馬鋼回轉窯球團礦降FeO實踐

段再基,帥冬平,卓鳳榮,趙慶春,陳連發（馬鋼股份有限公司第三煉鐵總廠,安徽　馬鞍山　243000）

馬鋼回轉窯球團礦降FeO實踐

段再基,帥冬平,卓鳳榮,趙慶春,陳連發
（馬鋼股份有限公司第三煉鐵總廠,安徽馬鞍山243000）

摘要：根據球團礦焙燒理論，馬鋼鏈篦機-回轉窯生產線通過兩年的努力，針對生產操作以及現場設備存在的問題，采取了一系列有效措施，成功解決了成品球FeO含量經常大于2.00%的問題，且進一步強化控制，把成品球單批次FeO含量控制在小于1.00%以下。

關鍵詞：球團礦；焙燒；FeO

0　前言

馬鋼鏈篦機-回轉窯生產線于2007年9月建成投產，經過5年的不斷改造，由150萬t/а產能提高到240萬t/а,圖1為我廠08年到13年成品球FeO以及系統系數指標。

從圖1看出，隨著生產線系統系數的提高，成品球FeO含量呈上升趨勢，直到2013年6月開始馬鋼第三煉鐵總廠鏈窯生產線的成品球FeO含量經常出現高廢，最高4.00%，遠高于一級品2.00%的標準.從圖2看出，雖然不斷控制系統系數，但是成品球FeO仍然急劇上升，到了2013年12月當月球團成品的綜合合格率只有60%，為了穩定成品球團礦質量，2014年1月開始鏈篦機-回轉窯生產線采取措施來降低成品球FeO含量。

圖1　鏈窯成品球FeO含量

2　降低環冷機料厚

在環冷機的翻臺車處同一臺車上取樣化驗，發現同一臺車上不同部位的球團的FeO含量非常不均勻，如圖3所示。

圖3　臺車不同部位的球團FeO含量

從圖3可知，一是環冷機臺車底部球團的FeO含量遠高于臺車表面球團的FeO含量,兩者相差0.6%以上，環冷機臺車底部是冷卻風進風部位，臺車的底部球團冷卻速度快于表面的球團；二是臺車兩側邊緣的球團FeO要高于臺車中間球團的FeO含量，兩者相差0.3%以上，在現場的環冷機III段觀察到，環冷III段臺車表面大部分是呈黑色的，但是內外環邊緣各有一個20cm寬的紅色高溫帶，說明冷卻風沒有及時穿透臺車邊緣球團。由以上分析可知，臺車底部快速冷卻和臺車邊緣沒有及時冷卻說明臺車的冷卻氣流分布不均勻，氣流的不均勻導致了臺車不同部位的球團FeO的不均勻。因此采取降低環冷機料厚的措施，減少臺車邊緣堆料的現象，增加邊緣氣流的穿透力，發展臺車邊緣氣流，實現冷卻氣流分布均勻的目的，使得臺車上不同部位的球團盡可能均勻氧化。通過7塊平料砣的操作調整為6.5塊平料砣的操作來降低環冷機料厚，2014年1月成品球FeO月平均為1.36%，遠低于2013年12月的月平均1.84%，降低幅度達到0.48%。

3　環冷機水封改造

降低環冷機料厚后，成品球FeO有所好轉,但是仍然偏高，因此需要進一步采取措施。2011年11月我廠鏈篦機-回轉窯生產線大修期間，把環冷機的沙封改成水封，降低了能耗，但是水封水槽是剛性焊接連接而成，水槽的連接處經常開焊，造成水封水槽漏水，嚴重時環冷機的水封水槽每補水量達到20噸/天，大量的水封水通過欄板磚磚縫進入到環冷機臺車內部，通過漏水臺車以及不漏水的臺車取樣化驗，對比發現漏水臺車的球團FeO要比不漏水臺車球團要高0.28%。因此需要對環冷機水封進行改造，通過改造環冷機水封水槽連接方式，把剛性焊接改為不銹鋼的伸縮性焊接，防止出現水封水槽脫焊漏水，降低成品球FeO含量，水封水槽連接改造前后如圖4。

環冷機水封改造后，防止了水封漏水進入到臺車內部，成品球FeO月平均進一步降低，月平均達到1.13%，降低幅度達到0.23%。

4　強化鏈篦機干燥預熱過程

圖4　環冷機水封水槽改造

環冷機水封改造后，成品球FeO月平均含量下降，但是單批次仍然經常出現2.00%的情況。通過對球團焙燒理論[1]分析，球團在三大主機（鏈篦機、回轉窯、環冷機）的焙燒過程中，鏈篦機干燥預熱是球團FeO氧化的主要過程，從23%左右氧化到10%，降低幅度13%左右，通過現場觀察，鏈篦機機頭鏟料板處有黑球現象，說明鏈篦機的干燥預熱不充分，而鏈篦機干燥預熱過程是降低球團礦FeO的主要過程，因此需要強化鏈篦機干燥預熱過程。

