245技术特点及生产实践.doc

方大特钢245m2烧结机设计特点及投产实践肖炸和,严奕波,李继勇（方大特钢科技股份有限公司炼铁厂江西南昌 330012）摘要:介绍了方大特钢245m2烧结机在工艺、设备等方面的设计特点及投产以来的生产运行情况。通过设备的整改完善、工艺操作的摸索改进、强化管理措施，较快地实现了达产达标及生产稳定运行。关健词:烧结工艺;设计特点;生产实践1 前言方大特钢炼铁厂原有236m2烧结机于1994年建成投产，工艺、设备装备水平较为落后，综合能耗高，环境污染大，烧结矿产量质量水平已满足不了新建高炉生产需要。因此，根据公司总体发展规划，拟在淘汰236烧结机的基础上，建设一台245烧结机，加上现有一台130烧结机，形成年产烧结矿429万吨的生产能力，项目建成后一方面可以调整和优化高炉炉料结构，有效降低炼铁成本，另一方面淘汰了落后设备，炼铁产能不扩大，符合国家产业政策要求，达到全面提升企业经济效益和社会效益的效果。该工程采用总承包方式（EPC）,由中冶长天国际工程有限公司承建，于2010年9月开工建设，2011年8月竣工投产，历时11个月。工程设计以粉矿烧结为主的烧结机，设计年产烧结矿269.5万t，烧结机利用系数为1.35t/.h，作业率为93%。2 工艺及设备特点 245烧结机的设计是在消化、吸收国内先进经验的基础上，充分考虑了原130烧结机二期工程预留公辅设施，结合本厂现场具体条件及生产管理经验而设计，设计集中采用了较多的成熟技术和先进装备，并尝试应用了本领域部分新技术及新工艺，其特点如下。2.1主要工艺流程工艺流程从燃料、熔剂、混匀料的接受开始至成品烧结矿出厂为止，包括燃料储存、燃料筛分、大块燃料外运、燃料细破碎、配料、一次混合、二次混合、烧结、破碎、冷却、除铁、筛分、成品烧结矿取样及成品贮运等。新建烧结机工艺流程见图1。2.1.1含铁原料、燃料、熔剂的接受与贮存2.1.1.1含铁原料含铁原料为单一混匀矿，各类铁料从新建配套料场经二次原料场混匀后，由胶带机从GZ4转运站运输至烧结配料室，再由可逆配仓胶带机卸到配料室五个混匀料槽内。2.1.1.2固体燃料固体燃料为碎焦粉。碎焦的接受和储存利用现有设施，碎焦由火车送至原有燃料及生石灰库，再由抓斗卸至燃料库堆存。原有焦粉破碎能力不足，需进行扩建。扩建的焦粉破碎流程为一段筛分一段细碎流程。在原有细碎室边上增加一台12001000四辊破碎机。利用原有燃料筛进行筛分，筛上大于12mm的块焦由汽车外运进入高炉使用，小于12mm的进入四辊破碎机。破碎后的燃料由原胶带机（头部延长）送入新配料室内，在原130m2烧结机配料室增设固定漏矿车，可将燃料送到原配料室内。2.1.1.3熔剂石灰石、白云石由胶带机从GZ4转运站运至烧结配料室，在配料室再由可逆配仓胶带机卸到2个熔剂矿槽储存。生石灰、轻烧白云石由密封罐车送到生石灰、轻烧白云石及粉尘配加室旁，用气力输送装置将生石灰和轻烧白云石送入生石灰及轻烧白云石矿槽内。图1 烧结工艺流程图2.1.2配混系统配料室设有一个检修跨及11个矿槽，混匀料槽为3用2备，冷返矿和焦粉矿槽为1用1备，白云石和石灰石为双出口（一用一备）。混匀料配料采用2800mm圆盘给料机加配料秤（B=1000 mm）定量给料。熔剂、焦粉采用B=800mm定量给料机进行定量给料。冷返矿采用B=1000mm的定量给料机给料。生石灰、轻烧白云石采用星形卸灰阀和电子皮带秤定量配料，再经环保型消化器加水消化后给到配料胶带机上。除尘灰采用调速叶轮给料机和电子皮带秤定量配料，再经加湿机加水加湿后给料到配料胶带机上。整个配料过程的配比设定、料仓换槽均在中央操作室进行控制。