王煒王珂

一、概述

燒結(jié)工序的能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%～12%,是鋼鐵生產(chǎn)的耗能大戶，主要包括固體燃耗、煤氣燃耗、電耗，固體燃料消耗約占75%，電耗15%，煤氣消耗約占6%。萊鋼股份燒結(jié)廠新二區(qū)265m2燒結(jié)機(jī)于2005年10月建成投產(chǎn)，使用焦?fàn)t煤氣點(diǎn)火。因點(diǎn)火器使用周期已到，加上煤氣管道堵煤焦油等諸多原因，導(dǎo)致煤氣單耗偏高，達(dá)0.070GJ/t。為此針對(duì)問題進(jìn)行研究分析，找出煤氣消耗高的主要影響因素：混勻料水分的大小、燃料粒度、燒結(jié)機(jī)布料情況、點(diǎn)火溫度的控制、點(diǎn)火負(fù)壓的控制、點(diǎn)火器選型、煤氣計(jì)量裝置選型等，結(jié)合工藝特點(diǎn)通過低水厚料層燒結(jié)、更換新型節(jié)能點(diǎn)火器、更換煤氣計(jì)量裝置、煤氣管道清污、加強(qiáng)工藝操作嚴(yán)格控制點(diǎn)火溫度和煤空比等一系列措施，使煤氣消耗逐步下降，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

二、降低煤氣消耗的對(duì)策

1.進(jìn)行低水分燒結(jié)

水分在燒結(jié)過程中有混勻、制粒、導(dǎo)熱、輻射、助燃的作用，在保證混勻料造球、白灰充分消化的前提下，盡可能的低水分操作，并且四班統(tǒng)一。生產(chǎn)實(shí)踐證明，物料燒結(jié)過程中水分的轉(zhuǎn)移會(huì)使下部料層超過適宜水分，燒結(jié)料最佳的水分值應(yīng)當(dāng)比最大透氣性時(shí)的水分低1.0%～1.5%，以保證凝結(jié)帶透氣性良好，因此在兼顧混合料成球制粒效果、改善燒結(jié)料層透氣性的前提下，進(jìn)行低水分燒結(jié)可以減少過濕層的不利影響，增大料層密度有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，可減少水分蒸發(fā)熱，節(jié)省燃料消耗。

2.完善工藝設(shè)施提高燃料破碎粒度合格率

適宜的燃料粒度,不僅可以改善和提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量，還能夠降低固體燃耗和煤氣消耗。①對(duì)燃料系統(tǒng)進(jìn)行改造，燒結(jié)廠新二區(qū)燒結(jié)系統(tǒng)原設(shè)計(jì)沒有燃料篩分系統(tǒng)，所進(jìn)燃料中含有約25%的大于10mm粒級(jí)小焦或煤塊，這部分進(jìn)入四輥破碎機(jī)進(jìn)行破碎不僅影響燃料破碎粒度合格率，同時(shí)易損壞四輥破碎機(jī)輥皮，還造成小焦浪費(fèi)。采取的措施是在輸送焦粉大傾角皮帶機(jī)機(jī)頭下部與可逆皮帶機(jī)之間增加一套懸掛式棒條振動(dòng)篩，進(jìn)行燃料預(yù)篩分,篩除大于10mm粒級(jí)的小焦或煤塊，保證了適宜的入輥前燃料粒度。另外回收利用大于10mm以上的大顆粒，降低了燒結(jié)生產(chǎn)成本。②對(duì)四輥破碎機(jī)的輥皮及時(shí)維修,保證四輥破碎機(jī)的破碎能力。通過以上措施，燃料破碎粒度合格率達(dá)到了85%以上。

3.控制好點(diǎn)火負(fù)壓

點(diǎn)火負(fù)壓過高或過低都不利于燒結(jié)生產(chǎn)。點(diǎn)火負(fù)壓過高，表面料層隨空氣的強(qiáng)烈吸入而壓緊，降低料層的透氣性，不利于產(chǎn)質(zhì)量的提高；點(diǎn)火負(fù)壓過低導(dǎo)致點(diǎn)火深度偏低，點(diǎn)火火焰外噴造成熱量大大損失，不利于降低煤氣單耗。

實(shí)際生產(chǎn)中保證煤氣壓力大于4kPa，空氣壓力大于3kPa，料層厚度750mm。在主管負(fù)壓16～17kPa條件下，借助點(diǎn)火器下1#～3#風(fēng)箱開度來調(diào)節(jié)點(diǎn)火負(fù)壓進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，不同風(fēng)箱開度即不同負(fù)壓下機(jī)速、料層不同，生產(chǎn)率不同。根據(jù)生產(chǎn)試驗(yàn)，控制1#～3#風(fēng)箱開度為20%、30%、35%較合適，煤氣消耗最低，可降低煤氣單耗0.01GJ/t。

