劉曉明

摘 要：為了正確而嚴格地控制燒結(jié)終點，獲得良好的生產(chǎn)指標，對燒結(jié)風量、真空度、料層厚度、燒結(jié)機速度和燒結(jié)終點的精準控制是很重要的。既充分地利用燒結(jié)面積，提高產(chǎn)量，降低燃耗;又保證得到優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的優(yōu)質(zhì)返礦。

關(guān)鍵詞：精細化操作;燒結(jié)礦;燒結(jié)機速度;混合料;燒結(jié)終點;固定碳

在點火后直至燒結(jié)終了的整個過程中，混合料借點火和抽風使其中的碳燃燒產(chǎn)生熱量并使燒結(jié)料層處在總的氧化氣氛中，又具有一定的還原氣氛，混合料發(fā)生分解、還原、氧化和脫硫等一系列反應，同時在礦物間產(chǎn)生固液相轉(zhuǎn)變，生成的液相冷凝時把未熔化的物料黏在一起，體積收縮，得到外觀多孔的塊狀燒結(jié)礦。為了獲得燒結(jié)過程良好的生產(chǎn)指標，對燒結(jié)風量、真空度、料層厚度、燒結(jié)機速度和燒結(jié)終點精細化操作是很重要的。在燒結(jié)程中，固體科燃燒所獲得的高溫和CO氣體為液相生成和一切物理化學反應的進行提供了所必需的熱量和氣氛條件。燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量占全部熱量的90%以上。碳的燃燒是決定燒結(jié)產(chǎn)量和品質(zhì)的重要條件，也是影響其他一系列過程的重要因素。所以，技術(shù)操作人員應當能夠根據(jù)生產(chǎn)過程中的現(xiàn)象或儀表參數(shù)對燒結(jié)料中的碳精準判斷與控制，以保證燒結(jié)過程穩(wěn)定進行。一方面是充分利用燒結(jié)面積，提高產(chǎn)量，降低燃耗;另一方面是保證得到優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的優(yōu)質(zhì)返礦。

1 燒結(jié)風量和負壓的判斷與控制

1.1 風量的控制

風是燒結(jié)過程進行的基本物質(zhì)條件之一，也是加快燒結(jié)過程最活躍積極的因素，抽過料層的風量越大，垂直燒結(jié)速度越快，在保持成品率不變的情況下，可大幅度提高能的產(chǎn)量。但是，風量過大，燒結(jié)速度過快，混合料各組分沒有足夠的時間互相黏結(jié)在一果降低燒結(jié)礦的成品率，同時由于風量增加，冷卻速度加快，也會引起燒結(jié)礦強度的降低。

生產(chǎn)中常用的加大料層風量的方法有3種，即改善燒結(jié)料的透氣性;改善燒結(jié)機系統(tǒng)的密封性，降低漏風率;提高抽風機能力。具體介紹如下：

1.1.1改善燒結(jié)料的透氣性，減少料層阻力損失，在不提高風機能力的情況下，可以增產(chǎn)的目的;同時，燒結(jié)生產(chǎn)的單位電耗降低。因為這種措施使通過料層的風量相對增而有害風量相對減少，提高了風的利用率。

1.1.2目前燒結(jié)機的漏風率一般為40%～60%也就是說，抽風消耗的電能僅有一半于燒結(jié)，因此，堵漏風是挖掘風機潛力、提高料層風量的十分重要的措施。

1.1.3抽風燒結(jié)過程是在負壓狀態(tài)下進行的，為了克服料層對氣流的阻力，以獲得所的風量，料層下必須保證一定的真空度。在料層透氣性和有害漏風一定的情況下，抽風能造成的真空度高，抽過料層的風量就大，對燒結(jié)是有利的。所以，為強化燒結(jié)過程，都較大風量和較高負壓的風機。

1.2 負壓的控制

負壓的測量位置通常在風箱、大煙道（總管）等，相應有各風箱負壓、總管負壓等。在其他條件（料層的透氣性、風機的能力、漏風損失）一定的情況下，負壓（指絕對值）和風量呈反比關(guān)系。對風量和真空度的控制是通過調(diào)節(jié)各風箱閘門的開啟度來實現(xiàn)的。在實際生產(chǎn)中，一般1號、2號風箱以及最后兩個風箱閘門關(guān)閉一部分，相應減小風量和真空度，其他各風箱全部開啟。

2 料層厚度與機速的控制

一般來說，料層薄，機速快，生產(chǎn)率高，但在薄料層操作時，料面表層強度差的燒結(jié)礦數(shù)量相對增加，使燒結(jié)礦的平均強度降低，返礦和粉末增多，同時還會削弱料層的自動蓄熱功能，增加燃料用量，降低燃燒礦的還原性。過程控制中，在燒好、燒透的前提下，應盡量采用厚料層操作。這是因為燒結(jié)礦層有自動蓄熱作用提高料層厚度能降低燃料消耗。而低碳厚料操作一方面有利于提高燒結(jié)礦的粒度組成使燒結(jié)礦大塊降低，粉末減少，粒度趨于均勻，成品率提高;另一方面有利于降低燒結(jié)礦氧化亞鐵含量，改善燒結(jié)礦的還原性;此外還有利于減輕勞動強度，改善勞動條件。

