性管理與優(yōu)化煙氣循環(huán)系統(tǒng)使用，在設(shè)備能力提升的支撐下攻關(guān)超厚料層燒結(jié)，對(duì)燒結(jié)燒結(jié)工藝控制參數(shù)更新，實(shí)現(xiàn)工序能耗降低5.31kgce/t，固耗降低3.69kg/t，電耗降低12.6Kwh/t，焦?fàn)t煤氣單耗降低2.09m³/t，日產(chǎn)水平提升4500噸，內(nèi)返下降5%，料層提升100mm

關(guān)鍵字：環(huán)冷機(jī)；煙氣排放；工序能耗；料層厚度

1  前言

燒結(jié)工序能耗僅次于高爐煉鐵，降低燒結(jié)工序能耗可以有效降低鐵前成本，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本燒結(jié)機(jī)在未改造前，燒結(jié)工序能耗為51.49kgce/t，較先進(jìn)燒結(jié)機(jī)46kgce/t差距較大，其中燒結(jié)工序能耗重點(diǎn)單項(xiàng)中固體燃耗高達(dá)53.37kg/t，電耗高達(dá)56.26Kwh/t，點(diǎn)火煤氣消耗高達(dá)5.94m³/t，余熱發(fā)電僅為15.1Kwh/t。較差的能耗指標(biāo)反映出燒結(jié)設(shè)備配置與保障能力較差，由于設(shè)備客觀原因造成的生產(chǎn)內(nèi)控參數(shù)不合理，嚴(yán)重影響燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，產(chǎn)量與成品率的下降又再次升高了工序能耗，使生產(chǎn)節(jié)奏陷入惡性循環(huán)，亟需從根本解決。造成燒結(jié)工序能耗高的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）煙氣處理“一拖二”模式下，主抽能力被限制，燒結(jié)產(chǎn)能無(wú)法釋放，造成公輔設(shè)備電耗增加；風(fēng)量不足燒結(jié)料層長(zhǎng)期低于800mm，造成燒結(jié)自蓄熱能力差固耗上升、點(diǎn)火火焰變長(zhǎng)氣耗上升、燒結(jié)內(nèi)返較高。（2）燒結(jié)機(jī)至脫硫脫硝入口前煙道系統(tǒng)漏風(fēng)漏風(fēng)率高達(dá)50%，導(dǎo)致有效風(fēng)減少，料層無(wú)法實(shí)現(xiàn)厚料層燒結(jié)，過(guò)多的漏風(fēng)增加了主抽電耗與脫硫脫硝系統(tǒng)整體工序能耗。（3）環(huán)冷密封方式落后漏風(fēng)嚴(yán)重，冷卻能力差，在鼓風(fēng)機(jī)5臺(tái)全開(kāi)的情況下，還需燒結(jié)過(guò)程終點(diǎn)控制在20號(hào)風(fēng)箱（正常生產(chǎn)23號(hào)風(fēng)箱），才能保證出礦溫度＜120℃，這種情況造成燒結(jié)礦產(chǎn)量降低、電耗增加，同時(shí)較多的漏風(fēng)嚴(yán)重影響環(huán)冷1～2段取熱，造成余熱發(fā)電低。（4）點(diǎn)火過(guò)程控制能力弱、點(diǎn)火效果差、點(diǎn)火熱量利用率低，造成煤氣流量長(zhǎng)期保持在高流量水平。（5）四輥破碎過(guò)程控制能力較差，燃料粒度跨度范圍大，蓄熱能力適合燒結(jié)過(guò)程的0.5mm～3mm粒集占比低于50%，破碎差與過(guò)破碎情況較多，造成燒結(jié)固耗偏高。（6）較差的設(shè)備基礎(chǔ)上，生產(chǎn)內(nèi)控參數(shù)被迫讓步，使燒結(jié)生產(chǎn)進(jìn)入非良性循環(huán)，造成能源浪費(fèi)。

