济钢320m2烧结机投产实践

济钢320m2烧结机投产实践

张瑞堂   李真明   完继成   贾春雪   李军卫

（济南钢铁公司二烧结厂）

摘要 介绍了济钢二烧320m2烧结机投产以后的调改情况，包括：在生产过程中遇到的问题以及解决办法；返矿加水、添加助燃剂、取消松料器等一些工艺改进；SPSS模型的投运；以及目前正在实施的带冷机废气发电项目和布料、筛分系统改造项目。

关键词   投产实践   工艺改进   SPSS   余热发电

1． 前言

济南钢铁集团第二烧结厂320m2烧结机及原料厂工程于2005年1月10日破土动工，2005年9月24日竣工投产。该工程由马钢设计研究院和济钢设计院联合设计，设计能力为年产烧结矿340万t。烧结机投产后仅10天即达到日产10257t，利用系数1.34t/(m2*h)，达到了设计能力，创造了国内达产最短记录。

320m2烧结机投产后，总体生产情况良好，后因生产条件发生变化以及原先某些设计的不合理，相继出现过一些问题。通过实施工艺改进、设备改造，应用和完善SPSS模型控制系统等，是大部分问题得到了解决，取得了良好的经济效益和社会效益。表1列出了该机自投产到1006年9月份的生产指标完成情况。

2． 投产后出现的生产问题及解决

2．1 衬板脱落问题的解决

投产之初遇到的一个最大问题，就是衬板脱落（包括烧结机单辊下料口衬板脱落，带冷机下料口衬板脱落，成品筛筛板、盲板脱落）以及成品系统下料口磨漏，造成烧结机无法连续运行。为此，我们在计划检修期间，对上述部位所有衬板进行了紧固处理，对冲刷严重部位的螺栓实施加固；磨漏严重的下料口进行无衬板化改造，将冲刷面改为格子衬板，以形成料磨料。经过这一系列改造，基本杜绝了此类原因造成的停机，由表1可以看出，自2005年12月份计划检修后，作业率由90%以下提升至96%以上。

2.2 生石灰仓改造

设备方面出现的另一个比较严重的问题是11号生石灰仓跑料，以及失重秤无法正常使用。11号仓分a、b两个仓，设计为方形，四壁及上下仓连接处均为直角，由于生石灰粘性较大，下料过程中易在四角及上下仓衔接处挂料，造成悬料，当开启仓壁振打后，悬料突然落下，便产生“放炮”现象；而失重秤在下料稳定性和精度方面都无法满足生产要求，此二问题造成生石灰配料不准，影响烧结矿成分稳定。为此，我们将11号仓改为圆形仓，给料方式为星型给料机加电子皮带秤，同时在皮带秤下加装双螺旋配消器。目前正在试生产过程中，11号仓与7号仓暂时同时作生石灰仓，交替使用。从生产情况来看，11号仓“放炮”现象以消除，配消器效果尚可。

2.3 混合圆筒及混合料槽粘料问题的解决

由于生石灰消化流程较短，且持续高碱度（2.1~2.4）生产，在一混圆筒、二混圆筒和混合料料槽等处均存在严重的粘料现象。为此，我们在一混圆筒内部沿长度方向和二混圆筒进料端安装了自动清料装置，有效的解决了一混圆筒和二混圆筒的粘料问题。对于混合料料槽粘料，我们分析主要是衬板和料槽结构所致，拟于2006年11月中修期间将铸石衬板改换为不锈钢衬板，并将四角由直角改为圆角。同时，在生石灰下料仓（11号仓）皮带秤下料口处加装配消器，对生石灰提前消化，以进一步减轻一、二混圆筒和混合料槽的粘料。

2.4 蓖条堵死问题的解决

2006年初，烧结机出现了严重的蓖条堵死现象，产量从10000余t/d降至9000/t/d左右，利用系数降到1.3t(m2*h)以下成品率大副下降，厂内返矿急剧增加，给生产造成了较大损失。分析原因；一方面是混合料水分偏大，生石灰质量下降，消化不好，导致混合料温度下降，过湿现象加重；同时，蓖条缝隙太小，不分小颗粒物料淤塞其中，导致蓖条堵死。为此，我们采取将蓖条适当放松，铺底料厚度由原来的30mm增加至50mm，同时严把进厂生石灰质量关，降低并控制混合料水分等措施，解决了蓖条堵死问题。

