聯(lián)鑫酸性燒結(jié)礦提高產(chǎn)量的生產(chǎn)實(shí)踐

吳從方， 謝高峰

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司，江蘇 鹽城 224145)

引 言

鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司(以下簡稱“聯(lián)鑫鋼鐵”)的煉鐵原料結(jié)構(gòu)是：堿性燒結(jié)礦、酸性燒結(jié)礦、塊礦。酸性燒結(jié)礦用1#燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)，因產(chǎn)量低而造成高爐消耗外購塊礦比例較高，生礦消耗高導(dǎo)致高爐燃料比高；因此提高燒結(jié)廠酸性燒結(jié)礦的產(chǎn)量是急需解決的問題。

生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦存在普遍問題是：利用系數(shù)低、固體燃料消耗高、燒結(jié)礦強(qiáng)度差、大于40 mm粒級(jí)多，燒結(jié)礦亞鐵高。聯(lián)鑫鋼鐵1#燒結(jié)機(jī)前期生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦也存在類似問題。

1 燒結(jié)機(jī)工藝

1.1 工藝參數(shù)

所有物料通過圓盤給料機(jī)和電子皮帶秤按規(guī)定配比例配加。一次混合機(jī)采水管打眼加水，加水量達(dá)到要求水量的80%～90%；二混采用的也是在水管上打眼加水方式；混合倉滿倉可容150噸。布料方式采用圓輥加九輥布料，混合料布料前先用10～20 mm的鋪底料鋪底，鋪底料厚度50～80 mm，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車規(guī)格為2.0 m×3.0 m×0.8 m，點(diǎn)火用混合(高爐+圍爐)煤氣；燒結(jié)礦經(jīng)冷卻段之后，進(jìn)入單輥破碎機(jī)破碎。破碎后的燒結(jié)礦經(jīng)冷篩篩分處理。分別篩出鋪底料和返礦，成品燒結(jié)礦再經(jīng)過顎式破碎機(jī)破碎之后送高爐礦槽。

生石灰、輕燒白云石粉沒有通過消化器消化，直接配干灰。生石灰、輕燒白云石的質(zhì)量情況如表1所示。

表1 生石灰、輕燒白云石的質(zhì)量情況/%

固體燃料消耗由高爐返焦粉和外購焦粉組成，其主要質(zhì)量情況如表2所示。

表2 高爐返焦粉和外購焦粉組成的質(zhì)量情況

循環(huán)返礦為本燒結(jié)機(jī)冷篩整粒產(chǎn)生的小于5 mm的冷返礦。

酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)時(shí)的主要原料配比如表3所示。

表3 1#燒結(jié)機(jī)主要原料配比

酸性燒結(jié)礦的主要成分如表4所示。

表4 燒結(jié)礦的主要成分及轉(zhuǎn)鼓指數(shù)

1.2 生產(chǎn)工藝流程

聯(lián)鑫鋼鐵1#燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 1#燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)工藝流程

2 技術(shù)改造

2.1 配料室加水改造

2.1.1 生石灰加水消化打水

生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦雖然生石灰(輕燒白云石粉)的配量少(配比2%～3.5%)，但是提前消化很重要。技術(shù)改造前，生石灰(輕燒白云石粉)在混合圓筒內(nèi)消化，常出現(xiàn)生石灰被包裹的現(xiàn)象；技術(shù)改造后，生石灰大部分在配料皮帶上消化，消化效果較好，混合料基本看不到“白點(diǎn)”。改造方法：1)用分料器在配料皮帶的礦料上扒開一條溝，從生石灰小皮帶上下來的生石灰下在溝內(nèi)；2)在生石灰下落點(diǎn)前方約2m和4m處加霧化噴頭；3)在第二噴頭后設(shè)置收料器，其目的是將分開的料收回并將生石灰覆蓋。

2.1.2 除塵灰

除塵灰粒度細(xì)，親水性差，不易混勻，酸燒使用對(duì)透氣性影響較大，因此把除塵灰用汽車運(yùn)輸?shù)綁A燒的一次配料與高爐返礦及煉鐵污泥進(jìn)行混勻作為堿燒的混合料摻入一次配比。

2.1.3 返礦的潤濕

返礦的占比較大且濕容量也大，但返礦含水量很少，返礦顆粒表面和空隙中如果含水相關(guān)太大，會(huì)造成以返礦為核形成球，在燒結(jié)過程中發(fā)生炸裂，影響燒結(jié)透氣性。干返礦給混合料水分的控制常產(chǎn)生誤導(dǎo)。所以返礦的提前潤濕對(duì)燒結(jié)很重要。

2.2 提高水溫

水分子的活性度因水的溫度而變化。水溫越高，水分子活躍性越大，水分子的活躍性越大，越利于物料的潤濕。技術(shù)改造后先將蒸汽通入水槽中將待用水加熱，一混的水溫可達(dá)到80 ℃以上。生產(chǎn)實(shí)踐表明，使用一定溫度的熱水比使用常溫水燒結(jié)效果明顯提升。