4.嚴(yán)格控制點(diǎn)火溫度和煤空比

燒結(jié)點(diǎn)火的目的是供混合料表層以足夠的熱量，使其中的固體燃料著火燃燒，同時(shí)使表層混合料在點(diǎn)火器內(nèi)的高溫作用下干燥、脫硫和燒結(jié)。點(diǎn)火的好壞將直接影響燒結(jié)過程的正常進(jìn)行和燒結(jié)礦的產(chǎn)量及質(zhì)量。

點(diǎn)火溫度取決于燒結(jié)生成物的熔化溫度，點(diǎn)火溫度過高會(huì)造成燒結(jié)料表面過熔形成硬殼，從而降低料層的透氣性，減慢料層垂直燒結(jié)速度，降低生產(chǎn)率。點(diǎn)火溫度過低，表層燒結(jié)礦得不到足夠的熱量，產(chǎn)生的粘結(jié)相少，致使料層表面欠熔，燒結(jié)礦表面出現(xiàn)浮灰，產(chǎn)生大量返礦。根據(jù)萊鋼實(shí)際情況，將點(diǎn)火溫度控制標(biāo)準(zhǔn)由1050±50℃降低為1000±100℃，要求強(qiáng)化操作，勤觀察勤調(diào)整。加強(qiáng)對(duì)點(diǎn)火溫度的檢查，有效降低了煤氣消耗。

經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐摸索，煤氣壓力和布料厚度正常下，煤空比例最佳配比為1∶（4～4.5）時(shí)，煤氣流量700m3/h，在表面燒結(jié)礦的強(qiáng)度最好，點(diǎn)火均勻，既保證點(diǎn)火質(zhì)量，又降低煤氣消耗。

5.改造布料裝置

點(diǎn)火溫度的分布要求在臺(tái)車寬度方向上均勻，即風(fēng)量在燒結(jié)機(jī)寬度方向上分布要均勻，燒結(jié)機(jī)布料料面平整，料層透氣性均勻。如料面高低不平或出現(xiàn)拉鉤現(xiàn)象，均勻性就消失，不但影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響煤氣單耗。原布料裝置為小礦槽下部扇形排料閘門處的活頁(yè)門、圓輥給料機(jī)、多輥布料器，活頁(yè)門為多段式活頁(yè)門。生產(chǎn)中由于混合料長(zhǎng)時(shí)間的磨損，導(dǎo)致多段式活頁(yè)門發(fā)生不同程度的變形，下沿磨損不均，造成下料不均勻，料面出現(xiàn)了拉鉤現(xiàn)象。為此，利用年修進(jìn)行改造，多段式活頁(yè)門改為整體式活頁(yè)門，固定在小礦槽下部與圓輥布料機(jī)工作面，并保持合適距離，達(dá)到了布料料面平整的目的，大大改善點(diǎn)火效果，節(jié)約了煤氣，降低了煤氣單耗。

6.堅(jiān)持厚料層燒結(jié)

萊鋼新二區(qū)265m2燒結(jié)機(jī)采用厚料層燒結(jié)，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，要求盡可能使料層厚度≥750mm，保證布料的料面平整、不拉鉤。加強(qiáng)對(duì)布料情況的督察，及時(shí)清理圓輥給料機(jī)粘料。由于料層厚度增加，與點(diǎn)火器距離縮短，火焰長(zhǎng)度縮短，火焰高溫部分較容易到達(dá)料面，相應(yīng)地點(diǎn)火溫度下降，料層厚度的增加有利于降低煤氣單耗。

7.采用新型點(diǎn)火器

萊鋼燒結(jié)廠新二區(qū)265m2燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火器采用的是湖南中冶長(zhǎng)天公司生產(chǎn)的雙斜帶式節(jié)能點(diǎn)火器，使用已有3年多。原設(shè)計(jì)點(diǎn)火器與臺(tái)車距離太大，加上已到點(diǎn)火器的使用周期，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)料面點(diǎn)火不均勻，煤氣消耗量偏高，煤氣單耗達(dá)0.070GJ/t左右。2008年11月利用燒結(jié)機(jī)大修之際，更換新型節(jié)能型點(diǎn)火器，并將點(diǎn)火器下移。使用后煤氣燃燒較完全，橫向點(diǎn)火均勻，點(diǎn)火強(qiáng)度高，點(diǎn)火深度在25～30mm，不但煤氣單耗大大降低，而且表層燒結(jié)礦強(qiáng)度明顯提高。返礦率降低，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高。

表1列出了改造前2008年和改造后2009年煤氣單耗情況，由表中數(shù)據(jù)可看出，通過應(yīng)用燒結(jié)新技術(shù)、新工藝，低水厚料層燒結(jié)、加強(qiáng)布料點(diǎn)火溫度的控制及點(diǎn)火負(fù)壓的控制、選用新型節(jié)能點(diǎn)火器、煤氣計(jì)量裝置改造等措施，降低了煤氣消耗取得了較好的效果。

表1 2008年和2009年煤氣單耗對(duì)比 GJ/t