改善360 平烧结机实物质量的攻关实践

2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 改善 360 平烧结机 实物质量 的 攻关 实践 梁红义 宋福亮 （首钢矿业公司烧结厂） 摘 要： 为高炉提供优质炉料是烧结工作者永远追求的目标，对新投产的大型 高炉来说，使用精料使其迅速理顺生产，取得较好的技术经济指标，尤为重要 。本 文 就 2010 年以来 矿 业公司 烧结厂针对迁钢 3#大高炉投产， 围绕着 进一步 改善 360 平烧结 机 实物质量 ， 所开展的一些 攻关实践活动以及取得的效果进行 了 总结 分析 介绍 。 关键词： 实物质量 攻关 实践 1 前言 ： 烧结矿是高炉 炼铁的主要原料之一，一般占据入料比例在 70-80%之间， 其质量的好 坏将 直接影响高炉顺行的程度 首钢矿业 烧结厂 360 平烧结机于 2007年 7 月 13 日动工兴建 ， 2008 年 5 月 31 日建成投产 。 投产后 通过 不断地 进行工艺改进，优化工序控制， 强化质量管理 ， 烧结 矿质量指标是不断进步 ， 基本上达到了高炉精料的要求 。 但是 2010 年以来随着迁钢 3# 4000 立特大高炉的投产，其对烧结矿质量提出了更高的要求，特别是对实物强度、粉沫率控制和结矿小粒级组成上都提出了新的要求。围绕着这些要求，本着自身不断改进指标，建设国际一流烧结企业的目标追求， 2010 年 矿业公司烧结厂 组织进行了一系列的攻关实践 工作， 取得了较为理想的效果。 2 主要 攻关措施 2.1.优化配矿结构 ,改善烧结 状况，提高质量 . 合理的配矿结构，对稳定烧结生产改善质量直观至关重要。特别是随着外矿品种和比例的不断增多，烧结状况始终是处于一个动态变化中的， 因此如何在动态中保持烧结性能的最优化，以不断改善烧结 状况，因此在 2010年的生产实践中我们 针对外矿品种多、性能不一的特点， 始终遵循着以下原则来进行配矿结构的优化工作。一是坚持将同化性差的和同化性好的外矿进行合理搭配，比如对液湘流动性较好的扬地粉，在配加时适当搭配难熔的巴西精粉、巴卡粉或巴西烧结粉进行烧结，从而保证了烧结合理的液相流动性；二是坚持三种以上外矿进行搭配使用的方法，利用外矿本身特性进行优势互补，解决了因外矿性能不同对生产造成的不利影响，确保了烧结生产的稳定；三是始终保持一定 比例 的磁铁粉比例，促进烧结矿液相的生产 ，增强烧结粘结性能，促进烧结矿强度提高 。下表为 2010年 1-11月份 一烧车间 所使用的 主要金属料结构配加比例。 2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 表 1 2010年一烧金属料比结构 民粉 自产粉 水粉 澳粉 杨地粉 麦克粉 马萨杰粉 新澳粉 巴卡粉 巴烧粉 巴精粉 综合烧损 一烧 11.5 11 0 15.6 2.1 16.2 0.8 0 7.3 3 2.5 2.41 从表中数据 可以看出， 2010年一烧金属料比结构中精粉比例基本维持在20-25%之间， 从而增加了烧结过程中铁酸钙 矿相 的形成， 提高了烧结矿强度， 并通过合理搭配外矿品种， 保持一定的综合烧损， 2010年一烧 综合烧损 平均 保持在2.4%左右 ，确保了烧结透气性的不断改善， 促进了烧结矿实物质量的不断 改进 。 2.2.加高 台车栏板 ,实施厚料层烧结技术 . 烧结料层的厚薄对烧结矿强度有 着 重要的影响当烧结料层薄时，由于烧结机运转速度比较快使烧 结 过程中高 温 保持时间短， 同相反应和 液相 的形成受到限制，导致烧结矿强度的降低随着烧结料层的加厚，在保持垂直烧结速度不变的情况下，因机速减慢，点火时间与高温保持时问延长， 混合料 中的液相增多，有利于提高烧结矿的强度。此 外 ，还 可 使得烧结料表层供热充足， 提高 台车 表层烧结矿 质量 。不仅如此， 料 层增厚还 可 使烧结矿层的自动蓄热作用得到充分发挥烧结料的配碳量减 少 ，烧结矿中 FeO 含 量减 少 ，改善烧结矿的还原性 因此在 2010 年 2 月份利用烧结机检修机会，将 台车栏板 高度 由高 700mm 增加到760mm，增高 60mm，改造后通过对参数的不断摸索总结，烧结机 布料厚度不断增加，目前已基本稳定在 750mm 左右。料厚的增加，不仅提高了产能，也对改善烧结矿实物质量发挥了积极的作用。 