劉京 聶紹昌

（新余鋼鐵股份有限公司，江西新余 338001）

1 前言

隨著國家“碳中和”戰(zhàn)略的實(shí)施，作為能耗最密集的鋼鐵工業(yè)，降低能源消耗是當(dāng)前重要工作之一。在鋼鐵工業(yè)中，燒結(jié)工序處理的物料量占第二位，燒結(jié)系統(tǒng)能耗占整個(gè)鋼鐵工序的8.5%，燒結(jié)生產(chǎn)的燃料消耗占10%～15%，也僅次于煉鐵，是鋼鐵生產(chǎn)的第二耗能大戶，而在燒結(jié)過程能量平衡中，固體燃料占80%以上[1-2]，這些均表明固體燃料是燒結(jié)能耗的重要組成部分，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益造成很大的影響，因此降低固體燃料消耗成為降低燒結(jié)工序能耗的關(guān)鍵[3]。

2 主要措施

（1）穩(wěn)定生產(chǎn)操作。生產(chǎn)上加強(qiáng)操作布料平整均勻，控制好點(diǎn)火溫度，提高表面點(diǎn)火質(zhì)量，無過熔或點(diǎn)不著火現(xiàn)象，燒結(jié)終點(diǎn)控制正確，提高成品率，降低返礦。

（1）穩(wěn)定水碳。嚴(yán)格執(zhí)行“低水低碳厚料層操作”方針，厚料層操作可以增加蓄熱作用，提高燃料的利用率，燃料消耗相應(yīng)降低，而且能改善燒結(jié)過程不均勻性所帶來的影響，使燒結(jié)礦的組織結(jié)構(gòu)更均勻，提高質(zhì)量。我國主要鋼鐵企業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，燒結(jié)料層每提高20 mm，燃耗可降低2～3 kg／t。4號(hào)機(jī)料層由680mm提高到700mm，5號(hào)機(jī)料層由720mm 提高到750mm,充分利用厚料層自動(dòng)蓄熱的效果減少燃料配比降低固體燃料消耗。采用了梭式布料器、圓輥布料器和七輥布料器聯(lián)合布料方式，解決了布料過程中的物料布料偏析問題。一方面梭式布料器解決了原有布料所造成的臺(tái)車兩個(gè)邊緣不對(duì)稱的問題，改善了臺(tái)車布料“邊緣效應(yīng)”，減少了返礦率，提高了成品率，減少了燃料浪費(fèi)。另一方面從重點(diǎn)改善混合料透氣性，主要優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)（配礦過程中考慮適宜粒度組成、原料燒結(jié)性能等），優(yōu)化混合加水，提高制粒作用，改善燒結(jié)混合料粒度組成。

（3）適宜的燃料粒度。燃料粒度的大小對(duì)燒結(jié)過程的影響非常大。燃料粒度過大，導(dǎo)致燃燒速度變慢，燃燒帶變寬，惡化燒結(jié)過程透氣性，降低垂直燒結(jié)速度下，燒結(jié)礦產(chǎn)量降低。另外，大顆粒燃料在布料過程容易造成偏析，集中在料層下部，加上燒結(jié)過程的蓄熱作用，使得下層熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上層，容易造成燒結(jié)過程局部過熔，影響料層透氣性。反之，燃料粒度過小，燃燒速度過快，液相反應(yīng)進(jìn)行得不完全、不充分，液相組織強(qiáng)度不夠，成品率降低，燒結(jié)礦產(chǎn)量降低。

（4）提高混合料料溫。將混合料溫度提高到“露點(diǎn)”溫度以上，能夠有效改善“過濕層”對(duì)燒結(jié)過程的影響，改善混合料在燒結(jié)過程中的透氣性，同時(shí)該部分熱量可替代部分固體燃料的燃燒熱，因而可降低固體燃料消耗。根據(jù)燒結(jié)廠實(shí)際情況，車間通過采取以下措施提高混合料溫度，取得了良好的效果。

a、增加熟熔劑用料

適當(dāng)增加熟熔劑用料，鈣灰在消化過程中可釋放大量的熱量，可提高混合料料溫，通常而言每增加1%的鈣灰，可提高混合料料溫3℃，當(dāng)前鈣灰配比增加了9%，另外通過對(duì)配料皮帶的改造，通過設(shè)計(jì)添加分料器、合料器，減少消石灰熱量的散失。

b、采用蒸汽預(yù)熱混合料

在4#5#機(jī)混合料斗增設(shè)蒸汽管道，將蒸汽直接通入混合料中預(yù)熱混合料，此項(xiàng)改進(jìn)可提高混合料溫7～10℃左右，對(duì)降低固體燃耗非常有利。