2  節(jié)能降耗總體思路

以環(huán)冷機(jī)密封改造和煙氣處理“一拖一”改造為核心項(xiàng)目，同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)漏風(fēng)治理、點(diǎn)火系統(tǒng)優(yōu)化、布料系統(tǒng)改進(jìn)、破碎系統(tǒng)周期性管理與優(yōu)化煙氣循環(huán)系統(tǒng)使用，在設(shè)備能力提升的支撐下攻關(guān)超厚料層燒結(jié)，對(duì)燒結(jié)燒結(jié)工藝控制參數(shù)更新，達(dá)到提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效低能耗生產(chǎn)的目的。

3   技術(shù)方案的制定及實(shí)施

1、 重點(diǎn)設(shè)備升級(jí)改造

（1）環(huán)冷機(jī)上下水密封改造

原環(huán)冷機(jī)下密封采用包容式機(jī)械密封系統(tǒng)安裝，在環(huán)冷機(jī)基礎(chǔ)上安裝彈性靜密封裝置，靜密封裝置由自潤(rùn)滑密封板，動(dòng)、靜密封裝置依靠彈性壓力可以緊密貼合在一起，隨著使用過(guò)程的磨損及變形，密封面發(fā)生漏風(fēng)，環(huán)冷機(jī)冷卻效率降低，不僅造成電耗增加還抑制燒結(jié)產(chǎn)能，余熱發(fā)電效率隨之降低。

改造后的密封結(jié)構(gòu)具體為：下部密封水槽采用橡膠機(jī)械密封（高溫段氟橡膠，低溫段硅橡膠）加水槽形式，盡可能減少或杜絕進(jìn)灰，水槽上設(shè)置排水管，排出的含泥含塵水利用輸水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)相連；下水槽側(cè)壁加強(qiáng)，保證垂直度及圓度。插板（刮板）增加豎向筋板，插板（刮板）提高耐磨性及使用壽命。上部密封采用機(jī)械密封（不銹鋼絲刷）加水槽形式，考慮冷熱交替加波紋膨脹節(jié)。另外，在余熱發(fā)電取熱段結(jié)束位置的風(fēng)道上增加一組隔斷密封裝置，防止余熱發(fā)電的回鼓熱風(fēng)及三段風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)相互竄風(fēng)，提高余熱回收效率。

圖1 改造后環(huán)冷機(jī)下密封示意圖

圖2 改造后上部水密封及復(fù)合不銹鋼絲刷密封示意圖

改造后的密封結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)： a、下部采用水密封形式密封效果好，基本杜絕了漏風(fēng)情況，環(huán)冷漏風(fēng)減少，燒結(jié)礦產(chǎn)能得到釋放，環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)在線運(yùn)行臺(tái)數(shù)減少；采用水密封避免了包容式機(jī)械密封形式的維護(hù)及更換成本，工作量機(jī)維護(hù)費(fèi)用降低；另外在水密封內(nèi)側(cè)增加一組橡膠密封（高溫段氟橡膠，低溫段硅橡膠），基本杜絕了散料及細(xì)灰進(jìn)入水槽內(nèi)部，減少水槽積灰，降低維護(hù)工作量，該橡膠密封還能起到水槽密封的輔助作用，消耗一定的風(fēng)壓，減少水量消耗。b、上部采用水密封形式密封效果好，避免了欄板與密封罩之間的漏風(fēng)，相對(duì)于裙片密封密封效果更優(yōu)，維護(hù)工作量更低；另外在水密封內(nèi)側(cè)增加一組復(fù)合不銹鋼絲刷密封，基本杜絕了散料及細(xì)灰進(jìn)入水槽內(nèi)部，減少水槽積灰，降低維護(hù)工作量，鋼絲刷與欄板水平密封板柔性接觸，密封效果更好。c、增加隔斷密封，在余熱發(fā)電一、二段取熱結(jié)束后的風(fēng)道內(nèi)部增加一組隔斷密封，該密封裝置配合風(fēng)道隔斷閥門(mén)共同作用，將二、三段風(fēng)道徹底隔斷，可有效防止余熱發(fā)電的回鼓熱風(fēng)及三段風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)相互竄風(fēng)，提高余熱回收效率。

