峨口鐵礦降低球團電耗生產實踐

趙國棟

（太原鋼鐵集團有限公司峨口鐵礦， 山西　代縣　034207）

生產實踐·應用技術

峨口鐵礦降低球團電耗生產實踐

趙國棟

（太原鋼鐵集團有限公司峨口鐵礦， 山西代縣034207）

分析太鋼峨口鐵礦球團電耗偏高問題的原因，對干燥窯系統、回熱系統、環冷風機系統進行優化改進。工藝改進后，球團電耗明顯降低，運行時間大幅減少，還可節約大量維修費用。

球團電耗干燥回熱環冷機

太鋼峨口鐵礦200萬t球團系統采用鏈蓖機—回轉窯—環冷機工藝，于2004年底建成投產。新的球團系統是在原豎爐球團的基礎上改建的，產品仍然是酸性氧化球團，原料是自產鐵精礦粉，由煙煤粉作燃料，由有機復合膨潤土作黏結劑。經過多年的生產實踐，系統年產量已達到220萬t以上，盡管產量超過設計的10%以上，但部分大功率主體設備效率不能得以充分發揮，電耗偏高。表1為大功率主體設備配置情況。

表1　大功率主體設備配置情況

球團系統在正常生產時，運行功率在9 000～9 500 kW之間，可見表1中的設備總功率占系統運行功率的很大比例。

在系統滿負荷生產時（系統產量285 t/h），表1中設備轉速、開度情況見表2。

從表2可以看出，在滿負荷生產時，除干燥系統、機尾除塵系統外，其他各大風機效率沒有得以充分發揮。

表2　滿負荷生產時大功率主體設備開動情況

2016年以來，在鋼鐵系統大面積虧損的形勢下，太鋼限產，峨口球團系統計劃產量下降到140萬t，由于上下工序的銜接出現問題，作業率不變，產量由285 t/h降低到200 t/h以下。在200 t/h以下長時間組織系統生產，為保證球團質量合格，各主要工序全部開動，只降低了開度，導致效率下降，電耗進一步增加，在系統低負荷（系統產量200 t/h）生產時，表2中設備的轉速、開度情況見下頁表3。

從表3可以看出，各大風機效率更低，球團電耗由滿負荷生產的30 kW·h/t上升到35 kW·h/t。

1　降低球團電耗的措施

1.1調整生球指標及停運干燥系統

峨口鐵礦球團系統采用自產精礦粉，精礦過濾車間設在球團廠區，礦漿經過盤式過濾機處理后，水分在9.5%～10%之間，經過烘干進一步脫水后用于配料造球。烘干系統采用圓筒干燥機，規格為Φ3.6m×29 m，配置煤粉緩沖倉、煤粉燃燒爐、沖擊式水除塵器、引風機。水除塵收集的粉塵通過泵被輸送到精礦過濾系統進行回收利用。過濾干燥系統流程如圖1所示，干燥系統總裝機參數見表4。

表3　低產量時大功率主體設備開動情況

圖1　過濾干燥系統流程

表4　干燥系統總裝機參數

原設計烘干脫水率為2%。在實際運行中，由于精礦粒度細（-325目在70%～82%之間），脫水率不到1%，一般在0.3%～0.5%之間。

球團系統投產之初，造球使用鈣基土，要求造球混合料水分為8.5%，而干燥系統在最高運行溫度下，混合料水分能達到9.0%。從2007年開始，球團使用有機復合土造球，混合料水分提高到9.2%～9.4%，在球盤中補加一部分水，可將生球水分控制在9.5%～9.6%。當精礦粒度粗時或者在夏季的大部分時段，停運干燥窯，干燥窯年運行時間為7個月左右。

在2015年初，為了降低干燥窯電耗及維護費用，經過試驗考查，將造球混合料水分標準提高到（9.6±0.2）%，大部分時間停運干燥窯。提高混合料水分后，基本取消造球盤補加水，生球水分可保持在9.8%以下。

混合料水分提高后，膨潤土質量配比增加約0.2 kg/t，球盤成球率提高1%～3%，鏈蓖機上爆裂現象沒有加重，對球團系統的產量、質量沒有影響。

經過上述優化措施后，干燥窯年運行時間在2個月以下，比優化前減少運行5個月，每年可節約電耗250萬kW·h。運行時間的減少，還可節約大量的維護費用。

1.2優化調整鏈篦機熱工系統及停運一臺回熱風機

峨口球團系統三大主機及熱風系統配置如圖2所示。

圖2　三大主機及熱風系統配置圖

系統配置兩臺回熱風機并列運行，每臺功率為800 kW。在系統低產組織時，兩臺回熱風機轉速在400 r/min左右，出力不到50%，效率低。針對存在的問題，對鏈篦機參數進行優化，停運一側回熱風機。預熱二段鏈篦機斷面示意如下頁圖3所示。

