天鐵燒結工序能耗降低措施

謝西平

（天津天鐵冶金集團第一煉鐵廠，河北涉縣056504）

天鐵燒結工序能耗降低措施

謝西平

（天津天鐵冶金集團第一煉鐵廠，河北涉縣056504）

為降低燒結工序能耗，分析了固體燃耗、電耗、點火熱耗等對降低燒結工序能耗的影響。通過改善燃料粒度組成、提高料溫和料層厚度、控制返礦溫度、采用節能點火器、控制點火溫度等措施，噸礦燃料消耗由53.6 kg/t降低到52.08 kg/t；電耗由45.42 kWh/t降低到43.88 kWh/t；噸礦煤氣單耗由8.33 m3/t降低到5.32 m3/t，節能效果顯著。

燒結機；固體燃耗；電耗；點火熱耗；節能

1 引言

在鋼鐵生產總能耗中，燒結工序能耗約占總能耗的8%左右，在燒結工序能耗中，固體燃料消耗占75%～80%，電力消耗占10%～18%，點火熱耗占9%～12%。降低固體消耗、電力消耗和點火煤氣消耗節能潛力巨大。

2 生產現狀及存在的問題

近年來，一煉鐵適應環保需要，控制產能與排放，燒結機產能逐步減小，燒結機利用系數比行業平均水平低20%，噸礦能源利用率降低，工序能耗降低壓力突顯。

一煉鐵現有4臺60 m2、132 m2和126 m2的燒結機各一臺，與同規模同類型青島銀鋼燒結廠相比有一定差距。一煉鐵2010年噸礦燃耗完成53．6 kg/ t，青島銀鋼52．79 kg/t；一煉鐵噸礦電耗45．42 kWh/t，青島銀鋼44 kWh/t；點火熱耗使用介質不同，對比性不強。因此，采取有效措施，降低工序能耗刻不容緩。

目前，國內燒結機的漏風率在50%～60%左右，與國外漏風率30%～35%有明顯差距，一煉鐵處于老舊設備亟待更新之時，控制漏風、降低電耗就顯得尤為突出。

3 降低燒結工序能耗的措施

3.1 降低固體燃料的消耗

3．1．1 提高燃料粒度合格率，改善燃料粒度組成

一煉鐵生產實踐表明，在使用10%精礦比例進行燒結過程中，固體燃料的最佳粒度范圍為0．5～3 mm，＞3 mm和＜0．5 mm粒級對降低燃料消耗是不利的。尤其是＜0．5 mm粒度的白煤，在大量使用富礦粉原料條件下，其干燥后會被抽風負壓帶著，相應增加了燃料的消耗。第一煉鐵廠結合高爐篩下焦和焦粉篩分情況，實行焦粉和白煤分倉儲存，結合使用的原料結構情況，按照合適配比搭配使用，目前控制在焦粉：白煤比例2∶1較為合適。焦粉粒度由于加工水平等因素，焦粉粒度偏大，＜3 mm合格率在75%左右，與85%以上的粒度要求還有差距。在改善白煤粒度方面，采取強化四輥破碎操作，及時對四輥輥皮車削和燃料粒度連續跟蹤監測，保證白煤粒度達到理想水平。生產實踐表明，白煤＜3 mm的粒級合格率在80%左右，燒結礦產質量較好。

3．1．2 提高料溫

提高混合料料溫，可以降低過濕層對氣流的阻力，改善了料層透氣性，從而降低燃料消耗。一煉鐵生產實踐表明：料溫提高10℃，燃料降低1～2 kg/t。

一煉鐵提高混合料溫度主要采取的措施有：在傳統的生石灰預熱和熱返礦預熱基礎上，采用預熱水預熱和蒸汽預熱。二燒工藝采用熱返礦預熱，新建360 m2燒結機直接采用蒸汽預熱水箱，在混合料加入熱水工藝。混合料蒸汽預熱系統先后在132 m2和126 m2燒結機投入使用。該系統分為混合機蒸汽預熱系統和小礦槽蒸汽預熱系統流程，通過射流蒸汽，在二次混合機和泥輥小礦槽分段預熱，將混合料溫度提高至65℃以上。