合適的機速是在一定的燒結(jié)條件下，保證在預定的燒結(jié)終點燒透、燒好。影響機速的因素有：混合料粒度變細、水分過高或過低、返礦數(shù)量減少及品質(zhì)變壞、混合料制粒性差、預熱溫度低、含碳波動大、點火煤氣不足及漏風損失增大等。此時就需要降低機速、延長點火時間來保證燒結(jié)礦在預定終點燒透、燒好。

燒結(jié)機的速度是根據(jù)料層厚度及垂直燒結(jié)速度的快慢而決定的，機速的快慢以燒結(jié)終點控制在機尾倒數(shù)第二或第三個風箱為原則。在正常生產(chǎn)中，一般穩(wěn)定料層厚度不變，以適當調(diào)節(jié)機速來控制燒結(jié)終點。機速的調(diào)整要求穩(wěn)定、平緩，防止忽快忽慢，不能過快過急。10min內(nèi)調(diào)整的次數(shù)不能多于兩次，每次增減不得大于0.5m/min。

3 燒結(jié)料水分的判斷與控制

3.1 燒結(jié)料水分判斷

3.1.1混合料水分合適時，混合料用手捏后成團，輕輕抖動又能散開，臺車料面平整，點器中火焰能均勻地順利抽入料層，火焰不外噴，煙道負壓和廢氣溫度平穩(wěn)正常，機尾燒結(jié)斷面解理整齊，無生料和“花臉”，浮塵少。

3.1.2混合料水分過大時，混合料有光澤，用手捏后成團，抖動不散開，下料不暢，布料下的料面出現(xiàn)魚鱗片狀，臺車料面不平整，料層透氣性變壞，總管負壓升高，垂直燒結(jié)速度降，總管廢氣溫度降低，點火火焰溫度降低，火焰發(fā)暗，并向外噴射，出點火器后料面點火良，有黑印，機尾燒結(jié)料斷面發(fā)紅，出現(xiàn)“花臉”，有夾生料。

3.1.3混合料水分過小時，混合料用手捏后不易成團，臺車料面光，料層自動加厚，點火內(nèi)火焰外噴，料面迸小火星，燒結(jié)過程下移緩慢，管負壓升高，廢氣溫度下降，機尾斷面現(xiàn)“花臉”，浮塵急劇增多。

3.1.4水分不勻時，點火不勻，機尾燒結(jié)礦斷面出現(xiàn)“花臉”。

3.2 燒結(jié)料水分的控制

如果發(fā)現(xiàn)燒結(jié)料水分異常，要針對具體情況采取應的措施，一般應采取固定機速、調(diào)整料層厚度的方法。水分偏大時，減輕壓料，適當提點火溫度或降低料層厚度;水分小時，適當調(diào)整圓輥轉(zhuǎn)速或?qū)捚俣?，降低料層厚度，適降低點火溫度。

4 燒結(jié)過程碳的判斷與控制

4.1 燒結(jié)料碳的判斷

4.1.1混合料含碳合適時，負壓和廢氣溫度平穩(wěn)，機尾斷面清楚，氣孔均勻，沒有浮灰。

4.1.2混合料固定碳高，離開點火器后的表層燒結(jié)礦過分發(fā)紅，赤紅部分過長，表示過結(jié)硬殼，總管負壓升高，當料層和機速不變時，廢氣溫度下降;當終點位置不變時，廢氣溫度上升，機尾斷面冒藍、紅色火苗，燒結(jié)帶過熔，赤紅部分超過1/2，燒結(jié)礦黏臺車，燒結(jié)礦氣大，呈蜂窩狀，F(xiàn)e0升高。

4.1.3混合料固定碳低，表層點不好，離點火器臺車的紅料面比正?？s短，料面有粉塵，直燒結(jié)速度減慢，總管負壓、廢氣溫度降低，機尾斷面紅層薄，火色發(fā)暗，嚴重時有“花臉”浮塵多，燒結(jié)礦FeO低。

4.1.4燃料粒度大，點火不均勻，機尾斷面冒火苗，部過熔，斷面呈“花臉”，有黏臺現(xiàn)象。

4.2 燒結(jié)料固定碳的控制

混合料固定碳的質(zhì)量分數(shù)目前應控制在2%左右，燒結(jié)礦FeO的質(zhì)量分數(shù)控制在10%以下。根據(jù)實際生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)碳多或碳少時，應及時進行相應的比調(diào)整。固定碳高時，在降低燃料配比的同時，可采取降低點火溫度、減薄料層、加快機速等措施;固定碳低時，在增加燃料配比的同時，可采取提高點火溫度、減慢機速等措施。燃料度大時，應適當減少配碳量、提高料層厚度或加快機速等措施。