停運一臺回熱風機后，兩側抽風量不均勻，導致左右兩側干燥預熱效果、蓖床膨脹量不一致，針對此問題，對兩側料厚進行了優化調整，使停運側料厚降低，以平衡抽風量。經試驗確定，停運風機側料厚比運行側降低15～20 mm比較合適。

圖3　預熱二段鏈篦機斷面示意圖

另外，停運回熱風機后，關閉風機進口風門和回熱支管上的電動蝶閥，以減少冷風兌入。

采取上述措施，停運一臺熱風機后，鏈篦機東西兩側蓖床溫度基本一致，兩側預熱球溫度和強度基本一致，可減少運行功率800 kW，每小時可節約電耗400 kW·h。

1.3優化調整環冷風機系統及停運環冷風機

峨口球團系統的環冷機配置三臺冷卻風機（見圖4）：一冷段，18萬m3/h，400 kW；二冷段，18萬m3/h，400 kW；三冷段35.3萬m3/h，630 kW。該系統只能靠風門調節負荷，在滿負荷生產時開度不到70%，在低產組織時開度在45%以下，效率很低。針對上述問題，對環冷機風系統進行調整優化。

1）在環冷機總風管上增加兩道百葉窗調風門。在停運2號環冷風機時，通過調節風門將一、三段的部分冷卻風分流到二冷段，保證二冷段在整個熱平衡、風平衡中起作用。

2）在2號風機出口管道上增設單向翻板閥，保證2號風機停運后冷風不外泄。單向閥的密封效果好，可以快速開關，方便生產操作。

3）停運一臺冷卻風機后，在各段之間進行風平衡、熱平衡工藝調整試驗，找出新的平衡點。

通過上述措施后，環冷機能適應較低產量的組織，可選擇性地停用2號或3號冷卻風機，保證風機系統的高效運行。

2016年的前5個月，系統產量在200 t/h，一直停運2號風機，綜合考慮1號、3號風機開度增加的情況，共節電50萬kW·h。

圖4　環冷風機系統配置示意圖

2　下一步工作計劃

2.1在低產組織時停運鼓干風機

在低產組織時，鏈篦機干燥預熱能力富余，可停運鼓干風機。針對鼓干風機停運后存在的生球爆裂加重、系統粉末增加、環冷三段正壓問題，進行工藝優化調整，可減少500 kW以上的運行功率。

2.2在停運鼓干風機時停運機尾除塵風機

停運鼓干風機后，鏈篦機鼓干段風箱正壓消除，外溢風量大大減少，機尾只剩余蓖床對流風，需要的抽風量減少。

在低產組織時，主抽風機開度減小，能力富余。在機尾抽風罩和主抽管道之間增設連通管及調節閥，由主抽風機對機尾進行抽風。停運機尾除塵風機，可減少350 kW以上的運行功率。

3　結語

經過多年的生產實踐，峨口鐵礦200萬t球團系統年產量已達到220萬t以上，但部分大功率主體設備效率不能得以充分發揮，電耗偏高。2016年以來，在鋼鐵行業大面積虧損的形勢下，太鋼限產，峨口球團系統計劃產量下降到140萬t，作業率不變，產量由280 t/h降低到200 t/h以下，電耗進一步增加。針對上述問題對造球系統進行工藝優化，長時間停運了干燥系統，通過對鏈篦機、回轉窯、環冷機等環節進行工藝優化，在低產組織時停運一臺回熱風機、一臺環冷風機，大幅度降低了球團電耗。

（編輯：胡玉香）

Production Practice on Reducing Power Consumption of Pelletizing

ZHAO Guodong
（Ekou Iron Mine of Taiyuan Steel and Iron Group，Dai County Shanxi 034207）

This paper analyzes the reason of high power consumption of pelletizing，and reforms the dry kiln system，backheating system and circular cooler.After reformed，power consumption，as well as operation time，has reduced，and the cost has been saved.

pellet，power consumption，dry，backheating，circular cooler

TF325.1

A

1672-1152（2016）04-0070-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.24

生產實踐·應用技術

生產實踐·應用技術

2016-05-30

趙國棟（1968—），男，現在太鋼礦業分公司峨口鐵礦工藝質量科從事球團工藝管理工作，太鋼球團首席工程師。