供稿|梁玉君 / LIANG Yu-jun

格爾木慶華礦業(yè)公司球團(tuán)廠地處青海高海拔地區(qū)(海拔高度2800 m)的格爾木市東出口經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)鋼鐵工業(yè)園區(qū)內(nèi)。公司球團(tuán)廠年設(shè)計(jì)產(chǎn)能120萬(wàn)t的鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線始建于2007年3月，2012年9月正式生產(chǎn)。

球團(tuán)廠地處高海拔地區(qū)，空氣稀薄、含氧量不足，再加上原燃料質(zhì)量、人員操作等多方面因素，自投產(chǎn)之日起球團(tuán)礦質(zhì)量不合格，難以滿足高爐生產(chǎn)工藝需求。為了盡快改善球團(tuán)礦實(shí)物質(zhì)量，進(jìn)一步提高球團(tuán)礦各項(xiàng)指標(biāo)，2014年3月起由西寧特殊鋼股份有限公司(簡(jiǎn)稱西寧特鋼)、北京科技大學(xué)(簡(jiǎn)稱北科大)及格爾木慶華礦業(yè)公司球團(tuán)廠(簡(jiǎn)稱慶華球團(tuán)廠)組織專家隊(duì)伍對(duì)球團(tuán)礦質(zhì)量進(jìn)行了攻關(guān)，大大提高了球團(tuán)礦質(zhì)量，滿足了高爐生產(chǎn)的需要。球團(tuán)礦主要性能指標(biāo)詳見(jiàn)表1和表2。

主要問(wèn)題

工藝問(wèn)題

由于高海拔缺氧，因此窯內(nèi)空氣系數(shù)小，使整個(gè)預(yù)熱、焙燒后球團(tuán)礦FeO含量偏高，氧化不完全，嚴(yán)重影響成品球團(tuán)礦質(zhì)量。球團(tuán)生產(chǎn)鐵料為單一慶華磁鐵精礦粉，雖然粒度細(xì)，但比表面積僅為1050 cm2/g，因而該礦粉顆粒應(yīng)屬于結(jié)構(gòu)致密、氧化速率慢類型的礦粉(見(jiàn)表3)。而生產(chǎn)工藝則要求造球性能較好的礦粉比表面積為1500～1900 cm2/g。

表1 攻關(guān)前后球團(tuán)礦主要理化指標(biāo)

表2 攻關(guān)前后球團(tuán)礦冶金性能

表3 慶華鐵粉理化指標(biāo)

由于生球粒度和布料等環(huán)節(jié)影響，致使生產(chǎn)過(guò)程工藝參數(shù)不匹配，干燥、預(yù)熱時(shí)間不足。窯內(nèi)溫度控制不當(dāng)，有時(shí)窯內(nèi)雙色溫度大于1280℃，在氧含量不足的情況下將會(huì)使赤鐵礦產(chǎn)生分解。同時(shí)膨潤(rùn)土理化指標(biāo)(表4)不滿足工藝要求，消耗高，影響球團(tuán)礦質(zhì)量。生球粒度組成不均勻，粒度偏大。

表4 膨潤(rùn)土理化指標(biāo)

設(shè)備問(wèn)題

輥篩磨損嚴(yán)重，輥間隙增大，嚴(yán)重影響造球粒度，為維持生產(chǎn)所造生球平均粒度偏大，從而影響成品球質(zhì)量。

鏈篦機(jī)布料不平整、不均勻，影響生球干燥和預(yù)熱，影響成品球質(zhì)量，且鏈篦機(jī)蓖板磨損嚴(yán)重，干球漏料嚴(yán)重。

改進(jìn)措施

設(shè)備改造

通過(guò)對(duì)擺動(dòng)皮帶、寬皮帶、輥篩布料系統(tǒng)改造，將布料輥篩輥?zhàn)佑?5輥改造為48輥。對(duì)生球輥式篩進(jìn)行改造，見(jiàn)圖1，分機(jī)輥?zhàn)觽鲃?dòng)方式由齒輪箱傳動(dòng)改為單電機(jī)傳動(dòng)，便于輥?zhàn)痈鼡Q和輥?zhàn)娱g隙的調(diào)整。對(duì)磨損嚴(yán)重的篦板進(jìn)行了大批更換，避免漏料。

工藝優(yōu)化

重新檢測(cè)了窯內(nèi)以及鏈篦機(jī)預(yù)熱段的氧含量、氣體流速、空氣過(guò)剩系數(shù)等工藝參數(shù)，制定并嚴(yán)格控制熱工參數(shù)(表5)，確保球團(tuán)礦質(zhì)量。優(yōu)化原料配比，配入了20%昆侖偉業(yè)精鐵粉以改善焙燒性能(表6)。進(jìn)一步提高了膨潤(rùn)土質(zhì)量(表7)。提高生球粒級(jí)合格率(圖2)，有效解決了布料不均的問(wèn)題。

表5 主要焙燒工藝參數(shù)

表6 昆侖偉業(yè)精鐵粉理化指標(biāo)

表7 膨潤(rùn)土理化指標(biāo)

查堵漏風(fēng)

系統(tǒng)中漏風(fēng)點(diǎn)過(guò)多不僅導(dǎo)致設(shè)備故障率高，而且影響球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度。為此，采取了以下防范措施：

1) 排查系統(tǒng)漏風(fēng)點(diǎn)，對(duì)鏈篦機(jī)機(jī)頭門(mén)、中度密封、側(cè)密封、管道膨脹節(jié)、總管道、支管道、回轉(zhuǎn)窯窯門(mén)等處采取加強(qiáng)密封措施，堵住系統(tǒng)漏風(fēng)點(diǎn)。

2) 在鏈篦機(jī)主管道和支管道上安裝清灰直排管，即使生產(chǎn)過(guò)程中也能對(duì)管道中的積灰進(jìn)行清理，減少因管道堵塞或積料過(guò)多造成的風(fēng)流不暢。

3) 制定合理的干返料放灰制度，保證各點(diǎn)均勻放灰，防止冷風(fēng)進(jìn)入系統(tǒng)，降低系統(tǒng)溫度，影響預(yù)熱球質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)實(shí)施以上措施和加強(qiáng)生產(chǎn)管理，采取優(yōu)化配料、強(qiáng)化造球、改善布料均勻性及優(yōu)化調(diào)整熱工參數(shù)等方面的工藝技術(shù)攻關(guān)，使球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度由1446 N/個(gè)提高至2374 N/個(gè)，F(xiàn)eO含量為由6.23%提高至1.43%，球團(tuán)礦粉末率由16.34%降低至4%，為強(qiáng)化高爐冶煉創(chuàng)造了良好的條件，從而產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 杜君，馬文，王志洪，等. 提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的實(shí)踐. 燒結(jié)球團(tuán)，2010(5)：48-50.

[2] 張一敏. 球團(tuán)礦生產(chǎn)技術(shù). 北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[3] 夏雷閣，蘇步新，李新宇，等. 焙燒溫度與球團(tuán)礦強(qiáng)度和還原性的關(guān)系. 燒結(jié)球團(tuán)，2014(1)：21-24.