劉 燊， 吳從方， 李樹璋

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司， 江蘇 鹽城 224003)

燒結(jié)生產(chǎn)降燃料消耗實(shí)踐

劉 燊， 吳從方， 李樹璋

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司， 江蘇 鹽城 224003)

摘要：介紹了某燒結(jié)廠降低燒結(jié)礦固體燃料消耗采取的一系列攻關(guān)措施。通過各項(xiàng)活動(dòng)的開展，燒結(jié)礦固體燃料消耗得到了有效的控制，燒結(jié)礦加工成本有所降低，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)； 燃料消耗； 工藝改造

引 言

近年來，中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，降低工序加工成本變得愈發(fā)重要。燒結(jié)工序能耗約占整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程的10%，而燒結(jié)生產(chǎn)固體燃料消耗約占燒結(jié)工序能耗的80%，所以降低燒結(jié)固體燃料消耗是燒結(jié)工序的主要節(jié)能途徑。為了有效降低燒結(jié)礦固體燃料消耗，鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司燒結(jié)廠(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)鑫燒結(jié)廠”)進(jìn)行了相關(guān)的工藝攻關(guān)工作。

1 改進(jìn)前水平

2014年，聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)礦固體燃料消耗平均達(dá)到55.8 kg/t(如表1所示)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了同行業(yè)先進(jìn)水平。

表1 2014年1～12月固體燃料消耗統(tǒng)計(jì)/(kg·t-1)

2 高消耗的原因分析

(1)燒結(jié)礦FeO指標(biāo)控制偏高。受操作水平、原料條件、設(shè)備條件等因素的影響，燒結(jié)礦FeO指標(biāo)控制偏高，達(dá)到9%以上，適當(dāng)降低FeO指標(biāo)可以降低部分燃料消耗。

(2)布料厚度偏低。受臺(tái)車漏風(fēng)、平料器等因素影響，聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)布料厚度不足， 只有650 mm左右。

(3)混合料溫度偏低。一混加冷水、二混蒸汽量不足、白灰配比不足，混合料熱量帶入少，燃料需要量大。

(4)混合料水分偏高。

(5)燃料粒度不均勻，熱量浪費(fèi)多。燒結(jié)生產(chǎn)要求燃料<3 mm粒級(jí)占到80%以上，聯(lián)鑫燒結(jié)廠只能達(dá)到50%～60%，>3 mm粒級(jí)造成熱量浪費(fèi)，<0.5 mm部分過多，被風(fēng)抽走，導(dǎo)致了燃料的浪費(fèi)。

(6)工藝參數(shù)控制不盡合理，不能有效利用熱量，增加了燃料浪費(fèi)。

3 工藝攻關(guān)措施

3.1 降低燒結(jié)礦FeO指標(biāo)

FeO是燒結(jié)礦的主要成分，對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度與冶金性能有重要影響。國(guó)內(nèi)外都推行低FeO燒結(jié)，如何降低FeO含量從而提高燒結(jié)礦的冶金性能成為緊迫任務(wù)。

聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)礦FeO指標(biāo)控制偏高，2014年燒結(jié)礦FeO指標(biāo)平均值達(dá)到9.6%(如表2所示)，與國(guó)內(nèi)同行業(yè)相比控制較高。

表2 2014年1～12月燒結(jié)礦FeO指標(biāo)/%

參照國(guó)內(nèi)先進(jìn)行業(yè)8%左右，并結(jié)合廠內(nèi)燒結(jié)機(jī)實(shí)際工藝水平，經(jīng)過認(rèn)真分析計(jì)算，將燒結(jié)礦FeO目標(biāo)確定為9%以下。

3.1.1 降低FeO的難點(diǎn)

(1)混合料溫度低

混合料溫度低，造成燒結(jié)過濕層厚，混合料透氣性差，透過料層的有效風(fēng)量少，燒結(jié)料層氧化性氣氛弱，甚至炭粒燃燒周圍氧氣供應(yīng)不足，局部形成較強(qiáng)的還原性氣氛，造成礦粉中鐵氧化物還原成FeO，最終導(dǎo)致燒結(jié)礦FeO指標(biāo)的升高，燒結(jié)礦還原性差，高爐焦比升高。

(2)燒結(jié)抽風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)

燒結(jié)機(jī)頭、尾密封板漏風(fēng)，臺(tái)車車體之間磨損漏風(fēng)，臺(tái)車滑板與滑道之間等處漏風(fēng)易導(dǎo)致燒結(jié)料層燃燒過程不均勻、風(fēng)短路，燒結(jié)不均勻，甚至夾生料，極大地降低了鐵礦粉的氧化度，燒結(jié)礦FeO含量升高。

