燒結(jié)生產(chǎn)降燃料消耗實踐

2018-05-25 08:52:42吳從方李樹璋

現(xiàn)代冶金 2018年2期

劉燊，吳從方，李樹璋

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司，江蘇鹽城 224003)

劉燊，吳從方，李樹璋

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司，江蘇鹽城 224003)

摘要：介紹了某燒結(jié)廠降低燒結(jié)礦固體燃料消耗采取的一系列攻關(guān)措施。通過各項活動的開展，燒結(jié)礦固體燃料消耗得到了有效的控制，燒結(jié)礦加工成本有所降低，獲得了較好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)；燃料消耗；工藝改造

引言

近年來，中國鋼鐵產(chǎn)能嚴重過剩，行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，降低工序加工成本變得愈發(fā)重要。燒結(jié)工序能耗約占整個鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程的10%，而燒結(jié)生產(chǎn)固體燃料消耗約占燒結(jié)工序能耗的80%，所以降低燒結(jié)固體燃料消耗是燒結(jié)工序的主要節(jié)能途徑。為了有效降低燒結(jié)礦固體燃料消耗，鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司燒結(jié)廠(以下簡稱“聯(lián)鑫燒結(jié)廠”)進行了相關(guān)的工藝攻關(guān)工作。

1 改進前水平

2014年，聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)礦固體燃料消耗平均達到55.8 kg/t(如表1所示)，遠遠超過了同行業(yè)先進水平。

表1 2014年1～12月固體燃料消耗統(tǒng)計/(kg·t-1)

2 高消耗的原因分析

(1)燒結(jié)礦FeO指標控制偏高。受操作水平、原料條件、設(shè)備條件等因素的影響，燒結(jié)礦FeO指標控制偏高，達到9%以上，適當降低FeO指標可以降低部分燃料消耗。

(2)布料厚度偏低。受臺車漏風(fēng)、平料器等因素影響，聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)布料厚度不足，只有650 mm左右。

(3)混合料溫度偏低。一混加冷水、二混蒸汽量不足、白灰配比不足，混合料熱量帶入少，燃料需要量大。

(4)混合料水分偏高。

(5)燃料粒度不均勻，熱量浪費多。燒結(jié)生產(chǎn)要求燃料<3 mm粒級占到80%以上，聯(lián)鑫燒結(jié)廠只能達到50%～60%，>3 mm粒級造成熱量浪費，<0.5 mm部分過多，被風(fēng)抽走，導(dǎo)致了燃料的浪費。

(6)工藝參數(shù)控制不盡合理，不能有效利用熱量，增加了燃料浪費。

3 工藝攻關(guān)措施

3.1 降低燒結(jié)礦FeO指標

FeO是燒結(jié)礦的主要成分，對燒結(jié)礦強度與冶金性能有重要影響。國內(nèi)外都推行低FeO燒結(jié)，如何降低FeO含量從而提高燒結(jié)礦的冶金性能成為緊迫任務(wù)。

聯(lián)鑫燒結(jié)廠燒結(jié)礦FeO指標控制偏高，2014年燒結(jié)礦FeO指標平均值達到9.6%(如表2所示)，與國內(nèi)同行業(yè)相比控制較高。

表2 2014年1～12月燒結(jié)礦FeO指標/%

參照國內(nèi)先進行業(yè)8%左右，并結(jié)合廠內(nèi)燒結(jié)機實際工藝水平，經(jīng)過認真分析計算，將燒結(jié)礦FeO目標確定為9%以下。

3.1.1 降低FeO的難點

(1)混合料溫度低

混合料溫度低，造成燒結(jié)過濕層厚，混合料透氣性差，透過料層的有效風(fēng)量少，燒結(jié)料層氧化性氣氛弱，甚至炭粒燃燒周圍氧氣供應(yīng)不足，局部形成較強的還原性氣氛，造成礦粉中鐵氧化物還原成FeO，最終導(dǎo)致燒結(jié)礦FeO指標的升高，燒結(jié)礦還原性差，高爐焦比升高。

(2)燒結(jié)抽風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)

燒結(jié)機頭、尾密封板漏風(fēng)，臺車車體之間磨損漏風(fēng)，臺車滑板與滑道之間等處漏風(fēng)易導(dǎo)致燒結(jié)料層燃燒過程不均勻、風(fēng)短路，燒結(jié)不均勻，甚至夾生料，極大地降低了鐵礦粉的氧化度，燒結(jié)礦FeO含量升高。

(3)燃料粒度均勻性差

燃料粒度大小不均勻，不能達到0.5～3 mm的要求，>3 mm粒度增加，造成燃料在混合料層偏析，大粒度燃料集中在料層下部，小粒度燃料分布在料層上部，料層下部還原性氣氛強，F(xiàn)eO含量升高，且燒結(jié)礦成分均勻性也變差。

(4)燃料、熔劑下料精度差

原配料秤精度較差，下料誤差不能滿足燒結(jié)燃料下料精度要求，F(xiàn)eO指標難以控制，經(jīng)過論證，將配料秤更換為精度較高的電子秤，改善了下料準確性，滿足了生產(chǎn)要求，穩(wěn)定了燒結(jié)礦各項指標。

3.1.2 采取針對性措施

(1)一混配加熱水，二混蒸汽預(yù)熱

一混水箱配加熱水，同時利用蒸汽進一步將熱水加熱。把預(yù)熱蒸汽管伸入二次混合機內(nèi)，通過多種方式，提高混合料溫度，通過調(diào)節(jié)蒸汽閥門可準確控制蒸汽流量，穩(wěn)定混合料溫度。