为了稳定配料，实行矿槽料位管理，各个配料槽均装设了称重式料位计，以保证料位稳定。混料制粒采用两段式，一混混匀并加水到一定的湿度，采用一台350013000圆筒混合机，混合时间为 2.46min。二混强化制粒并调整混合料至适宜水分，采用一台380020000圆筒混合机，混合时间为4.13 min。混合机均为露天设置，为防止倒料检修方便，进混合机的胶带机头部均采用伸缩装置，为提高混合料的温度，设计一、二次混合添加8090的热水。一、二混添加水量自动控制。2.1.3烧冷系统2.1.3.1布料为了保护台车蓖条，减少烟气含尘量，并使混合料烧透，稳定烧结操作，采用铺底料工艺，在混合料布料前铺上一层厚度约2040mm的铺底料，粒度为814mm。混合料布料由B=1200mm梭式布料机、圆辊给料机和曲面十一辊组成的布料装置将混合料均匀地布在烧结机台车上，台车栏板高700mm。台车上料层厚度正常为680mm，最大700mm（包括2040mm铺底料）。为提高混合料料温，改善透气性，混合料矿槽设有蒸汽加热装置。2.1.3.2点火 烧结点火燃料采用焦炉煤气。点火温度为115050，采用微负压点火工艺，点火时间1.0min。进一步降低能耗，改善表层烧结矿质量，采用热风烧结技术，依靠环冷机鼓风的正压和烧结料层的负压作为动力，将环冷机III段的低温热废气用管道引至点火炉保温罩。2.1.3.2烧结冷却烧结机上混合料经点火后，进行负压抽风烧结。245烧结机首次在国内尝试采用了单烟道双风机布置形式，大烟道沿长度方向分为阶梯状的（三段），从尾部到头部截面直径逐渐变大，最大直径5.8m。大烟道出口端部设有烟气分流室。机头设置两台210卧式电除尘器。除尘灰经气力输送送入配料室的粉尘仓，并设有除尘灰外运仓及配套给料加湿设备，以保证生产检修所需。主抽风机为两台SJ12500烧结抽风机，进口负压17500Pa，风量12500 m3/min(工况)。烧结饼经机尾刮刀卸入20004200mm水冷轴式单辊破碎机破碎至小于150mm后进入280 新型液密封鼓风环式冷却机，正常冷却时间大于60min，冷却机配置4台冷却风机，冷却风量2200N m3/t，冷却后的烧结矿平均温度150，冷却后的烧结矿经板式给矿机卸至胶带机运至筛分系统。2.1.3成品整粒系统成品整粒系统采用三段筛分工艺。从冷却机出来的烧结矿送往原烧结矿一筛分室，为原有预留空跨内布置的2台XBSFJ180520双层悬臂筛网振动筛上（一用一备）。上层筛分级点14mm，下层筛分级点8mm。上层筛的筛上产品（大于14mm粒级）作为成品进入成品输送系统；上层筛出014mm的粒级掉入下层筛。下层筛的筛上产品814mm粒级作为铺底料。筛下小于8mm部分进入二筛分室，二筛分室在原有预留空跨内布置2台XBSFJ180500单层悬臂筛网振动筛上（一用一备）。该悬臂筛网振动分级点为5mm，分出58mm粒级的作为小成品，小于5mm的作为冷返矿送入配料室冷返矿槽中。在布置上完全利用并改造原有的筛分室建筑结构，并实现双系列配置。经筛分后的成品烧结矿由带式输送机送至成品取样室，由旋转截取式取样机两小时取样一次，取样间隔时间可根据需要自行调整。样品由人工运送至原烧结矿检验室进行检验。2.2 过程检测与自动控制根据工艺流程特点及要求，为满足烧结工艺生产，以确保烧结矿产品产量、质量、设备安全运行以及节能降耗、改善劳动环境、提高自动化控制和管理水平，设置较完善的过程检测和控制项目，采用仪控、电控一体化计算机控制系统，并应用国内先进、成熟的烧结控制软件技术，以及国内优化控制软件实现全厂生产过程自动控制。仪表检测、控制参数均纳入到计算机控制系统进行生产过程集中监视、控制、数据处理及生产管理。