表 2 2010 年与 2009 年的料厚比较 时间 2009 年 12 月 2010（ 1-11 月） 比较 料厚 686mm 740mm +54mm 图 1 料厚比较图 2.3.改造 运转皮带料 库结构，优化结矿在料库中的运行轨迹，减少二次减粒 . 针对 设计上存在的烧结矿转运时间长，料库多，转运中减粒问题严重的问题，今年以来我们围绕着如何减少转运过程中烧结矿减粒开展了料库改造工作，如 新烧 3、 4 机头料库原设计为 800*800 毫米，上面法兰口到液压推杆闸板高度为 1550 毫米，里面安装完耐磨兜子后宽度为 500 毫米，烧结矿从 1550 毫米高度2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 落下后没有缓冲，直接作用到溜槽上，造成溜槽使用寿命短，而且对烧结矿整粒不利。 为降低烧结矿落下速度，将该料库改为如下结构：南侧法兰口以下高度 500 毫米处斜面往南扩出 400 毫米，然后在宽度 200 毫米处往下返 200 毫米，里面安装托板，北侧法兰口高度 1100 毫米处斜面往北扩出 400 毫米，然后在宽度200 毫米处往下返 200 毫米，里面安装托板，使烧结矿经过 2 次反射，降低结矿下 落的速度 ,从而改善成品烧结 矿 粒级组成。 图 2 原料库结构图 图 3 改造后料库结构图 表 3 改造前后数据对比（改造前、改造后均检测三组数据平均值） 位置 阶段 40 /% 40-25 /% 25-16 /% 16-10 /% 10-5 /% 5 /% 成 2 改造前平均 6.55 29.24 50.69 10.35 2.62 0.55 改造后平均 11.09 23.95 35.85 27.85 1.26 0.00 对比 4.53 -5.29 -14.84 17.50 -1.36 -0.55 改造后 烧结矿 中大于 40mm 的粒级增高较多，改造前后相比增高了 4.53%，5-10mm 烧结矿粒级 则 有明显 减少， 下降了 1.36%， 说明我们对新烧 3、 4 机头 料库 溜槽的改进 取得了明显效果 。 借鉴新烧 3、 4 料库改造的成功经验，我们又 依次 对新 5、 6、 7、 8 几个料库进行了改造，有效解决了料库多， 落差大， 烧结矿在运转过程中二次减粒 严重问题，改善 了 烧结矿粒级组成。 2.4.实施低负压点火 技术 ，提高点 火质量，提高结矿质量。 烧结点火负压 高 会缩短火焰的长度 ,高温废气快速流过料层、停留时间短。降低点火负压 ,能使点火器的冷风量减少 ,提高点火温度 ,减少烧结机头漏风 ,使料层中有效风量增加 ,降低点火能耗，同时改善边缘点火 质量 。 360 平烧结机投产以来点火负压一直较高，点火质量差，表层结矿质量较差，为不断改进点火质量，从 2010 年 6 月 13 日至 6 月 17 日进行了低负压点火实验，试验按照四个阶段进行总结分析， 试验期间 风箱执行器实现定时活动，解决了风箱开度变小后易现料库结构 原料库结构 2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 出现因积料堵塞风箱问题 ，确保了试验工作的顺利进行 。 通过对比分析四个阶段的试验情况， 确定了最佳风箱负压压差 2.5 0.2kp，点火风箱负压控制在7-8.5kp 之间各项指标处于最佳水平。 实施 低负压点火后台车边缘点火明显改善 ,基本没有低负压点火试验前台车边缘料发黄的现象，点火火焰形状由 “ 丿 ” 形改变为 “ 八 ” 形。表层烧结矿成矿率明显提高，烧结矿实物质量得到提高。 2.5.优化烧结矿冷却制度， 减少 剧 冷对烧结矿实物质量带来的不利影响。 采用机下冷却 ， 由于 冷却速度快，烧结矿内部产生应力，在运转及整粒过程中发生减粒 较为严重 ，是 烧结矿中 -lOmm粒级多的原因之一。对此通 过改进冷却制度 ，合理鼓风机运转方式 ，使炽热的烧结矿渐冷，以减轻因剧冷而产生的粉末量 ，改善烧结矿粒级组成 。 2010年进一步优化了 5台环冷鼓风机的运行方式，坚持夏季运行三台，备用两台，冬季运行两台，备用三台，同时对 1#变频鼓风机转数进行规定，基本按照 500r/min进行运行。环冷方式的优化改进，对 因 剧 冷对烧结矿实物质量带来的不利影响起到了明显改进作用，降低了烧结矿中小粒级比例，改进了结矿粒级组成。 2.6. 改善燃料加工工艺、优化燃料粒级和配加方式，改进烧结状况。 