(2)燒結(jié)機漏風(fēng)治理

更換兩臺燒結(jié)機頭、尾密封板共4塊，更換漏風(fēng)嚴重的風(fēng)箱膨脹節(jié)，對磨損嚴重的臺車進行整修，增加耐磨板，臺車欄板變形嚴重的進行更換，對機頭電除塵星型卸灰閥更換為蘑菇頭式的雙層卸灰閥，減少漏風(fēng)。

(3)燃料粒度改善

增加煤粉預(yù)篩分系統(tǒng)，把<3 mm的煤粉直接進倉。燃料破碎粒級(<3 mm)由原來的>50%～60%提高到>70%。燃料破碎粒級提高后，燃料在混合料中分布均勻性明顯提高，使FeO指標的控制易于實現(xiàn)。

3.1.3 實施效果

通過所有針對性措施的實施，燒結(jié)礦FeO指標實現(xiàn)了下降，F(xiàn)eO指標情況統(tǒng)計如表3所示。

表3 2015年1～12月燒結(jié)礦FeO指標/%

2015年燒結(jié)礦FeO指數(shù)平均8.5%，較2014年的9.6%降低了1.1%。

3.2 提高厚料層操作

提高料層厚度的影響因素分析：平料器影響、臺車漏風(fēng)影響。

(1)平料器影響

原平料器設(shè)計是刮板式，通過上、下調(diào)節(jié)刮板的高度調(diào)整料層厚度；上、下調(diào)節(jié)范圍受到限制，不能超出欄板。

(2)平料器改造

將原有上、下調(diào)節(jié)平料器去除，改為上、下浮動式平料器，可以隨著料層上、下自行調(diào)節(jié)，確保做到滿臺車布料。

3.3 提高混合料溫度

混合料溫度不足，尤其是冬季生產(chǎn)，外界氣溫低，混合料熱量散失大，混合料溫度往往只有30℃左右，燒結(jié)過濕層厚度增加，不僅極大地影響產(chǎn)能，還導(dǎo)致了燃耗居高不下。

3.3.1 原因分析、制定針對性措施

對造成上述情況的原因進行分析，并制定針對性措施，如表4所示。

表4 原因及措施

3.3.2 措施實施

(1)提高水溫

把汽輪機冷凝器的冷卻水直接引到一混水箱，對一混過程進行不間斷地補充熱水，同時，還利用外網(wǎng)蒸汽對一混水箱的水進行預(yù)熱，進一步提高水溫，如表5所示。

表5 一混水溫變化/℃

(2)提高石灰配比，改善白灰消化效果

由于自產(chǎn)石灰產(chǎn)能較好，根據(jù)石灰生產(chǎn)情況，適當提高石灰配比，一混加熱水，改善石灰消化，提高消化速度，提高白灰消化放熱利用率，如表6所示。

表6 一混料溫變化/℃

(3)二混增加蒸汽量

將燒結(jié)余熱回收設(shè)備低壓蒸汽和豎爐蒸汽引至二混過程，將原本直排的余熱回收蒸汽有效利用起來，增加了二混蒸汽量，改善了預(yù)熱效果，有效地提高了混合料溫度，如表7，8所示。

表7 二混料溫變化/℃

表8 混合料溫度變化/℃

3.4 其他措施

3.4.1 降低混合料水分

由于長期以來形成的操作習(xí)慣，混合料的水分均保持在8%以上，也是導(dǎo)致固體燃料消耗高的一個原因。因此，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，將混合料加水量逐步下調(diào)，直至水分偏干狀態(tài)，測定混合料水分，然后堅持這個水分值進行操作，難點在于改變習(xí)慣性大水分布料操作。第一階段將泥輥處混合料水分穩(wěn)定控制在7.8%；這一過程用了1個月時間進行規(guī)范操作。接下來繼續(xù)將混合料水分往下限控制，以1個月為期限，分3個階段，每階段10天，最終將水分控制在7.0%～7.5%。

3.4.2 改善燃料粒度

白煤進廠粒度粗細不均勻，對生產(chǎn)不利；經(jīng)四輥破碎機處理后，大粒度白煤得到了破碎，但小粒級部分的粒度也變得更細，這就增加了0～0.5 mm的無實際生產(chǎn)意義部分，這部分煤粉在混合料中容易被抽走，形成了浪費。

經(jīng)過反復(fù)測試和研究，決定對進廠白煤進行預(yù)處理:將<3 mm部分和大粒度料篩分開，<3 mm部分不經(jīng)破碎直接使用，>3 mm部分大粒度料通過四輥破碎機進行破碎，四輥間隙放大，破碎粒度適當放大，上限控制在5 mm；這樣不僅能提高四輥破碎機的利用效率，還能有效地控制住燃料粒度上限，減少在混合料中的偏析。

3.4.3 燒結(jié)工藝參數(shù)控制

(1)由于燒結(jié)生產(chǎn)絕大部分使用進口粉礦燒結(jié)，燒結(jié)溫度較精粉燒結(jié)溫度高，終點溫度水平較高，要求在正常生產(chǎn)情況下杜絕終點提前。嚴格控制好燒結(jié)的終點，以使環(huán)冷一段、二段溫度滿足鍋爐要求，提高汽輪機有效功率，降低電耗。

(2)料層厚度、負壓的控制。普1#機料層厚度達到滿欄板，即700 mm，負壓控制在14.5～15.5 kPa；普2#機料層厚度≥750 mm，負壓控制在15.0～16.0 kPa。當混合料透氣性差時，燒結(jié)機料層厚度控制在≥650mm，保證機尾燒好、燒透；并反饋給生產(chǎn)科，生產(chǎn)科及時調(diào)整原料結(jié)構(gòu)。