(3)燃料粒度均勻性差

燃料粒度大小不均勻，不能達(dá)到0.5～3 mm的要求，>3 mm粒度增加，造成燃料在混合料層偏析，大粒度燃料集中在料層下部，小粒度燃料分布在料層上部，料層下部還原性氣氛強(qiáng)，F(xiàn)eO含量升高，且燒結(jié)礦成分均勻性也變差。

(4)燃料、熔劑下料精度差

原配料秤精度較差，下料誤差不能滿足燒結(jié)燃料下料精度要求，F(xiàn)eO指標(biāo)難以控制，經(jīng)過論證，將配料秤更換為精度較高的電子秤，改善了下料準(zhǔn)確性，滿足了生產(chǎn)要求，穩(wěn)定了燒結(jié)礦各項(xiàng)指標(biāo)。

3.1.2 采取針對(duì)性措施

(1)一混配加熱水，二混蒸汽預(yù)熱

一混水箱配加熱水，同時(shí)利用蒸汽進(jìn)一步將熱水加熱。把預(yù)熱蒸汽管伸入二次混合機(jī)內(nèi)，通過多種方式，提高混合料溫度，通過調(diào)節(jié)蒸汽閥門可準(zhǔn)確控制蒸汽流量，穩(wěn)定混合料溫度。

(2)燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)治理

更換兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)頭、尾密封板共4塊，更換漏風(fēng)嚴(yán)重的風(fēng)箱膨脹節(jié)，對(duì)磨損嚴(yán)重的臺(tái)車進(jìn)行整修，增加耐磨板，臺(tái)車欄板變形嚴(yán)重的進(jìn)行更換，對(duì)機(jī)頭電除塵星型卸灰閥更換為蘑菇頭式的雙層卸灰閥，減少漏風(fēng)。

(3)燃料粒度改善

增加煤粉預(yù)篩分系統(tǒng)，把<3 mm的煤粉直接進(jìn)倉。燃料破碎粒級(jí)(<3 mm)由原來的>50%～60%提高到>70%。燃料破碎粒級(jí)提高后，燃料在混合料中分布均勻性明顯提高，使FeO指標(biāo)的控制易于實(shí)現(xiàn)。

3.1.3 實(shí)施效果

通過所有針對(duì)性措施的實(shí)施，燒結(jié)礦FeO指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了下降，F(xiàn)eO指標(biāo)情況統(tǒng)計(jì)如表3所示。

表3 2015年1～12月燒結(jié)礦FeO指標(biāo)/%

2015年燒結(jié)礦FeO指數(shù)平均8.5%，較2014年的9.6%降低了1.1%。

3.2 提高厚料層操作

提高料層厚度的影響因素分析：平料器影響、臺(tái)車漏風(fēng)影響。

(1)平料器影響

原平料器設(shè)計(jì)是刮板式，通過上、下調(diào)節(jié)刮板的高度調(diào)整料層厚度；上、下調(diào)節(jié)范圍受到限制，不能超出欄板。

(2)平料器改造

將原有上、下調(diào)節(jié)平料器去除，改為上、下浮動(dòng)式平料器，可以隨著料層上、下自行調(diào)節(jié)，確保做到滿臺(tái)車布料。

3.3 提高混合料溫度

混合料溫度不足，尤其是冬季生產(chǎn)，外界氣溫低，混合料熱量散失大，混合料溫度往往只有30℃左右，燒結(jié)過濕層厚度增加，不僅極大地影響產(chǎn)能，還導(dǎo)致了燃耗居高不下。

3.3.1 原因分析、制定針對(duì)性措施

對(duì)造成上述情況的原因進(jìn)行分析，并制定針對(duì)性措施，如表4所示。

表4 原因及措施

3.3.2 措施實(shí)施

(1)提高水溫

把汽輪機(jī)冷凝器的冷卻水直接引到一混水箱，對(duì)一混過程進(jìn)行不間斷地補(bǔ)充熱水，同時(shí)，還利用外網(wǎng)蒸汽對(duì)一混水箱的水進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步提高水溫，如表5所示。

表5 一混水溫變化/℃

(2)提高石灰配比，改善白灰消化效果

由于自產(chǎn)石灰產(chǎn)能較好，根據(jù)石灰生產(chǎn)情況，適當(dāng)提高石灰配比，一混加熱水，改善石灰消化，提高消化速度，提高白灰消化放熱利用率，如表6所示。