（2）燒結(jié)機(jī)頭煙氣“一拖一”改造

原機(jī)頭煙氣處理方式為兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)共用一套活性炭系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝，但由于需要處理的煙氣實(shí)際工況與初始設(shè)計(jì)條件偏差較大。在超低排放和影響燒結(jié)生產(chǎn)方面，入口顆粒物濃度長(zhǎng)期較高，造成吸附塔模塊脫硫?qū)优帕瞎芏氯?，?dǎo)致活性炭循環(huán)量降低、床層“懸料”和“熱點(diǎn)”頻發(fā)；HCl含量高造成噴氨噴嘴和脫硝配氣格柵處大量氯化氨板結(jié)，嚴(yán)重影響燒結(jié)煙氣均勻通過(guò)和導(dǎo)致煙氣量不斷萎縮，脫硝層壓差遠(yuǎn)超出操作手冊(cè)要求范圍；再加上環(huán)保限產(chǎn)常態(tài)化單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)入口顆粒物更高，系統(tǒng)問(wèn)題疊加，模塊內(nèi)煙氣流速加快、氣流偏析紊亂，以上情況更加惡化，表現(xiàn)結(jié)果是整個(gè)系統(tǒng)脫硝率降低，入口NO_X濃度在200mg/m³的低水平情況下仍不能滿足出口超低排放要求。在煙氣處理量上，吸附塔模塊全部投運(yùn)時(shí)通過(guò)的煙氣量最大為130萬(wàn)Nm³/h，燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能無(wú)法釋放，加上目前系統(tǒng)煙氣量逐步萎縮，燒結(jié)礦產(chǎn)量?jī)H發(fā)揮產(chǎn)能60%，燒結(jié)礦產(chǎn)量太低，嚴(yán)重制約公司鐵前生產(chǎn)。

具體改造方案為：2#燒結(jié)機(jī)采用循環(huán)流化床半干法脫硫+布袋除塵+中溫SCR脫硝工藝，采用“一機(jī)一塔”布置，脫硫脫硝裝置與主機(jī)采用串聯(lián)布置方式，包括煙道系統(tǒng)、脫硫除塵系統(tǒng)、SCR系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、吸收制備及供應(yīng)系統(tǒng)、脫硫脫硝引風(fēng)機(jī)、煙囪、脫硫灰的氣力輸送、灰?guī)煜到y(tǒng)以及電氣系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。1#燒結(jié)機(jī)繼續(xù)使用原活性炭硫脫硝系統(tǒng)，同時(shí)將1號(hào)主抽與2號(hào)主抽分別對(duì)接活性炭系統(tǒng)Ⅱ線與Ⅰ線，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)燒結(jié)煙氣處理“一拖一”改造。

圖3 2#燒結(jié)機(jī)脫硫脫硝工藝流程圖

“一拖一”改造優(yōu)點(diǎn)：兩期燒結(jié)機(jī)主抽能力得到釋放，主抽功率負(fù)荷由3800KWh提升至5000KWh，燒結(jié)礦日產(chǎn)迅速由20500噸提升至23000噸以上，并在此基礎(chǔ)上逐步提升至25000噸以上；活性炭脫硫脫硝系統(tǒng)在改造后運(yùn)行負(fù)荷減少，模塊運(yùn)行個(gè)數(shù)由64減少至62，停運(yùn)模塊可以進(jìn)行日常檢查與清理，徹底解決模塊清理與燒結(jié)機(jī)檢修組織問(wèn)題；燒結(jié)機(jī)在定修間隔不變的前提下，檢修時(shí)間由36～48小時(shí)減少至20～24小時(shí)，燒結(jié)年作業(yè)率得到有效提升；活性炭系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷減少和模塊得到日常維護(hù)，可以長(zhǎng)期良性運(yùn)行，再無(wú)為保證環(huán)保指標(biāo)的控產(chǎn)、停機(jī)等抑制產(chǎn)量情況。

