攀钢钒260+m2烧结机工艺优化实践

攀 钢 技 术 23攀钢钒 260 文钱 （攀钢集团攀枝花钢钒有限公司炼铁厂） 摘 要：针对攀钢钒新 3 号 260 艺缺陷多，导致烧结机作业率低，烧结矿产量低等问题，通过对混合料矿槽棚料治理、配加活性灰、推行厚料层操作等一系列强化措施，优化了烧结机生产工艺，烧结机作业率提高到 利用系数达到 t/（m2h），达到高产高效的目的。 关键词：烧结；工艺优化；作业率；利用系数 0 引言 随着攀钢炼铁厂节能减排、技改工程的推进，新 3 号 260 012 年 8 月建成投产，优化了烧结经济指标。但随着降本压力的增加，炼铁厂提出提高高炉烧结矿入炉比例，降低生铁成本的生产方针。如何发挥新建成烧结机高负压、低漏风率的优势，进一步提高新 3 号烧结机产能，成为新3 号烧结机达产后的攻关方向。本文主要介绍新 3号烧结机投产初期存在的问题，以及采取的改进措施和达到高产高效的经验。 1 投产初期生产情况 新 3 号烧结机投产初期，由于设备故障、工艺缺陷多，使烧结机作业率偏低，零停次数较多，产量较低。新 3 号烧结机投产初期各项经济指标见表 1。 表 1 新 3 号 260 目 台时产量/ （t利用系数/ t(m2h)(kg作业率/ % 设计水平 338 产初期 351 表 1 可以看出，新 3 号烧结机投产初期，虽然利用系数达到了设计水平，但作业率、固体燃料均未达到设计水平，且利用系数与新 1 号、2 号烧结机相比也有较大的差距。影响烧结机生产因素较多，以下就从新烧结工艺操作制度，设备缺陷等方面分析探究导致烧结机主要经济指标低的因素并提出改善措施优化烧结生产保证生产顺行，提高烧结机产量。 2 影响新 3 号烧结机生产的设备问题及改进措施 石灰石矿槽下料不畅 石灰石矿槽底部原设计为四方形矿槽，梯形漏斗，高 2 m，生产中发现，矿槽的四方形角粘料，粘料后有效容积缩小约 1/3 1/2、石灰石中杂草较多，导致漏斗堵塞下料不畅，影响烧结矿 R 指标。故利用检修机会，改造为圆形。改造后，消除了石灰石下料不连续、不稳定的现象。 混合机进口撒料严重 新 3 号烧结机使用的混合机采用锥形收口，混合料皮带直接深入混合机内部给料，未使用漏子 +防尘圈进料方式。为了强化造球效果，混合料中配加生石灰、活性灰的比例高，混合料粘性强，导致混合料在混合机入口处堆积，从造成进料口物料撒出。此外，造球时筒体上粘附的混合料掉落进入伸缩头“皮带二格”，由皮带带出，增加了进料口物料撒料，大大增加了职工的劳动强度，撒料严重时，还将无法正常生产。 为了解决混合机进料口物料撒料问题，提高生产稳定性，借鉴以往防尘圈+ 漏子的进料方式，在混合机进口安装防尘圈，以此提高混合机进料口高度；在皮带伸缩头处安装挡料棚，防止混合料掉入 24 2014 年第 37 卷第 2 期“皮带二格”。改进后，消除了混合机进料口撒料，降低了职工劳动强度，提高了生产稳定性。 混合料大矿槽“棚料” 混合料大矿槽“棚料”情况 投产初期，一旦混合料水分偏大或混合料在矿槽内停留时间延长，都会发生 “棚料” 。每次处理时间 35 h，劳动量大。根据图 1、2 分析认为，之所以造成混合料“棚料”，是由于混合料矿槽壁的支撑力在垂直方向和合力大于混合料自身的重力。从图 2 的可见，改造前的混合料矿槽，混合料与矿槽壁接触处的圆弧面受力，支撑力沿着弧面的切线方向。受力分析表明，由于此处矿槽收口“ 较急” ， 槽支撑力 F 在垂直方向的分力大，当两侧矿槽壁的矿槽支撑力 F 在垂直方向的合力 F 大于混合料的重力 G 时则产生“棚料”。比如：混合料水分过大、或混合料停留时间过长都会造成混合料在矿槽壁形成的摩擦系数 增加，从而粘料就从矿槽壁底部开始逐步形成一个弧面，由于合力 F 大于混合料的重力 G，从而造成“棚料”。 解决“棚料”必须减小矿槽支撑力 F，需增大圆弧面的半径。故将布料侧的矿槽底部两次抬高，以解决这一问题。 改造措施 将布料侧的矿槽底部割去 100 圆辊距离矿槽底部从 180 80 图 1 可见，改造后“棚料”的高度及跨度都发生了大的变化，矿槽壁对混合料的支撑力减小，同时将矿槽下部陶瓷衬砖更换为不锈钢衬砖，减小混合料在下行中阻力，从而减小“棚料”的几率。 改造效果 改造后基本消除了“棚料”，大矿槽储存料量能力提高，矿槽有效容积增加 20 30t，矿槽的缓冲作用得到发挥，加撤料频次减少，物料结构保持相对稳定，从而有利于稳定烧结机操作，有利于稳定各项指标，如烧结矿 R 指标。 由于槽壁底部有效容积增加，矿槽整体下料顺畅， 从而使矿槽底部粘料现象减轻，有利于均匀布料。 