（5）優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)。由于我廠原料結(jié)構(gòu)復(fù)雜（含鐵原料多達(dá)30 余種），對(duì)燒結(jié)工藝控制要求非常嚴(yán)格，每種原料含結(jié)晶水、碳酸鹽等物理化學(xué)性質(zhì)都不一樣，所對(duì)應(yīng)的燃料也不一樣，因此合理的配料結(jié)構(gòu)對(duì)降低固體燃耗非常重要。通過增加在燒結(jié)過程中放熱原料的配比，主要有鐵屑、鋼渣、污泥、磁鐵礦等原料，可大幅度降低燃料消耗，同時(shí)因這些原料價(jià)格低，對(duì)降低配礦成本也非常有利。

（6）降低返礦率。返礦主要來源于燒結(jié)臺(tái)車表層料、兩側(cè)料等部位，返礦量的增加主要是燒結(jié)過程波動(dòng)造成的，返礦率越高，產(chǎn)量相對(duì)就更低，固耗就更高。因此減少上料系統(tǒng)的啟停次數(shù)，加強(qiáng)臺(tái)車的維護(hù)，減少更換臺(tái)車頻次，加強(qiáng)工藝操作點(diǎn)火適宜等措施來穩(wěn)定生產(chǎn)過程，是降低燃耗的主要措施之一。

（7）減緩燒結(jié)機(jī)臺(tái)車篦條板結(jié)速度

a、優(yōu)化開停機(jī)操作：①每次有計(jì)劃停機(jī)，將臺(tái)車翻空；②開機(jī)料水份控制在下限；③鋪底料及時(shí)開啟。防止因開停機(jī)時(shí)操作不當(dāng)導(dǎo)致篦條的快速板結(jié)。

b、控制好合適的終點(diǎn)溫度：4#機(jī)控制在300～350℃，5#機(jī)控制在350～400℃，防止終點(diǎn)溫度過低導(dǎo)致粘結(jié)。

（8）優(yōu)化布料。通過采取一些列措施優(yōu)化布料，改善燃料在料層中的分布，充分利用蓄熱作用，降低燃耗。

a、穩(wěn)定混合料水分

混合料水分偏干偏濕都會(huì)導(dǎo)致圓輥下料量的突然增大或減少，使得燒結(jié)機(jī)料層厚度突然偏厚或偏薄，布料厚的這段料層透氣性變差，垂直燒結(jié)速度減慢，導(dǎo)致這段料層燒不透，容易產(chǎn)生紅礦現(xiàn)象，同時(shí)也降低了燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量；料層薄的這段燃燒速度快，通過料層的風(fēng)量增加，熱量傳輸太快，燒結(jié)過程達(dá)不到所需溫度，液相生成過少，導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度下降，同時(shí)造成了成品率降低,穩(wěn)定混合料水分就降低了固體燃耗。

b、修改梭式布料器的行程

根據(jù)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上布料情況與燒結(jié)過程的關(guān)系，對(duì)布料系統(tǒng)小車的行程進(jìn)行了優(yōu)化，避免了小車走不到混合料斗兩端的情況。這在一定程度上減輕了粘料，而且有利于布料平整，減少邊緣效益。此外，還要求混合料斗崗位員工需勤觀察小車的運(yùn)行情況，如發(fā)現(xiàn)行程偏移，及時(shí)聯(lián)系維修人員修改參數(shù)。小車行程修優(yōu)化后，混合料布料均勻，燒結(jié)礦質(zhì)量改善，產(chǎn)量提高，能耗下降。

c、減輕邊緣效應(yīng)

在圓輥后安裝設(shè)計(jì)刮料器，通過圓輥?zhàn)赞D(zhuǎn)過程中刮掉邊緣黏料，臺(tái)車邊緣多布料，從而改善邊緣效應(yīng)，見圖1。

圖1 刮料器布置示意圖

刮料器與圓輥成垂直設(shè)計(jì)，圓輥背面落下的料將順著圓輥落到刮料器上。為了將落到刮料器的料清除干凈，沿著刮料器方向安裝一小風(fēng)管利用壓縮空氣將料吹走。同時(shí)為了加大刮料器與圓輥接觸的力度，可加增設(shè)配重。

（9）對(duì)焦煤進(jìn)行分倉使用，精確焦煤用量，利于調(diào)整燃料配比和用量，對(duì)統(tǒng)計(jì)和控制焦煤用量非常有利。

（10）將燒結(jié)礦固體燃耗指標(biāo)納入大班千分制考核以及車間骨干績(jī)效考評(píng)中，將骨干收入與燒結(jié)礦固體燃料消耗掛鉤。

3 總結(jié)

通過以上措施4 號(hào)（115m2）5 號(hào)（180m2）燒結(jié)機(jī)固體燃料消耗下降了0.53kg/噸，相當(dāng)于每噸燒結(jié)礦節(jié)省消耗1.04 元，達(dá)到預(yù)期效果。按照2021 年車間燒結(jié)礦實(shí)際產(chǎn)量338.78 萬噸，全年可節(jié)約固體燃料費(fèi)用338.78萬噸×1.04元/噸≈352.33萬元。