（3）燒結(jié)機(jī)布料改造

燒結(jié)機(jī)料層薄，雙風(fēng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)料層750mm，單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)料層700mm，為提高燒結(jié)料層，需通過(guò)布料優(yōu)化提高燒結(jié)過(guò)程透氣性與穩(wěn)定性，對(duì)原有布料設(shè)備進(jìn)行改造，具體方案如下：對(duì)混勻料倉(cāng)篦子、混勻料中間倉(cāng)篦子、混勻料倉(cāng)篦子，實(shí)行3級(jí)粒度管理，杜絕大塊影響圓輥布料；優(yōu)化混合料倉(cāng)蒸汽噴吹，保證混合料倉(cāng)南北兩側(cè)蒸汽噴嘴均勻分布，同時(shí)每根管道加裝球閥，實(shí)現(xiàn)出圓輥料溫在水平線上無(wú)溫度偏析，保證出圓輥料溫＞65℃；升級(jí)原有松料器，由六棱鋼改為帶鋼，同時(shí)帶鋼接觸料面?zhèn)却蚰コ鋈?，共三層，?、6、8組合分布；加裝壓料托輥，在進(jìn)點(diǎn)火爐前，在燒結(jié)機(jī)東西兩側(cè)加裝壓輥，壓實(shí)燒結(jié)兩側(cè)布料，減少邊緣效應(yīng)；在圓輥布料器邊緣加裝清料刮子，消除燒結(jié)布料高低不平與邊緣效應(yīng)。

除以上改造外重點(diǎn)工作為臺(tái)車(chē)欄板加高，原燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)欄板高度為800mm，由200mm欄板＋600mm欄板上下組合而成，欄板高度無(wú)法滿足攻關(guān)超厚料層，在料層提升至820mm左右時(shí)，布料過(guò)程中臺(tái)車(chē)兩側(cè)掉料嚴(yán)重，不僅增加了散料系統(tǒng)負(fù)荷，同時(shí)未點(diǎn)火散料經(jīng)過(guò)篩分后又進(jìn)入配料循環(huán)，提高了燒結(jié)內(nèi)返，造成皮帶機(jī)能源浪費(fèi)。

具體改造方案：600mm下欄板保持不變，將200mm上欄板改造為300mm，改造后上欄板為相互切合模式，欄板內(nèi)側(cè)改為波浪形，形成阻流條。整體欄板高度提高至900mm后將點(diǎn)火爐隔熱板提升100mm，九輥底梁去除100mm，機(jī)尾除塵罩提高100mm，機(jī)頭密封罩框架移位，機(jī)尾移動(dòng)支架和機(jī)尾受料斗移位。欄板提升后優(yōu)點(diǎn)：為后期提升攻關(guān)900mm超厚料層提供設(shè)備基礎(chǔ)，小欄板連接與內(nèi)設(shè)阻流條改進(jìn)后，有效減少邊緣漏風(fēng)與邊緣效應(yīng)。

（4）點(diǎn)火爐下風(fēng)箱氣料分離改造

燒結(jié)機(jī)1#～3#風(fēng)箱位于點(diǎn)火爐下方，閥門(mén)為方形閥門(mén)且尺寸較大（1#、2#閥門(mén)口徑720×900，3#閥門(mén)口徑720×1400），依靠閥板開(kāi)度調(diào)整點(diǎn)火負(fù)壓，燒結(jié)過(guò)程進(jìn)入1#～3#風(fēng)箱內(nèi)部的散料依靠閥門(mén)通道進(jìn)入大煙道及燒下灰斗。以上設(shè)備結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中容易造成以下問(wèn)題，首先易堵塞，風(fēng)量無(wú)法控制，1#～3 #風(fēng)箱散料多、水份高，加上熔劑的粘結(jié)性，為了降低風(fēng)箱負(fù)壓調(diào)小翻板閥開(kāi)度，散料在翻板處粘結(jié)，隨著散料富集變干變硬，造成風(fēng)箱堵塞、翻板無(wú)法運(yùn)動(dòng)，影響設(shè)備正常運(yùn)行；其次磨損大，漏風(fēng)及備件消耗大，1#～3 #風(fēng)箱的散料在抽風(fēng)作用下對(duì)風(fēng)箱內(nèi)壁造成沖刷，造成風(fēng)箱磨損嚴(yán)重；最后翻板閥本體腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，頭部風(fēng)箱的散落物料是酸、堿混合體，在高溫下逐漸氧化對(duì)風(fēng)箱各部造成腐蝕，閥體腐蝕后，形成空洞或變形、扭曲，導(dǎo)致整個(gè)翻板閥運(yùn)轉(zhuǎn)困難。

