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行業(yè)新聞

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賈柯亮  鄭林鋒

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠  陜西  韓城  715405）

摘要：近年來，龍鋼公司煉鐵廠堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向，緊扣生產(chǎn)目標(biāo)和重點(diǎn)指標(biāo)，在抓好過程管控的同時(shí)，大膽創(chuàng)新抓關(guān)鍵，集思廣益破瓶頸，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)新技術(shù)在燒結(jié)機(jī)的應(yīng)用，為鐵前系統(tǒng)“高效冶煉”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展走好關(guān)鍵性一步。通過新技術(shù)實(shí)施于生產(chǎn)系統(tǒng)，加強(qiáng)生產(chǎn)過程管控，在提高料層透氣性，料溫提升，返礦量減少，料層增加，節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)了400㎡燒結(jié)機(jī)高產(chǎn)低耗的目的。

關(guān)鍵詞：新技術(shù)；透氣性；料層；料溫；降耗

1  前言

龍鋼400㎡燒結(jié)機(jī)2010年10月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)利用系數(shù)為1.25t/㎡h，產(chǎn)品供應(yīng)2座高爐，隨著高爐生產(chǎn)條件的不斷提升，高爐產(chǎn)量近幾年在不斷地刷新記錄，對(duì)燒結(jié)礦的需求進(jìn)一步增加，為滿足高爐需求，400㎡燒結(jié)依靠科技創(chuàng)新和管理提升，圍繞產(chǎn)能提升和節(jié)支降耗，采取一系列新技術(shù)的應(yīng)用和改造，在保證質(zhì)量的情況下逐步提升產(chǎn)能，在滿足高爐生產(chǎn)需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的同步提升。

2  新技術(shù)應(yīng)用

2.1混合機(jī)三合一直筋襯板、制粒機(jī)逆流襯板的應(yīng)用。

厚料層燒結(jié)的前提保障是料層具有良好的透氣性，隨著料層厚度由850mm提升至900mm，混勻制粒效果必須得到提升，因此我們對(duì)400㎡燒結(jié)混合機(jī)和制粒機(jī)內(nèi)部襯板進(jìn)行了改造，混合機(jī)使用三合一直筋襯板（圖1）代替原來的角鐵揚(yáng)料板，制粒機(jī)應(yīng)用錐形逆流襯板（圖2），大大提高了混合料的混勻效果，為厚料層燒結(jié)提供了有力保障。通過三合一直筋襯板和逆流襯板的應(yīng)用，混合料制粒效果得到大幅提升，燒結(jié)透氣性提升，燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能得到進(jìn)一步發(fā)揮，混料筒粘料情況減輕，延長設(shè)備檢修周期的同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1  混合機(jī)應(yīng)用三合一直筋襯板

圖2  制粒機(jī)應(yīng)用逆流襯板

2.2新型防堵篦條的應(yīng)用

爐篦條是燒結(jié)臺(tái)車承載燒結(jié)礦的主要部件，其設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系燒結(jié)礦料層風(fēng)量分布、燒結(jié)過程穩(wěn)定性及自身壽命周期。由于小顆粒燒結(jié)礦、黏粘性粉塵容易粘附在篦條表面，氣流通過篦條阻力逐漸加大，風(fēng)量逐漸減小，最終導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)篦條之間縫隙被糊堵，對(duì)燒結(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)和人員操作帶來很大影響，針對(duì)此問題，我們引進(jìn)新型防堵篦條，該篦條上部采取倒V型設(shè)計(jì)方式，兩端掛鉤由方形改為過渡圓弧，整體厚度由上至下呈幾何進(jìn)行遞減，可有效降低抽風(fēng)阻力，增加透風(fēng)量，減少物料粘附，降低篦條燒損。經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)行總結(jié)，最終采用臺(tái)車中部新型篦條替換舊式篦條，兩側(cè)各40cm采用舊式篦條的方式（圖3），這樣一來，臺(tái)車中部利用新型爐條獨(dú)特的設(shè)計(jì)可增加風(fēng)量，兩側(cè)采用舊式爐條可減輕邊緣效應(yīng)，燒結(jié)過程參數(shù)和燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)都得到明顯改善。