混合機蒸汽預熱系統流程見圖1。小礦槽蒸汽預熱系統流程見圖2。

圖2 小礦槽蒸汽預熱系統流程圖

一煉鐵132 m2燒結機通過鏈板運輸機實現了熱返礦預熱混合料的目的，126 m2燒結機由于本身工藝未安裝熱篩，沒有熱返礦對混合料的預熱，料溫低，安裝了蒸汽預熱系統，料溫明顯改善。

3．1．3 提高料層厚度

一煉鐵生產實踐表明：料層每增加10 mm，燃料消耗可降低1．5 kg/t左右。

厚料層采取的措施：

（1）首先對主抽風機進行擴容，燒結機風機轉子增大，保證了燒結過程的有效風量。

（2）加高臺車擋板高度，完善操作方式，逐步推行滿擋板操作，為厚料層燒結創造了條件，二燒臺車擋板高度由600 mm提高到700 mm。

（3）一煉鐵132 m2和126 m2在原有梭式布料的基礎上，使用了九輥布料裝置，粗粒混合料布在料層下部，＜3 mm粉末料通過輥子間隙篩下平鋪在料層最上面，達到偏析布料，解決了布料中的橫向偏析和邊緣效應問題，使燃料分布合理，利用率更高。

3．1．4 控制熱返礦的溫度

熱返礦溫度高，將其加入混合料中會引起混合料溫度和水分的不均勻，對混合料造球的穩定性不利，影響燒結料層的透氣性；同時，熱返礦的存在，燒結系統的水、碳穩定性變差，波動大會造成系統的惡性循環。所以，需要控制返礦溫度，達到適宜的溫度。

為控制返礦溫度在混合造球的適宜溫度，在熱返礦圓盤下落口之后、混合料皮帶（混一皮帶）上安裝了3個霧化水降溫管，通過調節3個霧化水閥門來準確控制熱返礦溫度（見圖3）。

圖3 熱返礦溫度控制圖

通過控制熱返礦的溫度，混合料＜3 mm粒級明顯減少，有效地降低了熱返礦對造球效果的負面影響（見表1）。

3．2 降低電耗

減少設備漏風率，降低電耗。漏風檢測數據證明，燒結機臺車和燒結機機頭機尾風箱間、臺車與

表1 降低熱返礦溫度前后對燒結過程的影響調查表

注：各參數取平均值滑道、臺車與臺車之間的漏風量占燒結機總漏風量的80%以上，采取主要的漏風部位采取針對性措施，可以提高燒結機有效風量，節約電能。

采取解決燒結機漏風情況的有效措施：

針對機頭尾風箱處與臺車橫梁底面間的漏風問題。第一煉鐵廠原采用四連桿重錘式密封裝置，現采用搖擺渦流式柔性密封裝置，該裝置的上蓋板采用合金材料制造而成，其使用壽命是鑄鋼的數倍。同時，安裝了搖擺跟蹤系統，從而使密封蓋板上表面能夠形成任意方向的擺動，確保密封裝置的上表面與臺車底梁密切接觸。該裝置確保了密封系統平穩高效運行，具有其他密封裝置不可比擬的優勢。

針對臺車與風箱兩側滑道間的漏風問題。一煉鐵針對燒結機彈性滑道存在的問題，將原來的分體結構改為整體式結構，彈性滑道分體結構調整為固定式。通過改造，減少了滑板脫落及滑板磨損造成的漏風現象，提高了燒結負壓，使風量得到有效的利用，促進燃料有效的燃燒，降低燃耗。

