青特鋼850 mm厚料層燒結生產實踐

鄭向國，楊小建，陳國濤，孫寶芳

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

生產技術

青特鋼850 mm厚料層燒結生產實踐

鄭向國，楊小建，陳國濤，孫寶芳

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266700）

介紹了青特鋼煉鐵作業部通過實施設備改造，優化過程參數，轉變操作理念，進行厚料層燒結生產的工業試驗。根據高爐生產要求，對240 m2燒結機的布料系統、平料系統、點火系統進行技術改造，在不更換欄板的條件下，把布料厚度由750 mm提高到850 mm。通過生產實踐對比，燒結礦轉鼓強度提高0.99%，燃耗降低4.79 kg/t，取得了良好的經濟效益。

厚料層燒結；布料厚度850 mm；轉鼓指數；燃耗

1 前言

青特鋼煉鐵作業部共有兩臺240 m2燒結機，于2015年11月建成投產。投產后因高爐生產能力有限，1#和2#燒結機輪流投入使用，主體設備運行良好，燒結礦各項指標穩定。為了進一步改善燒結礦的質量和粒度組成，最大限度地發揮燒結生產潛能，于2016年4月對1#燒結機進行了850 mm厚料層技術改造，并在同等條件下進行了工業試驗對比。實踐證明，厚料層燒結生產能有效改善燒結礦質量和粒度組成，降低燒結工序的能耗。

2 基礎條件

1）風機能力富余。燒結機的設計料層厚度為750 mm，生產實踐發現，在達到燒結機設計產能時，主抽風機風門開度維持在55%左右，主抽頻率在42 Hz左右。主抽風機能力明顯富余。主抽風機室設置SJ13500雙吸入離心式燒結抽風機兩臺，風量為13 500 m3/min，全壓為17 000 Pa，傳動電機為同步電機，并采用變頻調速。

2）原料粒度組成好。青特鋼是典型的沿海型鋼鐵聯合企業，緊鄰董家口港，所使用的礦粉全部為進口富礦粉，主要為卡拉加斯礦粉、PB粉和FMG粉。以巴西和澳粉為主的燒結配礦過程中能充分發揮輔助礦種在化學成分和燒結高溫特性方面的互補特性。青特鋼的原料條件既能提高混合料的制粒性又能改善燒結料層初始透氣性，為厚料層改造提供了良好條件。

3）混合料溫度高。提高混合料料溫和降低混合料水分可減少燒結過程中過濕層的影響，從而提高燒結料層透氣性。青特鋼燒結配料和混料中都使用蒸汽預熱的生產水；通過蒸汽預熱加水及生石灰加水消化后混合料溫度提高至60℃左右。

4）混合料制粒條件好。混合料水分采用自動控制加水方式，混料混合制粒時間達8 min，在混料水分控制在7.4%左右時能有效制粒。二混混合料粒級分析，＞3 mm的粒級達到78%以上，＞1 mm粒級達到99%以上，為提高料層厚度創造了良好條件。

5）燒結機漏風率低。青特鋼燒結機采用新型滑道密封燒結，每個臺車設有隔熱墊、防碰撞保護板等，臺車滑板采用橡膠彈簧密封技術，頭尾密封裝置采用多自由度的柔性浮板密封裝置，從而具備良好的密封效果。

3 厚料層生產的相關技術改造

為保障厚料層改造后生產運行穩定，針對熔劑下料量不穩、混料加水量不均勻、小礦槽粘料、燒結邊緣效應等制約燒結生產的問題進行技術改造。

1）穩定熔劑下料量。將減量螺旋秤改為小倉減量皮帶秤，把熔劑倉的空氣炮位置提高2 m，增設時間繼電器控制的智能電磁振打裝置，增加料倉排氣口等措施，解決了熔劑懸料噴倉的發生。

2）混料加水自動控制。通過合并混合機滾筒內入料端生產加水和襯板打水兩路水源，分別增設控制閥和流量計，并通過計算機進行自動控制改造，合理對混料加水量進行分配，不僅解決了混料滾筒的粘料問題，而且強化了混料的制粒效果。

3）解決小礦槽粘料問題。通過對小礦槽進行改造，新增智能清倉器并在小礦槽底部安裝一套高壓氣動助流裝置，解決了小礦槽粘料問題，保證了生產的連續穩定性。

4）抑制邊緣效應。首先對布料系統進行改進，加厚邊緣布料，配以邊緣壓料促使邊緣料柱密實，增大邊緣氣流阻力，從而抑制邊緣效應；適當加寬靠欄板處的蓖條寬度；增加點火器兩側的燒嘴開度，提高邊緣點火溫度減少邊緣效應的發生。

5）燒結機設備改造。在不對設備進行大的改造前提下，抬高點火器、布料系統及刮料板高度，滿足850 mm厚料層布料條件。在刮料板靠近臺車欄板處改成梯形形狀并在刮料板后加設兩個圓輥壓輪。這樣既能保證高于欄板部分不撒料，又能將兩邊料層壓實，降低邊緣效應，保證燒結均勻性。

4 厚料層生產工業試驗方案

4.1 試驗條件

本次工業試驗所用混勻料堆號為A010，基準期和對比期都在本堆料的使用期間進行。其配比及所用原燃料成分如表1所示，試驗期間燒結礦平均成分如表2所示（R為1.91）。