圖3  防堵篦條與舊篦條搭配使用

與前期改造前參數(shù)對(duì)比：料層厚度提升了50mm，在同等流量下日產(chǎn)提升300t左右，臺(tái)速下降0.1m/min，燒結(jié)時(shí)間延長2分鐘左右，燒結(jié)礦強(qiáng)度得到提升，同時(shí)主抽電流得到平衡，前期1號(hào)與2號(hào)電流相差20-30A，一號(hào)前期電流680A左右，二號(hào)前期電流為660A，改造后一二號(hào)均為667A左右。防堵篦條的使用不僅杜絕了篦條粘糊現(xiàn)象，同時(shí)篦條消耗量明顯降低，篦條平均月消耗量由1200根降至300根，同時(shí)減少了停機(jī)次數(shù)，保證了燒結(jié)機(jī)的設(shè)備作業(yè)率。

2.3新型松料器的應(yīng)用。

隨著料層厚度的不斷提升，改善燒結(jié)料的透氣性是保證燒結(jié)礦質(zhì)量和燒結(jié)機(jī)提產(chǎn)降耗的關(guān)鍵措施。燒結(jié)機(jī)原有刀片狀松料器與混合料接觸面積較少，松料效果有限，同時(shí)為了具備提升料溫的功能，對(duì)松料器進(jìn)行了優(yōu)化，改進(jìn)為可拆卸式不銹鋼空心圓筒形狀，表面交錯(cuò)打孔，內(nèi)部可通入蒸汽，使其具備雙項(xiàng)功能（圖4）。由于此處最接近點(diǎn)火燒結(jié)，熱損失最少，預(yù)熱提溫效果明顯。結(jié)合臺(tái)車礦槽通入蒸汽配合情況下冬季料溫可達(dá)到68℃左右，這一改造不僅透氣性較之前提高，還可以通過對(duì)松料器棒條數(shù)量與位置的調(diào)整來調(diào)節(jié)料層的透氣性。

圖4  新型圓筒狀松料器

2.4料面蒸汽噴吹技術(shù)的應(yīng)用

在燒結(jié)機(jī)8#-16#風(fēng)箱位置的料面上方安裝6排蒸汽管道，對(duì)料面進(jìn)行噴吹蒸汽（圖5），主要是利用蒸汽中H、O等介質(zhì)提升焦粉燃燒效果，使用同樣的燃料可以產(chǎn)生更多熱量，減少殘?zhí)己?，充分發(fā)揮焦粉燃燒所釋放的熱量，從而降低燃料消耗；料面噴吹后可以改善料層上部燒結(jié)礦質(zhì)量，優(yōu)化了燒結(jié)層溫度，提升燒結(jié)礦質(zhì)量。氮氧化物由210㎎/m3下降至180㎎/m3，該技術(shù)的應(yīng)用不僅降低燒結(jié)固體燃料的消耗，同時(shí)也達(dá)到了燒結(jié)機(jī)環(huán)保生產(chǎn)的需求，對(duì)燒結(jié)機(jī)清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

圖5  料面噴吹蒸汽

2.5微負(fù)壓點(diǎn)火系統(tǒng)改造

微負(fù)壓點(diǎn)火是燒結(jié)工藝中極為重要的一環(huán)，其主要理論是基于燒結(jié)氣體動(dòng)力學(xué)而來，實(shí)際措施主要是通過對(duì)點(diǎn)火爐下方的1#~3#風(fēng)箱風(fēng)量和負(fù)壓的合理分配、控制使點(diǎn)火爐內(nèi)部形成-10~-50pa的微負(fù)壓。點(diǎn)火負(fù)壓過低，點(diǎn)火爐火焰內(nèi)收，冷空氣從點(diǎn)火爐四周吸入，降低爐膛溫度，臺(tái)車兩側(cè)點(diǎn)火效果差；點(diǎn)火燃料的可燃成分過早地被吸入料層，表層點(diǎn)火熱量不足，抽入過多風(fēng)量破壞原始料層透氣性，增加料層阻力，增加進(jìn)入風(fēng)箱支管的灰量。點(diǎn)火負(fù)壓過高，點(diǎn)火爐火焰外撲(向臺(tái)車外擴(kuò)散)，點(diǎn)火爐的燃燒產(chǎn)物不能全部抽入料層，浪費(fèi)能源，且燒損臺(tái)車欄板。因此，我們采取了以下兩個(gè)方面的措施：