3.3 降低點火熱耗

3．3．1 采用新型節能點火器

點火器改造狀況：一燒車間60 m2×4原為套筒式多燒嘴點火器，二燒車間132 m2燒結機原為線型點火器，后與武鋼合作，將點火器分別改為雙斜式燒嘴點火器和多縫式燒嘴點火器。三燒使用的是雙斜式燒嘴點火器。

雙斜式燒嘴點火器和多縫式燒嘴點火器示意圖見圖4、圖5。

圖4 多縫式燒嘴點火器結構示意圖

圖5 雙斜式燒嘴點火器結構示意圖

從對比表可以看出：雙斜式與多縫式燒嘴點火器在能源消耗、操作和維護方面均優于其他燒嘴的點火器，生產實踐充分證明了。新型點火器正常水平煤氣消耗可以節約煤氣在20%以上，燒嘴的壽命大大延長，捅燒嘴的次數明顯減少，燒結機作業率有了穩定提高。點火器性能對比見表2。

表2 燒結機點火器性能對比表

3．3．2 嚴格控制點火溫度

點火溫度的合理控制，對于燒結機煤氣的消耗影響重大。點火溫度過高，燒結料表面過熔，透氣性變差，煤氣消耗升高；點火溫度過低，燒結礦欠熔，表明強度變差，返礦量增加。

近年來，一煉鐵采用低負壓低溫點火技術，點火溫度控制在（1 080±50）℃，適當關閉點火器下的1#、2#風箱閘門，使下部風箱壓力保持在5 000 Pa左右，并關閉機尾14#、15#風箱閘門。一方面，使剛出點火器的燒結礦紅層慢慢下移，機尾紅礦慢慢冷卻，提高燒結礦強度；另一方面，減少漏風，提高有效風量。該操作方式在滿足料面燃料著火需要的基礎上，使點火熱耗大幅度下降。

4 結束語

燒結工序能耗的降低應從影響工序能耗的重要因素入手，找出能源的利用和存在的不足，采取有效對策付諸實施。在控制焦粉粒度方面，要加強與來料加工部門的協作，不斷改善焦粉入廠質量，滿足工藝要求。針對臺車與臺車之間漏風上存在的薄弱環節，瞄準國內先進的節能技術和經驗，減少與國外漏風率的差距；下一步，引進抽風系統漏風率檢測裝置，為控制漏風提供依據數據依據。在控制燃料粒度和使用比例方面，要結合自身原料特點，綜合考慮焦粉和白煤的粒度要求，尤其在使用大量楊迪粉等赤鐵礦粉時，盡量減少煤粉＜0．5 mm的粒度。

通過各項節能措施的逐一落實，固體燃耗由2010年噸礦燃料消耗從53．6 kg/t，降低到2013年的52．08 kg/t；電耗由45．42 kWh/t降低到2013年的43．88 kWh/t；噸礦煤氣單耗由8．33 m3/t降低到13年的5．32 m3/t。

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Measures of Reducing Energy Consumption at Sintering Process in Tiantie

XIE Xi-ping
(Iron-making Plant 1,Tianjin Tiantie Metallurgical Group Co．,Ltd．,She County, Hebei Province 056404,China)

In order to reduce energy consumption,the author analyzes the influence of solid fuel consumption,electricity consumption and ignition heat consumption on energy consumption reduction at sintering process．Relevant measures,such as improving fuel size composition,increasing temperature and thickness of sinter layer,controlling temperature of return mine,were adopted,and solid fuel consumption reduced from 53．6 kg/t to 52．08 kg/t,electricity consumption from 45．42 kWh/t to 43．88 kWh/t and specific gas consumption from 8．33 m3/t to 5．32 m3/t．The effect of energy saving was obvious．

sintering machine;solid fuel consumption;electricity consumption;ignition heat consumption; energy saving

10．3969/j．issn．1006-110X．2015．03．004

2015-01-12

2015-01-28

謝西平（1968—），主要從事能源管理方面的研究工作。