图 1 混合料“棚槽”示意 图 2 混合料“棚槽”受力分解 攀 钢 技 术 253 优化生产操作措施 提高混合料的料温 烧结机投产初期混合料的料温低，不到 60 ，主要是由于二混蒸汽管道太多，导致蒸汽压力低，蒸汽与混合料料面接触不充分，热交换低。投产后把二混蒸汽管道由 5 根改成 3 根，提高了蒸汽压力；同时把支管加长，使得蒸汽和混合料料面充分接触，料温达到 69 左右。 改善烧结料层透气性 改进松料器 投产初期烧结机使用的松料器高 450 料管选用 40 钢管， 3 排松料器，每排松料管间距 150 生产中发现松料器使用效果差，烧结料层薄。主要存在的问题有：松料器高度太高，上、下排松料管离料面和篦条太近，致使料层透气性沿台车高度方向分布不均，影响烧结机产能的发挥；松料管钢管较粗，烧结矿层中孔洞大，强度差。 为了充分发挥松料器在生产中的作用，改善料层透气性，提高烧结料层厚度，投产后，将松料器高度降低为 350 料杆选用 20 不锈钢管，由 3 排增加到 6 排，每排间距 50 逐级缩短松料杆长度。使用后，有效改善了料层中下部透气性，料层高度方向透气性均匀，无局部孔洞现象发生。 安装打孔机降低料层阻力 厚料层烧结需要改善透气性。钒钛精矿烧结由于熔点较高，相应的点火温度要求较高，在点火过程中有可能生成钙钛矿，其结构致密，孔隙度少，影响透气性；再者由于料层与点火温度波动，也可能产生过熔层，恶化料层透气性。为此由炼铁厂自行研制的料面打孔机安装在点火后的料层上方，对点火后固结的表层烧结矿进行均匀打孔，降低风量通过上层烧结矿的阻力, 这对于新烧结机物料结构不好，混合料粒度较差尤为重要。 使用活性灰强化制粒 钒钛磁铁精矿粒度粗、亲水性差, 制粒效果差,烧结料层透气性不好。为进一步提高混合料制粒效果，改善烧结透气性，在混合料中配加 活性灰。使用活性灰后，混合料造球效果得到明显改善，烧结料层厚度提高。 推行“低料位，厚料层”烧结 从整个工艺流程看，混合料到烧结机机头需要在矿槽仓中储存一定的数量，以确保混合料布料的连续性。生产实践发现混合料粒度与矿槽料位高低密切关系。料位过高，混合料在矿槽中停留时间太长，会造成生石灰在矿槽中二次消化、混合料水分降低，使混合料小球在混合料自重被挤压破碎，造成其粒度降低，最终导致混合料的透气性变差，影响烧结性能。然而料仓仓位过低，则会造成烧结机料面拉沟、缺料事故发生，也会严重影响烧结矿产、质量。因此将混合料仓料位控制在容积的 1/3 2/3之间。 厚料层烧结具有自动蓄热作用，延长料层高温保持时间，确保液相的形成和各种结晶相的发育生长；还可以减少配炭量，提高料层气氛的氧位，从而抑制钙钛矿的生长，发展铁酸盐优质粘结相，对改善钒钛烧结矿强度有明显作用1增加料层厚度，使强度较差的表层烧结矿占总烧结矿的比例减少，烧结矿成品率相应增大。配加活性灰制粒、改进松料器，为实行厚料层烧结创造了条件。为此，将烧结机速由 m/m/提高烧结料层。 4 优化效果 经过工艺优化和设备改进后，烧结生产稳定性提高，没有出现因工艺流程和设备缺陷问题造成的烧结机停机。烧结矿主要经济指标改善，降低了生产成本（见表 2、 3）。作业率达到 较优化前提高 百分点，烧结机台时产量提高 t/（h 台），利用系数达到 t/(m2h)。对松料器、混合料矿槽改进后，烧结料层明显提高，较之前提高了 结矿固体燃耗降低 kg/t。但烧结矿转鼓强度降低了 百分点，主要是由于为了降低物耗成本，原料发生较大变化，停用了优质进口矿等。 26 2014 年第 37 卷第 2 期表 2 烧结机中操参数 阶段 月份 料层/ 速/ 压/ 温/ 终点温度/ 水分/ % 粒度/ % 料温/ 9 月 654 41 375 5 58 10 月 662 40 376 9 61 11 月 674 41 373 7 59 达产阶段 平均 674 41 375 7 59 1 月 707 38 382 8 68 2 月 720 39 386 5 70 3 月 720 39 388 7 70 工艺优化阶段 平均 711 38 385 7 69 前后对比 3 工艺优化前后主要技术经济指标对比 阶段 月份 台时产量/ （t利用系数/ t(m2h) 转鼓/% 固体燃耗/ (kg9 月 0 月 1 月 产阶段 平均 月 月 月 艺优化阶段 平均 后对比 结语 1）经过工艺优化后，由于设备原因造成的烧结机停机时间减少，烧结机作业率达到了 2）工艺优化后实现了厚料层烧结，虽然降低了烧结机速，但由于烧结料层料