主抽風機的管道直接連接著鏈篦機抽干段與預熱I段，是生產線最關鍵設備之一，決定著球團焙燒風量、整個系統負壓等，極大的影響著球團焙燒溫度。因此通過采取加大主抽轉速的措施，增加抽干段與預熱I段風量，同時加大鏈篦機預熱II段竄到預熱I段風量，達到增加鏈篦機和回轉窯的焙燒總風量，加快球團的氧化速度，減少環冷機球團的氧化負荷[2]，最終提高成品球的氧化度。提高主抽轉速50r/min后，主抽入口溫度由160°C提高到170°C，提高了抽干段與預熱I段風箱溫度，鏈篦機干燥預熱過程得到了強化，成品球的FeO含量由1.13%降低到0.84%，降低的幅度達到0.29%。

5　穩定生球球量與質量

為了進一步降低成品球FeO含量，不出現單批次1.00%的情況，對造球進行強化控制。造球是球團生產線的關鍵崗位，生球球量與質量的穩定對成品球質量以及焙燒參數的穩定有很大影響，經過生產報表的統計分析，2014年4月至5月中旬成品球高廢9批，生球球量波動超過20t/h引起的原因就有3批，因此球團分廠采取如下措施穩定造球：

5.1提高10-18mm粒度級別的合格率

我廠選取兩組不同粒度級別的成品球進行化驗，一組為粒徑8-14mm的成品球，另一組為粒徑14-20mm的成品球，兩組成品球的FeO分別為3.52%、1.17%，相差2.35%，由此可見,粒度大的FeO含量比粒度低的要高很多。因此嚴格按照標準調整造球崗位10個小輥篩、1個大輥篩的間隙，提高10-18mm的生球粒度級別組成，防止出現大于20mm粒徑的成品球。

5.2嚴格控制生球落下強度

我廠通過抽檢，生球落下強度達到9次/0.5m,遠遠高于4-6次/0.5m的標準，為了了解生球落下強度過大的影響，資料表明“水分大時，生球落下強度有所上升；但生球水分過大，雖然塑性增強，且落下強度提高，但不利于鏈箅機過程的干燥及預熱等，降低生球的爆裂溫度，實踐證明，生球水分過大，勢必延長干燥時間，濕球進入鏈算機干燥段后，由于球內外濕度相差大引起不均勻收縮”[3]，生球落下強度大，球團在干燥預熱過程中會加劇出現內外分層的情況，我廠實際生產中發現，當成品球FeO含量高時，成品球內部是“殼-核”結構，成品球4-5mm厚度的外殼是充分氧化的，而成品球內部3-4mm球徑的核心沒有完全氧化，呈收縮狀，因此控制生球落下強度作為降成品球FeO含量的措施之一。

5.3執行盤前操作

我廠鏈篦機-回轉窯生產線的造球崗位有10個造球盤（1備用），人員少但是勞動強度大，有加減水操作、清理小輥篩粘料、清理返料系統粘料和看倉等日常工作，造成有時造球盤前無人操作，有時造球盤盤面出料口有“保齡球”大小的大球，影響了生球的球量穩定與質量穩定，因此通過強調盤前操作的重要性以及崗位之間的協作，嚴格執行盤前操作，杜絕出現“翻盤”造成生球量大幅度波動的情況，為焙燒的穩定打下基礎，特別是預熱II段溫度的波動幅度明顯降低，原來預熱II段的溫度波動范圍為1010±20°C,采取措施后，預熱II段溫度波動范圍為1010±5℃。

通過穩定生球球量與質量，球團的焙燒過程的各個參數更加穩定，成品球FeO月平均值由0.84%降低到0.63%，降低幅度達到0.23%，單批次成品球FeO含量控制在1.00%以下。

6　結束語

馬鋼第三煉鐵總廠鏈篦機-回轉窯生產線通過兩年摸索與分析，采取降低環冷機料厚、環冷機水封改造、強化鏈篦機干燥預熱過程以及穩定生球球量與質量措施，成品球FeO月平均含量由1.84%下降到0.63%，效果明顯，成品球質量大幅度提高，為馬鋼新區兩座4000m3高爐的長周期穩定打下基礎。

參考文獻：

[1]傅菊英,姜濤,朱德慶.燒結球團學[M].長沙:中南工業大學出版社,1996.

[2][美]L.A.Haas.古石[譯].酸性和熔劑性鐵燧巖球團礦中的磁鐵礦氧化[J].燒結球團.長沙,1994:31-35.

[3]郝建國.宋彥洪.劉富強.提高球團礦抗壓強度的生產實踐[J].球團技術,2006:33-36.