經濟料生產條件下燒結布料方式的缺陷及改進

周金生

(山鋼股份濟南分公司煉鐵廠,山東濟南 250101)

經濟料生產條件下燒結布料方式的缺陷及改進

周金生

(山鋼股份濟南分公司煉鐵廠,山東濟南 250101)

針對320 m2燒結機大比例配加塞拉利昂粗粉加高硅粗粉對燒結礦產生的影響,通過研發設計一種鑲嵌式燒結布料裝置來強力抑制混合料偏析,改善混合料透氣性,達到降低固體燃耗的目的。

布料;鑲嵌;透氣性;固體燃耗

1 引 言

隨著鋼鐵行業形勢的日益嚴峻,鐵前降成本工作是當前各鋼鐵企業減虧止損的主要著力點,對燒結生產來說,以前的“用精料產精品”的原料結構已成為歷史。濟南鋼鐵廠目前采用的燒結原料結構是高比例的塞拉利昂粗粉+高硅粗粉,這兩種主打料種的經濟性非常好,為我廠噸鐵成本的降低提供了有利支撐。但是由于此類經濟礦粉的粒度非常大,導致混和料的粒級組成整體偏高,雖然在燒結機布料過程中產生的自然偏析越來越好,但隨之帶來的問題是料層整體透氣性過好,導致料層上部燒結速度過快,礦層中液相生成量及寬度不足,高熔點化合物形成少,燒結礦強度不好;而料層中下部由于高溫保持的時間短,熱量交換不足,礦石顆粒幾乎是粘在一起,容易形成較多生料,成品率降低,內返升高,影響燒結礦產量;此外,由于透氣性過好,燃料的高溫滯留時間過短,燃燒不充分,并且部分粒度較細的燃料在沒有完全燃燒前就被抽走,降低了燃料的利用率,造成燃耗的進一步升高。

根據我廠降成本工作的需要和技術路線的確定,燒結使用的原料結構在不斷調整。但核心問題除了高硅高鋁的主要化學特性變化以外,粒度分布不合理、平均粒度過粗的物理特性變化也十分突出,尤其是使用塞礦混合塊以后,詳細對比見表1。

表1 近年來320 m2燒結使用中和料粒度分布對比

通過表1可以看出,僅僅原料中大于5 mm的顆粒就高達45%,再加上圓筒造球后產生的大顆粒以及11～15 mm的鋪底料,整個原料中的大顆粒可以達到65%以上。

2 原有布料方式存在的問題

燒結生產傳統的布料方式為圓輥+九輥,見圖1,這種設計的目的是建立在精料燒結的基礎上,原料中精粉比例較高,中和料原始粒級組成較細,經過配混系統加水、混勻、制粒后,使用布料系統強制偏析,大顆粒集中在料層下部,水分含量較低;上部為較細的粉子,水分含量較高,從而達到改善料層透氣性,均化燒結進程的目的。

由于我廠現在的原料結構以經濟料為主,精粉比例非常低,原料原始粒度較粗,燒結混合料的透氣性不經過強制偏析就能滿足燒結生產。但由于受工藝布置及裝備水平制約,僅僅通過降低九輥轉速已無法解決料層偏析對燒結礦產量、質量的影響。因此必須在燒結布料工藝環節進行優化改造,研究一種輔助布料方式才能解決該問題,為燒結礦產量和質量的改善與提升創造條件。

圖1 傳統布料方式物料分布示意圖

3 改進措施

3.1 開發布料輔助裝置,抑制原料偏析

我們通過觀察研究,在原有布料方式圓輥+九輥的基礎上,開發一種布料輔助裝置,徹底解決料層偏析問題,使料層上下部粒度均勻、水分均勻,均化垂直燒結速度,提高燒結礦質量。

具體做法是,在原有布料裝備的基礎上,設計制作一套鑲嵌式固形裝置,見圖2,其工藝特點是將原料中的大顆粒均勻地鑲嵌在整個料層中,抑制混合料的偏析,改善上下部料層水分偏差,提高燃料利用率。

3.2 增設布料壓輥,改善料層原始透氣性

由于經濟料中粗顆粒較多,料層整體透氣性較好。因此,我們決定在布料九輥后面增設一套布料壓輥裝置,給布好的中和料一個向下的壓力,使物料之間結合得更緊密,從而達到降低透氣性的目的。

3.3 增設邊緣壓料裝置,改善邊緣效應

在燒結生產中,一直存在著臺車欄板附近區域夾生料較多的現象,行業內稱之為邊緣效應。其本質是該部位料層透氣性太好,導致風速過大,從而將大量熱能帶走。在使用經濟料后,該現象尤為明顯。對此,我們設計了一套簡易的邊緣壓料裝置,減輕了邊緣效應,改善邊緣點火,對提高燒結礦產量、質量方面都起到了積極作用。

圖2 新型布料方式物料分布示意圖

4 改造效果

4.1 臺車上下部混合料粒級分布更加均勻

采用新型布料方式后,在以經濟料為主的燒結生產過程中,基本上解決了混合料布料偏析的問題。中和料中粒級較大的顆粒在布料后,均勻分布在料層中,上下部粒級差異明顯降低;特別是現在使用的塞礦中含有30%的32 mm左右的塊礦,從機尾斷面觀察,在料層中分布均勻,不再像之前集中在中下部。

4.2 臺車上下部混合料水分差值降低

改造實施后,燒結料層上部和下部水分差異明顯降低。改造前,臺車混合料上部水分值為6.9%左右,下部水分值為5.8%左右,水分差值為1.1%;改造后,臺車混合料上部水分值為6.5%左右,下部水分值為6.2%左右,水分差值僅為0.3%左右。

4.3 固體燃耗的降低

改造實施后,由于抑制了混合料的偏析,促使混合料上下部粒級分布更趨合理,料層整體水分差異縮小,混合料原始透氣性得到抑制。燃料的利用率得到提升,噸礦固體燃耗大幅降低。改造前后具體經濟指標對比見表2。

表2 經濟指標對比

4.4 燒結內外返率進一步降低

改造實施后,粒級分布更加均勻,燒結礦強度提升明顯,使出礦率進一步提高,內、外返粉進一步降低。

The Defect and Improvement of the Way of Material Distributing Under the Condition of Inexpensive Sintering Material

ZHOU Jinsheng

(The Ironmaking Plant of Jinan Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,Shandong,China)

Considering the effects of using large portion of Sierra Leone coarse powder and high silicon powder in the sintering process in 320 m2sintering plant,a distributing system with mosaic embedding method was designed and developed to strongly inhibit the segregation of mixed material.By using such device,the air permeability of mixed material is improved,and the solid fuel consumption is decreased.

material distributing,mosaic embedding,air permeability,solid fuel consumption

TF046

A

1001-5108(2017)02-0042-02

周金生(1983-),運行維保車間工程師,主要從事設備管理工作。