具體改造方案：去除原1#～3#風(fēng)箱閥門(mén)、變徑管、彎頭及補(bǔ)償器、重新制作變徑管，下方安裝雙層卸灰閥將燒結(jié)過(guò)程進(jìn)入1#～3#風(fēng)箱內(nèi)部的散料排放至散料小格漏斗、另增加一組支路包含彎頭、管道并加裝補(bǔ)償器及電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)箱與大煙道連同為點(diǎn)火提供負(fù)壓抽風(fēng)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)料分離。氣路管道采用DN500的電動(dòng)閥門(mén)控制點(diǎn)火風(fēng)量及負(fù)壓，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火所需的精確負(fù)壓值及風(fēng)量要求，可穩(wěn)定點(diǎn)火環(huán)境與點(diǎn)火真空度，實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓點(diǎn)火控制，有效降低焦?fàn)t煤氣消耗。同時(shí)，風(fēng)量有效控制可以避免燒結(jié)料層被過(guò)早抽實(shí)，為后期料層攻關(guān)提供基礎(chǔ)。

2、燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理

燒結(jié)漏風(fēng)是造成燒結(jié)能耗以及排放增加的主要因素，同時(shí)燒結(jié)漏風(fēng)治理也是燒結(jié)維護(hù)過(guò)程的難點(diǎn)，開(kāi)展燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了漏風(fēng)治理，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率由51.4%降低到35%左右，主要完成以下內(nèi)容：

（1）臺(tái)車(chē)邊緣效應(yīng)漏風(fēng)點(diǎn)

在靠近燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)欄板處加三根邊篦條，生產(chǎn)時(shí)觀察機(jī)尾燒結(jié)斷面，當(dāng)邊部垂直燒結(jié)速度與臺(tái)車(chē)中間部位垂直燒結(jié)速度一致時(shí)，邊緣效應(yīng)漏風(fēng)被有效治理。

圖4 盲篦條示意圖

（2）臺(tái)車(chē)滑道漏風(fēng)點(diǎn)

將原有固定滑道形式更換為新型雙板簧滑道結(jié)構(gòu)，配套更換臺(tái)車(chē)彈性滑板，將原彈性滑板改為可調(diào)式死滑道，更換后上滑道與下滑道接觸密封間隙更小，另外，保持原滑道潤(rùn)滑方式，減少了滑道之間的漏風(fēng)。

 圖5 雙板簧下滑道示意圖

（3）機(jī)頭、機(jī)尾密封板漏風(fēng)點(diǎn)

采用新型燒結(jié)機(jī)機(jī)頭機(jī)尾密封裝置，減小二者貼合面之間的間隙，避免密封蓋板被卡死的現(xiàn)象發(fā)生，從而保證燒結(jié)機(jī)機(jī)頭機(jī)尾密封良好。制作及安裝燒結(jié)機(jī)每個(gè)風(fēng)箱之間的隔斷，隔斷使用鋼板制作方箱，內(nèi)部填充耐磨料，利于風(fēng)量分布。

圖6 頭尾密封示意圖

（4）燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱處漏風(fēng)點(diǎn)