2.3 提高混合料料溫

混合料的料溫對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)是相當(dāng)重要的，經(jīng)驗(yàn)證明，燒結(jié)混合料的料溫每提高10 ℃，可以降低燃料消耗1 kg/t礦，混合料溫度偏低(低于露點(diǎn)溫度)有可能形成“過濕”，影響燒結(jié)透氣性。大多數(shù)燒結(jié)廠提高混合料料溫的方法是在機(jī)頭混合料倉(小礦槽)里通蒸汽。但是通蒸汽的位置不同，熱交換和熱利用效果相差較大。

聯(lián)鑫鋼鐵技術(shù)改造后根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和熱交換速度，在最合適的地方進(jìn)行料溫提高。1)配料加熱水消解生石灰(輕燒白云石粉)和返礦加熱水潤濕；2)一混加熱水混勻提高料溫；3)二混直接通蒸汽提高料溫；4)小礦槽通入蒸汽提高料溫。通過以上措施混合料的料溫比改造前提高了20 ℃以上，現(xiàn)在一般能穩(wěn)定控制在65 ℃以上。

2.4 使用合理的燃料結(jié)構(gòu)

雖然聯(lián)鑫鋼鐵采購了一定量的朝鮮無煙煤，但是為了滿足酸性燒結(jié)需要足夠的熱量，因此酸性燒結(jié)生產(chǎn)只使用焦粉作為燃料。朝鮮無煙煤在堿燒生產(chǎn)中配加一定比例，有一定的性價(jià)比。可以降低堿性燒結(jié)礦燃料成本，同時(shí)改善其燒結(jié)性能。

2.5 關(guān)鍵崗位的控制

生產(chǎn)酸燒礦與生產(chǎn)堿性燒結(jié)礦比混合料的濕容量明顯變差，對(duì)水分的敏感度明顯增高。因此在操作上，要求主控和看火工做到配合默契。看火工要時(shí)刻控制好機(jī)尾斷面的紅層質(zhì)量，要根據(jù)紅層形狀來調(diào)整小活頁門和圓輥的轉(zhuǎn)速，要充分發(fā)揮多輥的偏析作用，確保料層透氣性均勻，做到均質(zhì)燒結(jié)。

關(guān)鍵崗位要嚴(yán)格按照“四控、四穩(wěn)、一平衡”的操作要求控制好燒結(jié)機(jī)。

1) “四控”要求：一控制好終點(diǎn)溫度和位置；二控制好大煙道溫度；三控制好主管負(fù)壓；四控制好小料倉的料位。

2) “四穩(wěn)”要求：一穩(wěn)配比，二穩(wěn)上料量，三穩(wěn)水分，四穩(wěn)機(jī)速。燒結(jié)時(shí)如果這4個(gè)方面穩(wěn)定不了，就會(huì)造成燒結(jié)控制紊亂。

3) “一平衡”要求：就是指返礦平衡。對(duì)燒結(jié)來說，返礦平衡特別重要。返礦的主要作用有兩個(gè)，一是提高料層的透氣性，二是“返礦是液相生成的先導(dǎo)”，返礦量過高，說明結(jié)塊差，燒結(jié)能耗高；返礦量過低，又會(huì)影響料層透氣性和燒結(jié)結(jié)塊，引起燒結(jié)惡性循環(huán)。因此，確保一定的返礦量和返礦平衡是實(shí)現(xiàn)燒結(jié)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

2.6 改造效果

通過以上各項(xiàng)技術(shù)改造，1#燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦的燒結(jié)料層厚度可由原來的500 mm提高到600 mm，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)得到較大提高；固體燃料消耗有所降低，燒結(jié)礦的加工成本降幅明顯，技術(shù)改造后的主要技術(shù)指標(biāo)與改造前的對(duì)比表如表5所示。

表5 技術(shù)改造前后1#燒結(jié)機(jī)的主要指標(biāo)及高爐塊礦比例

3 結(jié)束語

(1) 聯(lián)鑫燒結(jié)在原、燃料條件不變的情況下，通過以上技術(shù)改造，酸性燒結(jié)礦日產(chǎn)量大幅度提高，利用系數(shù)比改造前提高0.19 t/(h·m2)，最好時(shí)達(dá)到1.6 t/(h·m2)。

(2) 為高爐增加熟料率創(chuàng)造了條件，高爐塊礦比例由24%降至7%，酸性燒結(jié)礦比例提高到25～30%，熟料率達(dá)到93%。

(3) 高爐燃料比由540.2 kg/t降到520.38 kg/t；高爐的燃料成本降低約28.71元/噸鐵。

(4) 在現(xiàn)有的原、燃料條件下，通過探索生產(chǎn)R=0.3倍的酸性燒結(jié)礦是可行的，主要控制參數(shù)如下：將燒結(jié)機(jī)料層厚度控制在550～600 mm，燒結(jié)段負(fù)壓控制在14.0～16.0 kPa，水分控制在7.5%±0.5%，w(FeO)控制在12%～15%，燒結(jié)礦強(qiáng)度可滿足高爐需求。