降低萊鋼400 m2燒結機固體燃耗的實踐

張德千

(萊蕪鋼鐵集團有限公司,山東 萊蕪 271126)

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降低萊鋼400 m2燒結機固體燃耗的實踐

張德千

(萊蕪鋼鐵集團有限公司,山東 萊蕪 271126)

主要介紹了萊鋼400 m2燒結機在降低固體燃耗方面采取的一些實踐方法，通過對原料結構、配料程序、燒結工藝等方面采取一系列措施，顯著地降低了燒結礦固體燃料的消耗，為萊鋼降本增效工作提供了有力的支撐。

固體燃耗; 精粉; 厚料層; 熱水

1　前　言

近幾年來鋼鐵行業仍處于寒冬狀態，鋼材價格持續低迷，國際鐵礦石價格下降幅度遠低于鋼材下降幅度，鋼鐵行業進入了前所未有的困境。為此，只有通過內部系統挖潛，優化工藝，降低產品的成本，才能在鋼鐵行業有占有一席之地。燒結機的主要產品是燒結礦，燒結礦的成本主要包括原料費，工序能耗，材料費、運輸費等費用，其中原料費和工序能耗占燒結礦總成本的96%，因此，只有降低燒結礦的工序能耗才能實現降本增效。工序能耗主要包括生產用的固體燃耗、煤氣消耗、電耗和水、汽等消耗，其中，固體燃料消耗約占75%，電耗15%，煤氣消耗占6%，見圖1：

從圖1中可以看出，固體燃耗是影響工序能耗的主要因素，因此降低固體燃耗對降低工序能耗有著重要的作用，進而實現降低燒結礦的成本。

2　采取的主要措施

2.1科學優化原料結構

400 m2燒結機系統的原料結構主要有巴粗系列、澳粗系列、印度粗粉等，粗粉配比約占95%以上，成分主要為赤鐵礦、褐鐵礦，在燒結過程中需要消耗大量的熱量，使固體燃耗一直居高不下，因此，在2012年初在混勻料里配加3%～6%鋼渣精粉，鋼渣精粉是從轉爐鋼渣中磁選所得的礦物，是一種高度礦化的物料，里面含有的鐵元素大部分以FeO的形式存在，FeO在燒結過程中與氧發生氧化反應，產生大量的熱，同時它在燒結過程中易于熔融，本身耗能低，容易產生液相，保證了物料的粘結和相互作用。此外，鋼渣精粉CaO含量平均12.13%，在堿度保持不變的情況下，生石灰的配加量就可相應減少，鋼渣精粉的這些特點，使燒結過程中的配碳量有顯著下降。

圖1　各類消耗占工序能耗的比例

同時，合理增加國內精粉配比，國內精粉主要成分是磁鐵礦，粒度較細，在配料過程中根據粗粉粒度情況適當增加精粉配比，一方面充分利用磁鐵礦氧化放熱作用，另一方面與粒度較粗的粗粉起中和作用，均勻、穩定混合料粒度，防止混合料的透氣性過好，導致燒結過程中高溫持續時間過短，影響燒結礦的液相生成。同時精粉的氧化放熱作用也進一步降低了燃料的配加量。

萊鋼400燒結機系統一堆混勻料燒結機上可以使用8天左右，利用8堆混勻料記錄配加鋼渣精粉、國內精粉與固體燃耗變化情況，見表1、圖2：

表1　混勻料中不同比例鋼精、鐵精對固體燃耗的影響

圖2　混勻料中鐵精粉、鋼渣精粉比例對固體燃耗的影響折線圖

根據不同料堆固體燃耗的變化情況，綜合考慮鐵精粉、鋼渣精粉、粗粉對燒結的影響，將鋼渣精粉比例控制在5%，鐵精粉控制在10%～13%之間，固體燃耗有顯著下降。

2.2燃料的優化與控制措施

燒結機使用的燃料主要有焦粉和無煙煤,進入四輥破碎機進行破碎，由于四輥破碎機輥皮容易磨損，影響了燃料破碎粒度的合格率。為此四輥輥皮由被動更換改為提前預換,在將要損壞前進行更換,杜絕出現不合格粒級的燃料，在生產過程中發現由于焦粉、無煙煤粒度較細，造成燃料燃燒速度快，有效熱利用效率低[1]，為此將燃料破碎控制標準修改為：焦粉(-3 mm)≥80%,無煙煤(-3 mm)≥75%，同時根據焦粉的燃燒性，將-3 mm粒級的合格比例由85%降到80%,提高了四輥破碎效率，減少了動力消耗，同時保證了燒結生產用料需求。

2.3實行低水、低碳、厚料層操作

混合料里配加的燃料主要是燃燒放熱，使各種含鐵礦料達到最低熔點，產生液相，并固結成塊。混合料里的水分具有制粒、潤滑、導熱的作用，但過多的水分容易消耗部分燃料，增加固體燃耗，根據今年減少庫存的情況，混合料粗粉比例偏大，混合料透氣性較好，為此嚴格控制并適當減少混合料里的水份，為此嚴格控制混合料里的適宜水份，將水份由7.6%中值降到7.0%左右，定期檢查一混、二混、泥輥混合料的水份，使混合料的水分降低0.6%，減少了多余水份蒸發消耗的燃料。