風(fēng)箱口耐材清理，連接處進(jìn)行密封，風(fēng)箱外部表面焊耐磨襯板或錳鋼板；風(fēng)箱下口至大煙道中間的所有部件更換。更換大煙道存在漏風(fēng)的補(bǔ)償器，消除該部位漏風(fēng)。風(fēng)箱連接法蘭漏風(fēng)采用風(fēng)箱口及軌道梁之間漏風(fēng)采用角鋼反扣滿焊，消除漏風(fēng)。

（5）大煙道本體漏風(fēng)點(diǎn)

檢查大煙道內(nèi)部耐磨噴涂料損壞情況，以及更換部件后未噴涂部位進(jìn)行噴涂耐高溫重質(zhì)耐磨噴涂料，噴涂前需將殘留噴涂層清除并牢固焊接龜甲網(wǎng)，噴涂厚度在40～50mm，最終消除大煙道漏風(fēng)。

（6）燒下部位漏風(fēng)點(diǎn)

對(duì)雙層卸灰閥上部灰斗，更換下部短節(jié)，采用法蘭連接，增加灰斗的耐磨性，并減小更換難度，并按要求在短節(jié)四周加焊鋼板進(jìn)行加固。對(duì)卸灰閥至大煙道段灰斗磨損嚴(yán)重部位進(jìn)行內(nèi)部貼補(bǔ)錳鋼板，厚度16mm，在改造過(guò)程對(duì)磨損嚴(yán)重存在漏風(fēng)情況的雙層卸灰閥進(jìn)行更換。

（7）臺(tái)車(chē)趕道（起拱）漏風(fēng)點(diǎn)

在燒結(jié)機(jī)機(jī)尾下回程彎軌處安裝機(jī)尾彈性壓軌用來(lái)消除燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)在燒結(jié)機(jī)尾部搭肩起拱。燒結(jié)機(jī)上部軌道更換，頭部彎軌出口上平段更換，燒結(jié)機(jī)軌道作為臺(tái)車(chē)運(yùn)行的基準(zhǔn)，對(duì)臺(tái)車(chē)上下滑板密封存在主要的影響，目前上部軌道由于磨損不均勻，需整體進(jìn)行更換，更換后應(yīng)恢復(fù)圖紙安裝尺寸，并保證軌道與彎軌的接頭平穩(wěn)過(guò)渡，必要時(shí)對(duì)頭部彎軌出口平段進(jìn)行更換。燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱縱梁保護(hù)罩更換，拆除磨損嚴(yán)重的舊保護(hù)罩，更換新保護(hù)罩。由于臺(tái)車(chē)在改造后軌道梁的剛度不足，造成臺(tái)車(chē)帶負(fù)載后在水平面呈波浪狀運(yùn)行，在臺(tái)車(chē)運(yùn)行至軌道接縫處，兩部臺(tái)車(chē)欄板出現(xiàn)張口，造成漏風(fēng)，為解決該漏風(fēng)，采用在軌道梁下部增加支撐以提高軌道梁剛度的方式，使臺(tái)車(chē)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)趨于水平，減少兩部臺(tái)車(chē)欄板的張口。

圖7 臺(tái)車(chē)軌道梁加固示意圖

3、燒結(jié)內(nèi)控參數(shù)優(yōu)化

（1）改造后設(shè)備運(yùn)行制度優(yōu)化

主抽風(fēng)機(jī)采用全風(fēng)門(mén)、高轉(zhuǎn)速操作思路，燒結(jié)負(fù)壓控制在-17.3kpa以下，在確保設(shè)備正常負(fù)荷情況下，徹底發(fā)揮主抽能力；環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)使用要求為控制出礦溫度在60～120℃，既保證下游皮帶安全運(yùn)行，同時(shí)杜絕過(guò)冷卻現(xiàn)象，即造成電耗浪費(fèi)，又降低返礦溫度，影響混勻倆提溫，根據(jù)季節(jié)特性選取鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)啟個(gè)數(shù)與位置，如表1所示；余熱發(fā)電采用一機(jī)一操作思路，以環(huán)冷料層上壓力為操作要點(diǎn)，通過(guò)取熱風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與環(huán)冷機(jī)料層厚度調(diào)整，將上壓力控制在-10～20pa，確保環(huán)冷機(jī)1～2取熱段熱量最大限度利用。