5 燒結(jié)終點的判斷與控制

控制燒結(jié)終點就是控制燒結(jié)過程全部完成時臺車所處的位置。一般控制在機尾燒結(jié)倒數(shù)第二個風箱的位置上。正確而嚴格地控制燒結(jié)終點可以充分利用燒結(jié)面積，提高產(chǎn)量，降低燃耗;另外，對于無鋪底料的燒結(jié)機還具有減少爐算消耗、改善機尾勞動條件和延長主風機轉(zhuǎn)子使用壽命的作用。如果燒結(jié)終點提前了，這時燒結(jié)面積未得到充利用，同時使風大量從燒結(jié)機后部通過，破壞了抽風制度，降低了燒結(jié)礦產(chǎn)量;而燒結(jié)終點后時，必然造成生料增加，返礦量增加，成品率降低，此外沒燒完的燃料進入冷卻段，會繼燃燒，破壞設(shè)備，降低冷卻效率。

5.1 燒結(jié)終點的判斷

5.1.1從機尾礦層斷面上看。燃燒層已抵達鋪底料，無火苗冒出，上面黑礦占2/3，紅礦占1/3。

5.1.2從機尾末端3個風箱及總管的廢氣溫度和負壓水平看。終點風箱的廢氣溫度最一般要求不低于280℃，此風箱廢氣溫度較前后風箱高25～40℃。主管廢氣溫度不能太低，否則，由于終點控制不當，會使燒結(jié)礦質(zhì)量下降，同時也會使廢氣中蒸汽冷凝，導致風機掛泥及廢氣中的SO2生成亞硫酸，腐蝕風機葉片，縮短了風機轉(zhuǎn)子的使用壽命。因而，控制主管廢氣溫度為110～150℃。

5.2 燒結(jié)終點的控制

調(diào)節(jié)燒結(jié)終點的措施是變動機速、變動料層厚度和調(diào)整真空度。常用方法是調(diào)整機速，迫不得已時，調(diào)整料層厚度。在混合料透氣性波動不大的情況下，應采取穩(wěn)定料層厚度、調(diào)整機速的辦法來調(diào)整控制燒結(jié)終點。料層透氣性波動較大時，應先根據(jù)不同情況穩(wěn)定影響料層透氣性的各種因素，并適當?shù)卣{(diào)整料層厚度，然后再通過調(diào)整機速來正確控制燒結(jié)終點。終點提前，適當加快機速;終點滯后，減慢機速。機速調(diào)整幅度不宜過大，一般控制在±0.2m/min，機速調(diào)整應有一定的間隔時間一般10min左右。

燒結(jié)終點有人工和自動控制兩種，燒結(jié)終點的自動控制采用模糊控制，原因在于：燒結(jié)終點及對燒結(jié)終點有直接影響的參數(shù)無法直接檢測;燒結(jié)終點狀態(tài)的自然語言描述具有明顯模糊性。模糊控制基于模糊推理、模仿專家知識以及操作人員的經(jīng)驗，而不依賴于被控對象的模型，具有較好的魯棒性、適應性以及控制精度。而燒結(jié)終點的過程控制具有典型的模糊特性，所以比較適合用模糊邏輯進行控制。燒結(jié)終點自動控制通常是據(jù)終點處風箱的廢氣溫度進行自動控制。

6 結(jié)論

（1）精心備料是燒結(jié)生產(chǎn)的前提條件。包括原燃料的質(zhì)量及其加工準備，以及配料、混合、造球等方面，精心備料為燒結(jié)機提供穩(wěn)定的生產(chǎn)條件。

（2）穩(wěn)定水碳是穩(wěn)定生產(chǎn)的保證條件。燒結(jié)料的水分、固定碳的含量要符合燒結(jié)的要求，且波動要小，穩(wěn)定水、碳是穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵性措施。

（3）減少漏風是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵性措施。對抽風系統(tǒng)而言就是減少漏風，提高有效抽風量，充分利用主風機能力;對燒結(jié)機而言就是風量沿燒結(jié)機長度方向要合理分布，而沿臺車寬度方向要均勻一致。主抽風機是燒結(jié)生產(chǎn)的心臟，而合理用風，提高有效抽風量對優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗具有重要的意義。

（4）低碳厚料是指采用低配碳、厚料層的操作。相對地減少燒結(jié)機表層低質(zhì)燒結(jié)礦的數(shù)量，提高燒結(jié)礦的強度和成品率，充分利用料中的自動蓄熱作用，提高熱能的利用率，降低燃料消耗及FeO含量，是獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗燒結(jié)礦的途徑。

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