提升萊鋼265m2燒結(jié)系統(tǒng)混合料溫度的實(shí)踐

楊默涵 謝 鵬 郭淑娟

（山東鋼鐵萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司 型鋼煉鐵廠，山東 萊蕪271104）

0 前言

提升混合料原始料溫是改善燒結(jié)透氣性的重要措施之一，即將料溫提高到露點(diǎn)以上，可以顯著減少料層中水汽冷凝而減少過(guò)濕現(xiàn)象。預(yù)熱混合料方法有熱返礦預(yù)熱混合料、蒸汽預(yù)熱混合料、生石灰預(yù)熱混合料、熱水預(yù)熱混合料等[1]。其中蒸汽預(yù)熱混合料和生石灰預(yù)熱混合料被我廠廣泛使用，但隨著入廠原料的日益復(fù)雜，固有的預(yù)熱方式已經(jīng)無(wú)法滿足料溫提升的需要。為此，我廠在滿足質(zhì)量要求的前提下，實(shí)施了運(yùn)用熱水預(yù)熱混合料提升料溫的工藝優(yōu)化實(shí)踐。

1 二次混合機(jī)預(yù)熱工藝及現(xiàn)狀

萊鋼265m2燒結(jié)系統(tǒng)為提高混合料溫度，現(xiàn)從二次混合機(jī)筒體內(nèi)直接通入蒸汽，其來(lái)源主要是由燒結(jié)余熱產(chǎn)生的蒸汽和熱電廠外部蒸汽兩部分構(gòu)成?，F(xiàn)雙期265m2燒結(jié)系統(tǒng)二次混合機(jī)蒸汽溫度180℃，壓力0.12-0.2MPa，冬季每小時(shí)用量15T 左右，其他季節(jié)10 T 左右，從使用數(shù)據(jù)顯示，直接通入蒸汽提高料溫的方式熱交換利用系數(shù)低，造成大量能源流失，且蒸汽在冷凝過(guò)程中產(chǎn)生大量水分，影響造成混合料水分含量，造成燒結(jié)生產(chǎn)波動(dòng)，加之在余熱發(fā)電項(xiàng)目投產(chǎn)后，蒸汽來(lái)源不足，對(duì)燒結(jié)混合料溫度的提高形成制約。

2 熱水配加控制優(yōu)化方案

混合料在混勻過(guò)程中，需要在混合機(jī)內(nèi)加水潤(rùn)濕，以增強(qiáng)混勻制粒效果，改善燒結(jié)物料的透氣性。由于余熱發(fā)電循環(huán)水溫度較高（日常運(yùn)行溫度在50℃左右），將循環(huán)水部分用于雙期混合機(jī)內(nèi)水分添加，輔以蒸汽加熱提高水溫，可提高混合料料溫，減輕燒結(jié)過(guò)程中冷凝與過(guò)濕的影響，起到降低燃耗、提高產(chǎn)量的效果。

在雙期二次混合機(jī)廠房外各建一蓄水池，將余熱發(fā)電的循環(huán)水引入蓄水池，并將蒸汽管道引至蓄水池內(nèi)進(jìn)行熱交換（蒸汽利用率提高），產(chǎn)生的熱水分別打往雙期一次、二次混合機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)料溫提升。具體措施為：

（1）在二次混合機(jī)廠房東南，建一4m×5m 深5m 的蓄水池，水池上部封堵預(yù)留人孔出入；

（2）分別將余熱發(fā)電循環(huán)水、混合機(jī)在用的工業(yè)循環(huán)水、蒸汽等管道引至新建蓄水池內(nèi)；

（3）蒸汽熱交換方式：將蒸汽管道引入水池底部，增加分管，利用各分管散布的蒸汽開(kāi)孔進(jìn)行分散加熱；

（4）在水池高度向下2.5m 處安裝兩臺(tái)離心式水泵（揚(yáng)程50m、流量50m3/h），一用一備，將升溫后的熱水分別打往一次、二次混合機(jī)內(nèi)；

（5）對(duì)水池循環(huán)水閥門(mén)和蒸汽閥門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水位和溫度自動(dòng)控制，并將水位顯示、閥門(mén)開(kāi)度、溫度在線顯示等數(shù)據(jù)引入二次混合機(jī)值班室內(nèi)。