表1 環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)季節(jié)性操作制度

（2）生產(chǎn)操作優(yōu)化與超厚料層燒結(jié)

生產(chǎn)操作思路為攻產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)產(chǎn)提升，杜絕野蠻操作，減少燒結(jié)過(guò)程變量調(diào)整，以穩(wěn)定混勻料倉(cāng)為操作基礎(chǔ)，定燒結(jié)機(jī)機(jī)速，上料量與料層厚度根據(jù)混合料透氣性緩慢加減，這種操作提高了燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定性，減少過(guò)程變量，減少臺(tái)車(chē)前進(jìn)方向上混合料的溫度與水分偏析。具體參數(shù)控制范圍如表2所示。

表2 燒結(jié)機(jī)控制參數(shù)

經(jīng)過(guò)以上設(shè)備升級(jí)改造與穩(wěn)定燒結(jié)過(guò)程為厚料層燒結(jié)奠定的基礎(chǔ)，兩期燒結(jié)機(jī)料層由750mm提升至850mm以上。料層提升增強(qiáng)料層自蓄熱能力有效減少固體燃耗消耗；提料層的升高縮短了點(diǎn)火火焰長(zhǎng)度，減少了煤氣與空氣流量，以保持火焰高溫段集中于料面，從而降低煤氣消耗；厚料層減少了點(diǎn)火熱量損失，隨著料層提升，爐膛容積變小，與外界接觸面變小，熱輻射損失降低，提高了保溫性能，從而降低煤氣消耗與改善表面燒結(jié)礦質(zhì)量；厚料層燒結(jié)可以改善燒結(jié)粒度組成，兩期燒結(jié)機(jī)返礦率由22%下降至18%，增大燒結(jié)礦出礦率，進(jìn)而增加產(chǎn)量，降低工序能耗。

（3）煙氣循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化

煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)操作采用全風(fēng)門(mén)、調(diào)轉(zhuǎn)速方式，在確保循環(huán)比例＞25%前提下節(jié)約電耗；煙氣循環(huán)風(fēng)箱選取，以2個(gè)低溫段＋4高溫段模式，確保循環(huán)煙溫160℃～210℃之間，充分利用循環(huán)煙氣熱量，減少固體燃料投入；循環(huán)煙氣罩內(nèi)負(fù)壓控制在-10～-5pa，罩內(nèi)氧含量控制在18%以上，在確保燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定前提下，提高循環(huán)比例，降低脫硫脫硝系統(tǒng)煙氣量處理符合，減少能源消耗。

（4）點(diǎn)火參數(shù)優(yōu)化

在設(shè)備改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定厚料層燒結(jié)后，在保證點(diǎn)火質(zhì)量的前提下，以降低焦?fàn)t煤氣消耗為目標(biāo)展開(kāi)點(diǎn)火工藝參數(shù)優(yōu)化，優(yōu)化情況如表3所示。

表3 工藝參數(shù)優(yōu)化情況

穩(wěn)定水分率，混合料水分控制標(biāo)準(zhǔn)由7.2%±0.2%下調(diào)至7.0%±0.1%，混合料水分穩(wěn)定是厚料層燒結(jié)的保證基礎(chǔ)，同時(shí)適當(dāng)降低水分率能夠減少煤氣使用量。通過(guò)穩(wěn)定皮帶秤下料與加水系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定水分率目的；上調(diào)空煤比，降低煤氣消耗，富氧點(diǎn)火可以提升點(diǎn)火溫度，燒結(jié)表層固體燃料利用率提高，當(dāng)空煤比由5.0提升至6.5，焦?fàn)t煤氣流量由1700m³/h下降至1400m³/h，點(diǎn)火溫度提升40℃，繼續(xù)提升后，出現(xiàn)下降效果，故選取空煤比為6.5；調(diào)整爐膛負(fù)壓，1#～3#風(fēng)箱經(jīng)氣料分離改造后，可準(zhǔn)確控制風(fēng)箱負(fù)壓，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，1#～3#風(fēng)箱負(fù)壓控制在-4KPa～-5KPa之間，可保證爐膛負(fù)壓達(dá)到-3～0Pa，保證點(diǎn)火深度控制在15mm～25mm，保證點(diǎn)火真空度控制在合理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓點(diǎn)火，避免了點(diǎn)火熱量的損失與浪費(fèi)；點(diǎn)火溫度由1100℃±50℃調(diào)整為1050℃±50℃，由于料層提升，爐膛容積變小，熱量散失減少，故不需要過(guò)高的點(diǎn)火溫度。