表1 混勻料（A010）所用礦粉配比及其化學成分%

表2 試驗期間燒結礦實際平均成分%

4.2 試驗期間的過程優化

1）生產過程參數優化。通過厚料層改造前后生產摸索，相應降低混料加水量至7.2%左右，減少過濕層厚度；降低配C量，充分發揮自動蓄熱作用；保持大煙道溫度在145～160℃；控制終點溫度在16#風箱處，提高主抽頻率，穩定主抽電流，保障厚料層改造后正常生產。

2）操作制度培訓。除了對設備改造和生產過程參數優化外，還需調整操作理念加強操作制度培訓。作業區相應制定了各崗位操作作業標準，出臺了相應的考核制度，并舉行崗位技能比賽，使各班的操作規范統一，保證了生產連續穩定。

3）對比方案。為檢驗改造效果，在混勻料A010的投入和使用期間（5月3—12日）分別進行了基準期（2 d，750 mm）、鞏固期（6 d，800 mm）、對比期（2 d，850 mm）3個階段的試驗對比；在保持正常的終點溫度和煙道廢氣溫度情況下，穩定生產過程，對試驗期的數據記錄詳盡、準確、有代表性。

5 厚料層改造后的效果對比

5.1 對燒結礦質量的影響

厚料層試驗期間轉鼓指數、篩分指數、返礦配入量對比如表3所示。

表3 2016年5月試驗期間轉鼓指數、篩分指數、返礦配入量對比

5.1.1 對轉鼓指數的影響

試驗期間隨著燒結料層厚度的增加，燒結礦轉鼓強度逐漸提高（見圖1）。基準期、800 mm料層厚度鞏固期、850 mm料層厚度對比期平均轉鼓指數分別為76.59%、76.74%、77.58%。在試驗期間，投入料批相同前提下厚料層燒結降低了機速和垂直燒結速度，從而延長了燒結高溫保持時間，有利于針狀復合鐵酸鈣相（SFCA）的生成，有利于提高成品礦的強度和成品率，改善成品礦的質量［1］。試驗期間，料層由750 mm提高到850 mm后，燒結礦平均轉鼓指數提高0.99%。

圖1 試驗期間燒結礦轉鼓指數

5.1.2 對粒級組成的影響

從試驗期間燒結礦粒徑組成情況也可以看出，隨著料層厚度的增加，大粒徑燒結礦逐漸增加，而小粒徑燒結礦逐漸減少，如圖2所示。

圖2 試驗期間燒結礦粒徑組成

5.1.3 對返礦配入量影響

厚料層燒結使強度低的表層和鋪底料數量相對減少，750 mm、800 mm、850 mm料層厚度返礦配入量平均值分別為128 t/h、118 t/h、110 t/h（見圖3），850 mm料層時較基準期返礦配入量減少18 t/h。

圖3 試驗期間燒結返礦配入量變化情況

5.2 能耗對比

5.2.1 燃料消耗

試驗期間焦粉的消耗情況如圖4所示，可以看出隨著料層厚度的增加，燒結焦粉消耗逐漸減少。主要由于厚料層的自動蓄熱作用，有利于提高燒結下層的余熱作用，降低了固體燃耗。850 mm料層厚度對比期平均焦粉消耗為45.75 kg/t，較基準期降低4.79 kg/t。

5.2.2 焦爐煤氣消耗

由圖5可以看出基準期內焦爐煤氣用量逐漸減少，其主要原因是由于進行850 mm料層改造后，燒結機速降低，點火時間延長，料層厚度增加，火焰長度變短，相應降低煤氣耗用量，達到同樣的點火料面。同時，制定了點火溫度管理規定，焦爐煤氣用量也有所降低，厚料層燒結期間焦爐煤氣平均消耗為5.59 m3/t，較試驗初期降低0.89 m3/t。

圖4 試驗期間燒結焦粉消耗情況

圖5 試驗期間燒結用焦爐煤氣消耗情況

6 結語

青特鋼850 mm厚料層燒結改造效果顯著，其中提高燒結礦轉鼓指數0.99%，降低返礦配入量18 t/ h，降低焦爐煤氣用量0.89 m3/t，降低焦粉消耗4.79 kg/t；厚料層燒結也顯著改善燒結礦的粒度組成，為燒結礦成本的降低和高爐爐況的穩定順行打下了堅實的基礎。

［1］許滿興.新世紀我國燒結生產技術發展現狀與展望［EB/OL］.（2016-05-26）［2016-09-28］.http://huanbao.bjx.com.cn/news/ 20160526/736713.shtml.

Production Practice of 850 mm Thick Layer Sintering in Qingdao Special Steel

ZHENG Xiangguo,YANG Xiaojian,CHEN Guotao,SUN Baofang
（Qingdao Special Iron and Steel Co.,Ltd.,Qingdao 266700,China）

The measures have been taken for equipment renovation,processing parameters optimization and exchange of operation concepts for sintering of thick plate in the department of iron-making operation of Qingdao Special Iron and Steel Co.,Ltd.Based on the requirements of the blast furnace production,and aim at enhancing the tumbler index of sintering minerals,the renovation were taken on the feeding system,flattening system and the ignition system in our 240 m2sintering equipment.The feeding thickness was increased from 750 mm to 850 mm without changing the side boards.The tumbler index was improved for 0.99%,and the fuel consumption was decreased for 4.79 kg/t during the real production practices,which lead to a great economic efficiency.

thick layer sintering;feeding thickness;tumbler index;fuel consumption

TF046.4

B

1004-4620（2017）01-0012-03

2016-10-08

鄭向國，男，1987年生，2009年畢業于重慶科技學院冶金工程專業。現為青島特殊鋼煉鐵作業部燒結作業區副作業長，工程師，從事燒結工藝技術工作。