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(biāo)，對燒結(jié)風(fēng)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(fēng)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(yīng)，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(biāo)，對燒結(jié)風(fēng)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(xué)反應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(fēng)量和負壓的判斷與控制

1.1 風(fēng)量的控制

風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)率;提高抽風(fēng)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(fēng)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(fēng)量相對增而有害風(fēng)量相對減少，提高了風(fēng)的利用率。

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

1.1.3抽風(fēng)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(fēng)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(fēng)一定的情況下，抽風(fēng)能造成的真空度高，抽過料層的風(fēng)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(fēng)量和較高負壓的風(fēng)機。

1.2 負壓的控制

負壓的測量位置通常在風(fēng)箱、大煙道（總管）等，相應(yīng)有各風(fēng)箱負壓、總管負壓等。在其他條件（料層的透氣性、風(fēng)機的能力、漏風(fēng)損失）一定的情況下，負壓（指絕對值）和風(fēng)量呈反比關(guān)系。對風(fēng)量和真空度的控制是通過調(diào)節(jié)各風(fēng)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(fēng)箱以及最后兩個風(fēng)箱閘門關(guān)閉一部分，相應(yīng)減小風(fēng)量和真空度，其他各風(fēng)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(yīng)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(yù)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(yù)熱溫度低、含碳波動大、點火煤氣不足及漏風(fēng)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(yù)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(fēng)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(dāng)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(yīng)的措施，一般應(yīng)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(dāng)提點火溫度或降低料層厚度;水分小時，適當(dāng)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(dāng)料層和機速不變時，廢氣溫度下降;當(dāng)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(yīng)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(yīng)及時進行相應(yīng)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(yīng)適當(dāng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)大量從燒結(jié)機后部通過，破壞了抽風(fēng)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(fēng)箱及總管的廢氣溫度和負壓水平看。終點風(fēng)箱的廢氣溫度最一般要求不低于280℃，此風(fēng)箱廢氣溫度較前后風(fēng)箱高25～40℃。主管廢氣溫度不能太低，否則，由于終點控制不當(dāng)，會使燒結(jié)礦質(zhì)量下降，同時也會使廢氣中蒸汽冷凝，導(dǎo)致風(fēng)機掛泥及廢氣中的SO2生成亞硫酸，腐蝕風(fēng)機葉片，縮短了風(fēng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)?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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(fēng)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(fēng)是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵性措施。對抽風(fēng)系統(tǒng)而言就是減少漏風(fēng)，提高有效抽風(fēng)量，充分利用主風(fēng)機能力;對燒結(jié)機而言就是風(fēng)量沿?zé)Y(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(fēng)機是燒結(jié)生產(chǎn)的心臟，而合理用風(fēng)，提高有效抽風(fēng)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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