（5）破碎系統(tǒng)優(yōu)化

鑒于燃料破碎系統(tǒng)使用負(fù)荷大，設(shè)備磨損率高的問(wèn)題，進(jìn)行了破碎系統(tǒng)工藝優(yōu)化，對(duì)4輥使用制度、破碎給料量和輥間距調(diào)整進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化使用后可消除破碎后燃料粒度大和過(guò)破碎現(xiàn)象，可有效將破碎后燃料0.5～3mm粒度范圍控制在70%以上

四輥使用制度：四輥設(shè)備實(shí)行輪流使用、輪流車(chē)輥制度，日常采用“開(kāi)3備1”模式，備用設(shè)備進(jìn)行車(chē)輥維護(hù)，輪流使用和維護(hù)，確保四輥周期性正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以提高設(shè)備良好率，保證燃料破碎效果。

破碎給料量：根據(jù)四輥使用周期和燃料種類(lèi)進(jìn)行不同給料量調(diào)整，以焦粉為例針對(duì)新輥、使用中期輥、使用末期輥分別采用25Hz、20Hz、15Hz給料量，確保破碎粒度，在破碎燒結(jié)煤時(shí)，由于燒結(jié)煤水分與硬度較大，四輥采用20Hz、15Hz、10Hz給料量。

輥間距調(diào)整：焦粉粒集較大，破碎時(shí)四輥調(diào)整范圍為2～3mm，太大則達(dá)不到破碎效果，太小則設(shè)備震動(dòng)太大容易跳閘；燒結(jié)煤粒度較細(xì)，四輥間距調(diào)整為1.5～2mm。

4  實(shí)施效果

通過(guò)主要設(shè)備改造升級(jí)、燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理、燒結(jié)內(nèi)控參數(shù)優(yōu)化和活性炭系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)全區(qū)域工序能耗降低的目的，工序能耗由51.49kgce/t下降至46.18kgce/t，下降比例為10.31%。其它主要參數(shù)詳細(xì)如表4所示。

表4 主要參數(shù)變化情況

注：優(yōu)化比例為2023年較2020年參數(shù)對(duì)比，以2022年參數(shù)為基準(zhǔn)

（1）應(yīng)用后相比2020年工序能耗由51.49kgce/t下降至46.18kgce/t，下降5.31kgce/t，優(yōu)化比例為10.31%；

（2）應(yīng)用后相比2020年固耗由53.37kg/t下降至49.68kg/t，單耗下降3.69kg/t，優(yōu)化比例為6.91%；

（3）應(yīng)用后相比2020年電耗由56.26Kwh/t下降至43.66Kwh/t，單耗下降12.6Kwh/t，優(yōu)化比例為22.40%；

（4）應(yīng)用后相比2020年焦?fàn)t煤氣由5.94m³/t下降至3.85m³/t，單耗下降2.09m³/t，優(yōu)化比例為35.19%；

（5）應(yīng)用后相比2020年余熱發(fā)電由，12.36Kwh/t提升至18.69Kwh/t，發(fā)電提升6.33Kwh/t，優(yōu)化比例為51.21%；

（6）應(yīng)用后相比2020年生產(chǎn)參數(shù)得到優(yōu)化，日產(chǎn)水平提升4500噸，內(nèi)返下降5%，料層提升100mm；