（1）將點(diǎn)火器下方前三個(gè)風(fēng)箱隔板采用浮動(dòng)式風(fēng)箱隔板與臺(tái)車體底部采用動(dòng)密封技術(shù)（圖6），減小風(fēng)箱隔板與臺(tái)車體底部的間隙，有效改善密封效果。

圖6  浮動(dòng)式風(fēng)箱隔板

（2）將點(diǎn)火器下方風(fēng)箱與大煙道系統(tǒng)相連，落料直接由卸料管道完成卸料。在卸料管道側(cè)面上方開孔加裝連接風(fēng)管與大煙道連接（圖7），為風(fēng)提供專用管道，實(shí)現(xiàn)風(fēng)料物分離。管道分離改造后，物料不會(huì)進(jìn)入風(fēng)管，避免對(duì)管道造成堵塞。通過變徑減少風(fēng)量，減輕閥體的侵蝕和沖刷，延長閥體使用壽命，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量長期穩(wěn)定控制。

圖7  氣料分流裝置

2.6聯(lián)合布料器的應(yīng)用

龍鋼400m²燒結(jié)機(jī)臺(tái)車布料控制系統(tǒng)為扇形閥+合頁門結(jié)構(gòu)，均為人工操作調(diào)整，由于調(diào)整距離滯后、人員技術(shù)水平及精心程度等因素影響，實(shí)際料面頻繁出現(xiàn)超、欠料現(xiàn)象，不僅影響整體點(diǎn)火效果的一致性，同時(shí)也導(dǎo)致燒結(jié)礦中偶爾出現(xiàn)夾生料的現(xiàn)象，引起機(jī)尾紅層欠均勻，返礦量不穩(wěn)定。技術(shù)人員利用系統(tǒng)檢修時(shí)間對(duì)臺(tái)車布料控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，安裝聯(lián)合布料器（圖8），實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化布料，減少了人工操作造成的生產(chǎn)過程波動(dòng)，料面持續(xù)平整，機(jī)尾紅層均勻、燒結(jié)終點(diǎn)一致。料層厚度從900mm提升到930mm，燒結(jié)機(jī)負(fù)壓提高了3KPa，臺(tái)車兩側(cè)撒料情況減少，小時(shí)內(nèi)返量較改造前下降20t。

圖8  聯(lián)合布料器

3  主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)變化

經(jīng)過一系列新技術(shù)應(yīng)用與設(shè)備改造，400㎡燒結(jié)機(jī)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都有了明顯的提升，生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸趨向良性循環(huán)，為高爐提供了優(yōu)質(zhì)原料。表1是新技術(shù)應(yīng)用前后部分燒結(jié)參數(shù)、指標(biāo)的比較。

表1  400㎡燒結(jié)主要生產(chǎn)指標(biāo)比較

4  結(jié)語

龍鋼400㎡燒結(jié)機(jī)通過在混合機(jī)應(yīng)用直筋襯板、制粒機(jī)應(yīng)用逆流襯板、臺(tái)車應(yīng)用新型防堵篦條、松料器改造以及料面噴吹蒸汽技術(shù)、微負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)、聯(lián)合布料器的應(yīng)用，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量明顯提升，為高爐創(chuàng)造了良好的生產(chǎn)條件，對(duì)鐵前系統(tǒng)的節(jié)支降耗起到了良好的效果。

下一階段我們將以固燃＜60kg/t，日產(chǎn)＞15000噸為目標(biāo)，從臺(tái)車漏風(fēng)治理、環(huán)冷冷卻效果提升、下料口改造等方面繼續(xù)下功夫，為鐵前系統(tǒng)高效冶煉創(chuàng)造更好的條件。

參考文獻(xiàn)

[1]  樸挺，鄧開文，鋼鐵冶金，北京：北京工業(yè)出版社，1994.5

[2]  王威，燒結(jié)微負(fù)壓點(diǎn)火改造，自然科學(xué)，2017.7

[3]  孫東，轉(zhuǎn)爐煤氣燒結(jié)點(diǎn)火工藝改造 ，山東冶金，2018.4

摘自《燒結(jié)球團(tuán)技術(shù)網(wǎng)》