燒結生產是一個連續的自上至下點火抽風的生產過程，在料面點火向下燃燒的過程中，燃燒帶大量的熱量會依次傳給預熱帶、過濕帶，下面的物料利用燃料燃燒熱和燒結過程的蓄熱作用發生一系列物理化學變化，進而產生液相，粘結成塊。現將料層厚度由800 mm提高到820 mm,充分利用燒結過程中的蓄熱作用，減少混合料里的配碳量，見圖3、圖4。

圖3　臺車布料厚度

圖4　機尾斷面紅火層厚度

2.4混合機加熱水技術應用

混合料經過配料室按一定配比后，進入一次混合機進行混合，同時加水實現白灰消化，白灰消化放熱，提高混合料溫度，同時混合料加水具有制粒作用，混合料水分在燒結過程中提高混合料透氣性，同時還是熱量的載體，具有傳熱作用。混合機熱水充分利用環冷機燒結礦的顯熱，燒結礦熱量將水加熱成為氣態，利用熱水池熱交換作用，將水溫加熱到80℃左右，使用水泵輸送到一混加濕混合料，熱水加濕加快了白灰的消化速度，提高了白灰在混合料里的作用，同時明顯提高混合料的溫度，使混合料溫度在水的露點以上，減少水分的凝結作用，在燒結過程中明顯減少了過濕層的厚度，明顯減少了水分蒸發耗熱，節約了固體燃料和氣體燃料的消耗，降本增效作用明顯。

2.5降低燒結礦FeO含量

為保證燒結礦強度、RDI等指標滿足高爐要求，萊鋼燒結礦FeO含量控制一直偏高，平均含量在9%左右，比國內大型鋼鐵企業高出約1%左右，針對這種差異，從2012年開始降低燒結礦FeO含量實驗。在操作方面適當降低混合料燃料的配加量，同時燒結機負壓、終點溫度和終點風箱也相應調整，使燒結礦FeO含量降低0.5%～1%左右，燒結礦轉鼓、篩分沒有異常變化，高爐穩定順行，滿足了高爐的要求。

2.6及時更換返礦篩子，確保粒度合格

充分利用煉鐵、燒結整合的作用，及時更換高爐槽下篩子，將高爐返礦粒度嚴格控制在+5 mm小于15%的范圍內，今年以來，高爐返礦率降低約1.5%，提高了成品率，增加了產量，對降低固體燃耗有一定的作用。

2.7規范使用各料線篦子，杜絕大塊造成的波動

混合料里大塊會造成堵漏斗、劃傷皮帶、停機或造成燒結機布料不平，導致返礦增多，產量降低，固體燃耗增加，因此、制定供混大塊篩板主動、及時更換制度，避免大塊進入二次料場，配料室篦子進行了改造，并及時巡檢清除大塊等雜物，增加了篦子濾除大塊作用，杜絕了大塊進入燒結機，影響布料不平產量降低現象，降低了固體燃耗。

3　結論

3.1采取措施后，4-12月份燒結礦產量、物理、化學指標穩定，轉鼓指數、篩分指數均符合目標要求，在燒結礦理化指標穩定的基礎上，燒結礦固體燃耗比計劃顯著降低，見表2，表3，圖5：

表2　燒結礦質量情況

表3　項目實施前后的燒結礦固體燃耗(kg/t)

圖5　固體燃耗對比折線圖

3.2從原料結構改善入手，合理搭配不同礦粉的比例，注重鐵精粉、鋼渣精粉比例的穩定，鋼渣精粉比例控制在5%左右，鐵精粉控制在10%～13%之間，在燒結礦過程其他條件不變的情況下，固體燃耗顯著降低。

3.3在提高料層厚度、加熱水等方面改善燒結條件，克服燒結過程中不必要的燃料消耗，同時滿足高爐要求的前提下降低燒結礦FeO含量，對降低固體燃耗也是有顯著意義的。

[1]蘇彥輝，黃亞玲，齊鳳來，等 .降低唐鋼燒結固體燃耗的實踐[J]冶金能源，2011，5：10-11.

Laiwu Steel 400 m2sintering machine to reduce solid fuel consumption of practice

ZHANG Deqian

(Laiwu Iron and Steel Group Co.,Ltd. Shandong Laiwu 271126)

This paper introduces some practices Laiwu 400m2 sintering machine taken to reduce solid fuel consumption in terms of a series of measures for raw material structure,ingredients procedures,and other aspects of sintering process by significantly reducing the sinter solid fuel consumption,It provided strong support for the work of Laiwu cost efficiency.

solid fuel; consumption flour; thick layer; hot material

張德千(1982-),男,工程師,從事燒結球團技術管理工作.

TF046.4

A

1671-3818(2016)01-0006-03