针对生产中燃料配加采用的是焦粉和无烟煤两种品种 问题， 在 生产实践中通过 对比 新 老系列不同的生产工艺操作摸索中发现，不同的燃料品种在烧结机上发挥的效果不同，特别是焦粉在 360平环冷工艺 配吃效果上表现出的差异 ,因此根据这一变化，对燃料配加方式和粒级进行了优化 ,并从工艺上进行了改进，改善了燃料粒级 组成 ，优化了烧结状况 .收到较为理想的效果 。 2.6.1.对焦粉加工工艺进行改造，筛分工艺由原来的一道筛改为两道筛，筛网网眼分别为一道筛 10mm、二道筛 5mm，加工过程中先筛出 10mm以上的作为焦丁供白灰窑使用，再筛出 5-10mm和 -5mm以下两个粒级，其中 -5mm以下作 为合格使用焦粉进储仓然后再对 5-10mm大颗粒焦粉用对辊进行直接加工，使其达到 5mm以下，这样一来筛出的焦粉将不需要再加工而直接进入配料室进行配料， 有效控制了焦粉过粉碎问题的发生，优化了粒级组成，改善了烧结状况。 2.6.2.优化生产配加方式，生产上采取了焦粉基本上全由 360 平烧结机配加 ,老系列全使用无烟煤进行生产的组织及配加方式 ,有效发挥焦粉在 360 平 烧结生产中改善质量的作用 ,同时也精简了上料组织，避免了两个车间互为变料 造成 混料对生产带来的不利影响 。 2.7.改进工艺设施，优化烧结过程，改善质量。 本着“ 小改造 、 大效果”的原则， 2010 年结合生产需要对一些 关键 工艺设施进行了优化改进 ， 促进了烧结状况的改善，提高了烧结矿实物质量。 2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 2.7.1.烧结九辊安装变频器，使九辊转数实现可调，改进了布料效果。 2.7.2.将烧结机 1-22#风箱隔板由原来的 400mm 宽平板改为三角型，增加风箱上口的抽风面积。 2.7.3. 对烧结机泥辊小闸门进行改造，将原来的 6 个大闸门改为 9 个小闸门，对配重进行规范，采用悬挂可调，解决了泥辊闸门易溜料、布料效果差的问题。 2.7.4. 针对电子秤零点漂移后导致下料不稳定对结矿质量造成较大影 响，通过提前检测发现避免零点长时间漂移后不能及时发现问题，在配料监测系统中增上零点漂移报警系统，从而解决了电子称跑零点问题，实现了稳定下料，提高了烧结机效率，保证了结矿质量稳定。 2.7.5. 针对台车栏板改造加高，料厚增加，为不断改善料层透气性，组织 360平烧结机松料器由单层改成双层，在上部增加了 9 根圆钢，从而进一步改进了布料效果，满足了料厚不断增加的需要。 3 取得的效果 : 通过采取一系列的攻关措施，烧结矿实物质量取得了明显改善，转鼓指数大幅度提升，筛分指数大幅度下降，返矿率也是大幅度降低，烧结矿粒级 组成明显改善， 5-10 粒级组成是明显降低 。 见表 4 表 4 主要指标比较 指标名称 转鼓指数/% -5mm 筛分指数/% 返矿率/% 5-10mm 比例/% 结矿平均粒径 /mm 10年 1-11月 83.81 5.32 17.1 24.97 17.91 09 年 81.51 8.0 24 30 13.85 比较 +2.3 -2.68 -6.9 -5.03 +4.06 图 4 主要指标比较 4 结语及 下步主攻方向 改善提高烧结矿实物质量是烧结工作者永远的奋斗目标，也是高炉生产永远的追求，只要我们认真努力开展工作， 将配矿结构，工艺改进，工序控制、漏风治理等方面的工作做实做细，烧结矿实物质量就会不断改进提高。 360 平烧结机通过 2010 年一年来的攻关实践，取得了较为理想的效果，为迁钢 3#特大型高炉2011 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集 投产后顺利理顺达产提供了优质原料。下一步我们将着重围绕以下几方面 继续组织 开展攻关 工作，以实现烧结矿实物质量的不断改进提高 ，使 360 平烧结机的 各项指标 在国内同行业处于 绝对 领先地位 。 1)优化配矿结构对改善烧结状况，提高烧结矿实物质量具有重要的作用，特别是在目前原燃料品种杂，变化大的条件，动态中要持续不断地抓好配矿结构的优化工作，不断改进烧结状况，提高实物质量。 2)实施热风烧结技术，做好环冷机三段热风引入零米助燃风机及高压鼓风机中的研究及实施工作，不断改善点火质量，优化烧结状况， 改善实物质量 。 3)结合余热发电投入，做好 烧结矿 热风冷 却 工作，进一步优化烧结矿冷却方式，降低 剧 冷对烧结矿实物质