表6 一混料溫變化/℃

(3)二混增加蒸汽量

將燒結(jié)余熱回收設(shè)備低壓蒸汽和豎爐蒸汽引至二混過程，將原本直排的余熱回收蒸汽有效利用起來，增加了二混蒸汽量，改善了預(yù)熱效果，有效地提高了混合料溫度，如表7，8所示。

表7 二混料溫變化/℃

表8 混合料溫度變化/℃

3.4 其他措施

3.4.1 降低混合料水分

由于長(zhǎng)期以來形成的操作習(xí)慣，混合料的水分均保持在8%以上，也是導(dǎo)致固體燃料消耗高的一個(gè)原因。因此，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，將混合料加水量逐步下調(diào)，直至水分偏干狀態(tài)，測(cè)定混合料水分，然后堅(jiān)持這個(gè)水分值進(jìn)行操作，難點(diǎn)在于改變習(xí)慣性大水分布料操作。第一階段將泥輥處混合料水分穩(wěn)定控制在7.8%；這一過程用了1個(gè)月時(shí)間進(jìn)行規(guī)范操作。接下來繼續(xù)將混合料水分往下限控制，以1個(gè)月為期限，分3個(gè)階段，每階段10天，最終將水分控制在7.0%～7.5%。

3.4.2 改善燃料粒度

白煤進(jìn)廠粒度粗細(xì)不均勻，對(duì)生產(chǎn)不利；經(jīng)四輥破碎機(jī)處理后，大粒度白煤得到了破碎，但小粒級(jí)部分的粒度也變得更細(xì)，這就增加了0～0.5 mm的無實(shí)際生產(chǎn)意義部分，這部分煤粉在混合料中容易被抽走，形成了浪費(fèi)。

經(jīng)過反復(fù)測(cè)試和研究，決定對(duì)進(jìn)廠白煤進(jìn)行預(yù)處理:將<3 mm部分和大粒度料篩分開，<3 mm部分不經(jīng)破碎直接使用，>3 mm部分大粒度料通過四輥破碎機(jī)進(jìn)行破碎，四輥間隙放大，破碎粒度適當(dāng)放大，上限控制在5 mm；這樣不僅能提高四輥破碎機(jī)的利用效率，還能有效地控制住燃料粒度上限，減少在混合料中的偏析。

3.4.3 燒結(jié)工藝參數(shù)控制

(1)由于燒結(jié)生產(chǎn)絕大部分使用進(jìn)口粉礦燒結(jié)，燒結(jié)溫度較精粉燒結(jié)溫度高，終點(diǎn)溫度水平較高，要求在正常生產(chǎn)情況下杜絕終點(diǎn)提前。嚴(yán)格控制好燒結(jié)的終點(diǎn)，以使環(huán)冷一段、二段溫度滿足鍋爐要求，提高汽輪機(jī)有效功率，降低電耗。

(2)料層厚度、負(fù)壓的控制。普1#機(jī)料層厚度達(dá)到滿欄板，即700 mm，負(fù)壓控制在14.5～15.5 kPa；普2#機(jī)料層厚度≥750 mm，負(fù)壓控制在15.0～16.0 kPa。當(dāng)混合料透氣性差時(shí)，燒結(jié)機(jī)料層厚度控制在≥650mm，保證機(jī)尾燒好、燒透；并反饋給生產(chǎn)科，生產(chǎn)科及時(shí)調(diào)整原料結(jié)構(gòu)。

3.5 實(shí)施效果

通過開展一系列降燃耗的攻關(guān)項(xiàng)目，聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)礦燃料消耗降低明顯，2015年燒結(jié)礦固體燃料消耗月平均為49.5 kg/t(如表9所示)， 較2014年的55.8 kg/t，降低了6.3 kg/t，年創(chuàng)造效益約2773.88萬元。

表9 2015年1～12月固體燃料消耗統(tǒng)計(jì)/(kg·t-1)

4 結(jié)束語

通過開展降低燃料消耗攻關(guān)活動(dòng)，降低了燒結(jié)礦的加工成本，為企業(yè)的降本增效工作做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)；同時(shí)，燃料消耗的降低減少了對(duì)能源的需求，減少了CO2對(duì)大氣的污染，向節(jié)能減排邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

收稿日期：2018-01-26

作者簡(jiǎn)介：劉 燊(1979—)，男，工程師。電話：18012529222；E-mail:lius80@163.com

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