为实时监视物料的烧成和运行情况，设置工业电视对关健生产部位进行监视，有效地减免相关岗位人员的机房看护，实现生产管理的高效化。2.3工艺上采取的节能技术措施工艺设计采用了先进的节能措施，有效减少能源消耗： 采用厚料层烧结技术，厚料层烧结不仅可以改善烧结矿的质量，而且是节省能源消耗的重要手段。 采用新型液密封环冷机，大幅度降低环冷机漏风率；烧结机头尾密封采用负压吸附式密封装置，可大幅降低烧结机漏风。 一、二次混合分别添加热水，提高混合料温度，改善烧结过程。 利用环冷机高温废气进行余热发电，实现热能的循环利用，达到节能降耗的目的。 采用双斜带式节能型点火炉及保温炉，改善点火质量，减少返矿，从而减少燃料消耗。 选用S11系列低损耗变压器，并使其负荷处于最佳节能运行状态。 采用先进的过程自动化检测、控制技术，使生产保持在设定的最佳状态下进行。 生产用水全部循环使用。3 生产实践245m2烧结机于2011年8月18日正式投产，系统热负荷试生产一次性成功。投产后，组织全厂技术人员进行生产技术、设备等方面的攻关，通过对设备问题整改、工艺改进及生产操作优化，实现了达产及生产的稳定运行，投产三个月内主要设计指标均达到设计要求，具体见表1。表1 2011年911月245m2烧结机主要指标情况时间利用系数t（m2h）-1作业率%转鼓指数%工序能耗kg/t2011年9月1.2097.1877.5766.92011年10月1.2698.5577.7052.852011年11月1.3298.6877.7250.733.1投产后设备问题的整改245m2烧结机投产不久后，暴露出一些设备问题，严重制约了烧结机作业率的提高，通过整改，满足了生产需要，设备作业率不断得到提高。1）烟道风量平衡整改，由于采用独特的单烟道双风机布置形式，生产时双风机在烟道中“抢风”严重，一台风机超负荷运转，另一台基本处于空转，且调节困难。后利用检修机会对烟道中的导流隔板进行了整改，由原来的约10米长延长至18米，同时摸索调节风箱各阀门开度，使“抢风”现象得到改善。2）布料系统设备整改，原设计的平料装置为手动升降式板状物，在料层变化时，需人工调整，极不方便，调整不及时会造成有时压料过紧，有时接触不到料面，操作强度大。透气棒设置过密过粗，造成料层透气性过好，在透气棒附近焦粉燃烧时间短，液相量少，强度差。为此，拆除原有平料板，改为悬挂式圆管平料器，根据压料情况，可在圆管内添加配重。取消上排及台车两侧的透气棒，缩小直径，同时布置间距加大，减少边缘效应。改造后，台车布料平整均匀，机尾断面红火层呈现一条直线。3）其它设备故障及事故，投产初期，部分配料圆盘及皮带秤运行不稳定造成下料量波动大，二次混合机传动齿振动过大，液密封环冷机漏水及卸矿槽扬尘大，成品系统皮带头轮下料斗破损漏料等故障对生产稳定运行及现场环境造成一定影响，经强化检修及设备整改，提高了设备作业率。3.2工艺改进及生产操作优化1）优化原料结构，降低精矿粉配比，改善混合料粒度组成，在考虑成本的前提下逐步提高巴西粉等进口矿比率，精矿配比由35%以上降到30%以下，改善烧结料场透气性。2）取消石灰石、云粉等生熔剂的使用，全部使用生石灰、轻烧白云石等熟熔剂代替，同时在混料过程添加热水，进一步改善混合料粒度组成，提高混合料料温，降低了烧结固体燃料的消耗。3）稳定及优化生产操作，投产初期，烧结机操作处于摸索阶段，操作人员操作经验不足，生产波动较大，经常造成过烧或欠烧现象，特别是由于采用了余热发电技术，烧结生产的不稳定对余热发电系统的正常运行影响较大。针对工艺特点及操作要求，推行稳定烧结机速、严格控制终点温度及位置、减少变料现象等操作方法，为实现新建烧结机稳产、高