3 取得的效果

3.1 提高換熱效率，降低蒸汽消耗

現(xiàn)有混合機(jī)內(nèi)直接通蒸汽的方式下，熱交換效率低，大量蒸汽熱能外泄，利用率只有20—30%，冬季每小時(shí)消耗蒸汽15T，其體季節(jié)10 T，改造后蒸汽熱交換率顯著提升，利用現(xiàn)有加熱方式，每小時(shí)可節(jié)約蒸汽用量7-10t，年節(jié)約蒸汽量及效益約為709.63 萬(wàn)元。

3.2 提高料溫，消除露點(diǎn)，改善透氣性，降低固體燃耗

生產(chǎn)實(shí)踐表明，提高燒結(jié)混勻料的料溫，使其達(dá)到露點(diǎn)以上時(shí)，可以顯著減少料層中水汽冷凝而形成的過(guò)濕現(xiàn)象，從而降低了過(guò)濕層對(duì)氣流的阻力，改善了料層透氣性，使抽過(guò)料層的空氣量增加，為料層內(nèi)的熱交換創(chuàng)造了良好條件[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)料溫每提高10°，可降低燃料配比0.05%左右，目前料溫保持在40°-50°之間，改造之后料溫達(dá)55°以上，平均可提高料溫10°以上，故降低燃料配比按0.05%計(jì)算降低固體燃料消耗效益。正常生產(chǎn)燃料配比平均4.1%左右，燃料消耗指標(biāo)為53.5kg/t，年產(chǎn)量按480 萬(wàn)噸，燃料單價(jià)按1000 元/噸，估算年降低固體燃料消耗效益約為1022.9 萬(wàn)元。

3.3 熱水預(yù)熱，生石灰消化增強(qiáng)，制粒效果得以強(qiáng)化

燒結(jié)混合料的透氣性是影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，燒結(jié)混合料的透氣性與制粒效果關(guān)系極大[2],所以要改善燒結(jié)混合料的透氣性，關(guān)鍵是強(qiáng)化混合料的制粒效果。粒級(jí)為：+5mm、5-1mm、-1mm 改造前為33.22%、47.74%、19.03%，改造后分別為23.52%、69.33%、7.42%。此數(shù)據(jù)為萊鋼265m2 燒結(jié)系統(tǒng)增設(shè)熱水預(yù)熱混合料設(shè)施前后制粒效果對(duì)比。改造前，由于料溫低生石灰消化不完全，使熱量利用及粘附效果變差，強(qiáng)化制粒作用沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，并且在混合料中易造成偏析，這將影響燒結(jié)過(guò)程中料層的透氣性，降低垂直燒結(jié)速度。一般認(rèn)為燒結(jié)混勻料的小球中，5-1mm 的粒級(jí)應(yīng)大于50%為宜，改造后，生石灰消化趨于完全，5-1mm 的粒級(jí)有了很大提升，制粒效果得以大大改善。

4 結(jié)語(yǔ)

提升燒結(jié)混合料料溫對(duì)改善料層透氣性具有非常重要的意義，萊鋼265m2燒結(jié)系統(tǒng)增設(shè)熱水預(yù)熱混合料設(shè)施后，取得了良好的效果。具體表現(xiàn)如下：

1）配加熱水后，混合料過(guò)濕帶得到有效的縮減或者消除，料層的透氣性變好，燃料配比得到有效的降低；

2）使用熱水預(yù)熱，與蒸汽預(yù)熱相比，更加穩(wěn)定和直接，可以避免因?yàn)檎羝y以控制引起水分不穩(wěn)定這一弊端，有效的控制生產(chǎn)的穩(wěn)定；

3）蒸汽利用效率得以提升，年節(jié)約700 多萬(wàn)元；

4）熱水預(yù)熱后，燒結(jié)混合料的制粒效果得以很大提高，5-1mm 的比例由改造前的47.74%提升到69.33%，料層透氣性得以很大改善。

［1］陳鐵軍.鐵礦燒結(jié)理論與實(shí)踐[J].2006,2.

［2］杜熾,何群,石軍.強(qiáng)化攀鋼燒結(jié)混合料制粒的試驗(yàn)研究[J].燒結(jié)球團(tuán),1998,23（1）.