烧结微负压点火技术应用实践

杨建国  刘海涛

(成渝钒钛科技有限公司烧结厂)

摘  要: 成渝钒钛科技公司烧结厂通过安装微负压点火自动控制系统有效将点火器区域下风箱负压控制在-0Pa左右，提高火焰在料层表面的停留时间，使燃料得以充分燃烧，有效提高燃料有效燃烧率从而减低煤气单耗。通过新增微负压点火系统高炉煤气使用量由50.91 m3/吨烧结矿降低至39.90 m3/吨烧结矿。

关键词:  烧结;微负压点火;自动控制; 降低煤气单耗。

1 引言

我厂360m2 烧结生产线自 2012年投产以来，烧结点火煤气消耗基本都维持在 51～53m3/吨烧结矿，与其他较先进的烧结生产线相比，点火煤气消耗量相对较高。经总结分析，造成烧结点火煤气消耗高的主要原因包括点火负压高、点火温度高、空煤比波动大、烧结布料料层低等[1]。

当煤气热值、空煤比、压力固定时，点火的好坏与点火器下的炉膛负压（抽风负压）有直接关系。炉膛负压越高，冷空气进入炉膛就越多，料面被抽入大量冷风，造成表面点火效果差，不仅影响料层表面烧结矿质量，而且造成混合料一进入风箱就被抽紧，影响混合料的透气性，最重要的造成煤气消耗高。因此通过控制点火器下面的1#～3#风箱的压力，实现炉膛微负压点火，对于改善料面点火效果，降低煤气消耗有非常明显的效果。

2 行业发展趋势

烧结机微负压点火技术的运用是目前烧结行业的共识，通过安装微负压点火自动控制系统能够实现通过定期开阀实现气、物分离，有效将点火器区域下风箱负压控制在-0Pa左右，最低限度降低料层的不均匀收缩，提高料层透气性稳定料层中燃烧带的迁徙及发展，提高烧结矿产、质量经济技术指标。同时延长火焰长度，提高火焰在料层表面的停留时间使燃料得以充分燃烧，通过微负压点火能有效减少煤气消耗量从而降低烧结矿能耗，还可提高烧结机利用系数。

3 现状分析

目前钒钛科技烧结厂360㎡烧结机煤气消耗高的主要原因是360㎡烧结机1#-3#风箱压力为11.9KPa～14KPa，没有实现微负压点火。制约烧结实施微负压点火技术的因素分析如下：

（1）PLC原设计采用远程手动控制和现场操作两种方式，主控室操作人员需根据生产状况实时人工输入开度值，实际操作流程繁琐且控制效果不佳，经常因放灰不及时造成风箱堵塞。由于连杆方式传动造成传动不能及时迅速有效的进行。进而造成传动装置的损坏。最后造成1#风箱经常洗穿。

（2）风箱及风门控制系统磨损严重造成大量漏风，1#-3#风箱（2台烧结机共6个支管）不能实现风量调节。

（3）传动机构输入与现场实际反馈有很大误差，部分已经不能使用，与实际情况不符，不能有效的实现自动化，故障率高、维护强度大。

为此，烧结厂开展攻关，实施微负压点火改造、优化生产操作控制等措施以降低煤气单耗。

4 具体实施内容

利用4月烧结机停产中修时间安装新型微负压点火自动控制系统并结合现场因素对微负压点火自动控制系统进行调试：

（1）自动控制程序及参数合理选择

对360㎡烧结机操作程序进行修改，并植入微负压点火自动化控制专用系统，实现计算机自动控制，确保1#-3#风箱生产过程中实现微负压的状况。同时设有人机界面，操作简单，界面为手动、自动两种状态可随意相互切换，并针对工况变化频繁，可调整“基本参数”以满足生产需要。

（2）风箱内部改造：

对两台烧结机点火炉下1#-3#风箱、 12个支管风门及内衬板进行相应处理，根据现场实际情况对风箱进行变径处理，风箱间依据现场对平行阻流器进行处理。

（3）在两台烧结机1#-3#风箱管道上新增烧结机微负压专用设备。新增阀门可以实现微负压点火的需要，且在微负压状态下长时间使用，并保证阀门在冷热状态下开关灵活，没有卡塞现象，在0～100％范围内灵活调节，同时保证使用期间阀门的耐磨和密封效果。

5 生产过程控制

安装完成后，生产人员结合现场生产实际对微负压点火自动控制系统进行了调整测试。经过调试，确定了最佳风箱开度：1#风箱开度为30%，2#、3#风箱开度为25%即可使点火炉区域下风箱负压控制在-1Pa至1Pa之间，从而达到目标要求，同时经过摸索总结，在生产过程中对生产人员做以下要求：

（1）由中控班长督促中控工严格按微负压技术标准进行操作；

（2）利用检修时间对微负压阀门排灰、防堵塞情况进行检查、清理，确保风管畅通；

（3）正常生产时，如果发现1#、2#、3#风箱温度较正常下降较大，看火工需到现场检查确认，通过触摸管壁判断是测点坏了还是风箱堵了，如果现场管壁温度是冷的，那风箱应是出现了堵塞，此时看火工将1#、2#、3#风箱执行器打至手动位，来回手动开阀、关阀几次，并适当敲打风箱管壁，待管壁温度回升，再回复到自动控制。

（4）正常生产过程中，如遇到更换台车、异常停机、短期主风机风门关小等情况，将1#、2#、3#风门切换到手动，适当打开30度至80度，待完全正常后，依次切换至自动状态，1#、2#、3#间隔时间为十分钟。

（5）生产过程中如果遇到大的风洞出现，看火工及时观察1#、2#、3#风箱负压及温度，如负压降低至-3kpa以下仍然有下降趋势，将风门切换至手动状态，开闭完成一次（4分钟），如负压恢复即切换至自动状态，若负压没有变化，反复操作几次，直至正常生产。

6 实施效果

通过实施微负压点火自动控制技术后，烧结煤气单耗降至39.90 m3/吨烧结矿，较实施前50.91 m3/吨烧结矿，每吨烧结矿煤气单耗下降了11.01 m3/吨烧结矿。单耗较实施前下降21.6%。

表1  煤气量消耗统计表

7 结语

（1）钒钛科技公司360㎡烧结机采用高炉煤气做点火燃料，各项指标均偏高，尤其是高炉煤气损耗量偏高，通过微负压点火分区控制系统，使高炉煤气达到最好的利用率，依据钒钛科技360㎡烧结机现场实际状况，安装微负压点火自动化控制装置后高炉煤气消耗量由原来的50.91 m3/吨烧结矿降低至39.90 m3/吨烧结矿，单耗较实施前下降21.6%。

（2）通过实施微负压点火自动化分区控制技术后，有利于主抽风机风量的合理分配，而且由于减轻了混合料被抽紧的现象，提高了料层的透气性，可提高产量，节约固体燃料，且返矿率也随之降低。由于使用了微负压点火分区控制装置，1#，2#， 3#风箱处于密闭环境，节约了主抽风机的电量。

参考文献

[1] 韩正轩，朱红卫，梁晓东，孙继兴，李伟林．降低 265m2烧结系统点火煤气耗的实践［J］．柳钢科技．2018，(6) : 5 ，43．