南钢烧结生产新技术的应用与实践

烧结矿占高炉炉料比例高达70%以上，烧结生产是炼铁前道工序中重要的环节，承载着高炉的稳定顺行。南钢将重点放在烧结工艺结构优化控制上，从优化配矿结构入手，通过装备升级、新技术应用，漏风治理，严格控制烧结各个生产环节。对烧结工艺进行深入剖析，深入挖掘，在智能化控制、大数据应用、节能降耗等方面取得了较大进步，技经指标也得到提升。1烧结生产新技术应用1.1优化配矿结构，混匀料直供之前南钢混匀料结构不稳定，铁料品种多达二三十种，经常变换。混匀料堆采用平铺切取工艺，换堆频繁。南钢与中南大学开展配矿研究课题，通过烧结杯单烧实验，确立较优的配矿方案，将铁料品种优化固定10个品种内，形成了60%富粉+10%褐铁矿+16%精粉+14%杂料的配矿结构。取消混匀料堆平铺工艺，采用原料场单品种按比例配矿直供烧结，应用混匀料成分在线监测技术，保证混匀料成分稳定，混匀料硅标准偏差控制0.2以内。1.2雾化加水及智能混合加水控制混合加水在整个烧结过程中起着十分重要的作用，加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。混合机加水的目的在于混匀，在沿混合机长度方向均匀加水，加水量占总加水量的80%～90%。制粒机加水的目的是强化制粒，加水量仅为10%～20%。制粒机内分段加水有效提高制粒效果，通常在给料端用喷射流使料形成球核，继而用高压雾状水，加速小球长大，距排料端1m左右停止加水，小球在滚动中紧密坚固。制粒机之前用螺旋铜芯的雾化喷嘴，因工业水质较差，经常堵塞喷嘴，后改用高炉炉顶打水降温专用喷嘴，雾化效果好。制粒机雾化加水后混合料平均粒度增加0.48mm（见表1）。另外水分监测之前采用红外线水分仪，因受环境素因（如光线、水汽、粉尘等）影响，水分控制波动较大。针对这一矛盾，与南钢金恒科技合作上线一套混合料智能加水控制系统，改用多频谱微测水仪，通过前馈加反馈方式，实现了混合料加水全自动控制，稳定了混合料水分。

1.3多维预热混合料技术以往在制粒机加蒸汽来提高料温，但混合料从制粒机出来后，沿途热量散发，实际预热效果不佳，烧结料层“过湿带”加厚，引起燃耗上升。为提高料温至“露点”以上，除加热水和制粒机通蒸汽外，还实施混合料仓蒸汽预热技术来提高料温。在混合料仓仓壁下部开孔安装喷嘴，通入蒸汽，远程动态调节蒸汽流量，圆辊料门处在线红外检测混合料温度，预热效果大幅提升，料温达到70℃以上，而且还降低了蒸汽用量。1.4依托智能化平台，稳定烧结工艺参数控制南钢烧结引进中冶赛迪智能化平台（如图1所示），平台有12个智能模块，如：混合料一体化配料、参数合理范围匹配、关键参数监测及预警、交互式数据分析引擎等等，模块通过大数据分析与自学习功能，全流程管控烧结生产过程，实时监测烧结终点温度及位置，终点温度400～460℃范围稳定率达到90%以上，实现烧结生产智能化。

1.5风机变频技术应用常规风机，其选用风量、风压要比实际需要高（风量裕量5%~10%；压力裕量10%~30%），传统控制裕量方法大多采用挡板式风门来调节，人为增加阻力来达到调节目的，极大浪费电能。风机变频控制后，可对风机的风量做平滑无极调速，风机在最佳工作点运行，风机工况曲线更符合系统，可提高风机效率，避免风机“喘振”现场。由于风量与转速的二次方成正比，功耗与转速的三次方成正比，因此变频控制更节能。烧结厂为降低电耗，持续对大型风机进行变频改造，如配料除尘、机尾除尘、整粒除尘风机、脱硫增压风机、主抽等。采用变频控制后，风机节电率达到12%～45%（见表2）。

2烧结新装备应用2.1强力混合机烧结料经过配料、混合机后混匀效果不佳，影响烧结矿产、质量。同时由于物料混匀不均，尤其是生石灰分布不均匀，造成碱度等质量波动影响高炉稳定运行。为了有效解决上述矛盾，在3#机混合机前增加一台立式强力混合机，提高混合料混匀度。投用后大烟道负压下降，布料厚度提升（如图2所示）。

2.2漏风治理，提高产能烧结机系统漏风点[1]主要在烧结机头、机尾密封板，台车与滑道，风箱及大烟道双层卸灰阀等。通过更换头机尾更换柔磁性密封装置，采用无油密封滑道（图3）技术改造、风箱喷涂、大烟道采用复式智能双层卸灰阀（图4），进行漏风治理，提高烧结产能。

3主要技术经济指标通过实施上述新技术、新装备应用后，烧结主要技经指标均取得了较大的提升（见表3）。

从表3可以看出，2022年比2020年利用系数上升0.08t/m2·h，工序能耗下降4.01kgce/t，固体燃耗下