2.5 完善燃料破碎系统

济钢320m2烧结机所用燃料须在厂内破碎，采用对辊→筛分→四辊破碎流程。其中，对辊、四辊均为接头板带传动，棍子间隙调整采用液压系统控制。投产后出现了以下问题：

① 传动带为接头板带，由皮带扣连接，致使板带经常断裂，3~4天即需更换。

② 给料皮带为普通凹式，焦粉集中在皮带中间，导致辊皮破碎面（主要为中间50%区域）磨损严重，很短时间即需车削辊皮。

③ 液压系统间隙调整困难度较大，破碎过程中无料辊子撞击严重。

改造办法：①将板带由皮带扣连接改为弹性环状传动板带；②将焦粉上料皮带改为平式，只用一个水平托辊支撑，焦粉下料口改为约与上料皮带同宽，将焦粉沿给料皮带宽度方向基本布满，实现给料均匀，从而使辊皮破碎面延长至与辊子长度相当，实现均匀磨损；③制作厚度为0.3mm、0.5mm、1 mm的垫片，根据焦粉粒度要求插在辊子移动轴承座与机架之间，调整好辊子间距后，双辊即无法接触，避免了无料处破碎辊的硬性撞击，同时辊距可以精确定位，提高了焦粉破碎精度。经过这些改造后，燃料破碎系统运行良好，停机时间大幅度减少，板带更换周期延长至4~5个月，辊子更换周期由1年延长至2年（根据辊皮磨损程度计算），消除了设备运行过程中破碎辊的硬性撞击，焦粉粒度合格率由80%提高到95%以上。

3. 工艺改进

3.1 返矿加水润湿

为改善造球效果，在混合料进一混圆筒之前，增加了返矿加水工序。因返矿仓设在配料室的最后端，故返矿铺在一混-1皮带的最上层。因为返矿是造球核心，在其表面加水提前润湿，能起到改善制粒的效果。目前，返矿加水量约为原一混加水量的20%~30%，根据实际情况调节。实践证明，增加返矿加水工艺后，混合料透气性明显改善，并且可节约10%左右的用水量，又明显的改善了造球效果，提高了混合料的透气性。

3.2 取消松料器

投产初期，烧结机装有松料器，生产中发现料层下部垂直烧结速度过快，高温保持时间短，导致烧结温度下降，为了改善强度，不得不增加焦粉用量。根据这一情况，于2005年11月取消了松料器。从表1可以看出，取消松料器后，焦粉用量由11月份的56.58kg/t减少至12月份的55.6kg/t，烧结矿强度比取消前有小幅度提高。

3.3 添加助燃剂

从2005年9月底投产至2006年5月份，通过优化生产参数，提高操作水平，我厂烧结砖转鼓强度从76.15%逐步提高至77.25%。之后，受原料条件、工艺设备所限，基本维持在77%左右，继续提高的难度较大。2006年6月，我们进行了添加烧结助燃剂的生产试验，结果表明，效果明显。试验完成后决定使用，结果转鼓强度从77%左右提高至79.8%以上，焦粉用量从56kg/t降至51.5kg/t左右。

3.4 添加污泥

国内在烧结原料中添加污泥的厂家较多，但多数是将污泥加水稀释后通过管道加到混合圆筒中，使污泥能比较均匀地添加到混合料中，以减少对生产的影响。济钢二烧所用污泥主要为高炉转炉炉尘，添加位置在配料室之后，一混之前。添加流程为：首先通过混匀装置在污泥池内将污泥混匀，然后将其提升至污泥仓；通过污泥仓排料设备在下料前对污泥进行二次混匀，并实现均匀给料；采用具有专利技术的污泥配加设备，将污泥排至一混-1皮带，再由其从入一混圆筒。此种污泥添加方式不用加水，直接使用出厂干污泥，因此污泥使用量较大，且均匀。目前污泥用量约每天200t，占混合料总量的2%左右。烧结过程配加污泥，不仅能回收资源，降低生产成本，获得巨大的经济效益，而且杜绝了以前污泥外运造成的环境污染和资源浪费，具有良好的环保效果。

4.SPSS 模型的投用

芬兰VAIF公司的SPSS模型控制系统在国际上处于领先水平，该系统在济钢2×120m2 烧结机上有比较好的应用。320m2烧结机投产后，在此基础上通过改进完善，使该系统更加适合320m2烧结机的工艺、设备及原料条件等自身特点。该系统有混合料总量模型，水分模型，燃料模型，返矿模型，布料模型，点火模型等六个一级模型，以及机速模型，偏差模型，静态配料模型，动态配料模型，混匀堆料模型等五个二级模型。目前一级模型当中除燃料模型和返矿模型未运行以外，其余都比较稳定，效果比较好。燃料模型和返矿模型未投运的原因，是我厂内外返矿公用一条配-5皮带上料，无法精确计量内外返矿的具体流量。2006年11月中修后，将增加一条新配-5皮带，实现内外返矿单独上料，之后将会投运燃料模型和返矿模型。二级模型当中机速模型运行良好，偏差模型运行不稳定，原因是活页门控制程序尚不完善。动态配料模型因返矿和燃料一级模型未投用而不能运行，中修后也将投入试运行。

5. 正在实施的改造项目

5.1 带冷机余热发电项目

目前带冷机余热发电项目正处在设备安装阶段，计划2006年12月中旬并网发电，预计发电量可满足济钢第二烧结厂用电量的50%。目前国内烧结冷却废气发电的只有马钢烧结厂，该厂发电项目全套由日本引进。济钢烧结厂发电项目系国内第二套烧结废气发电项目，由国内自主设计施工，设备也全为国内自行生产。

5.2  中修改造项目

2006年11月份中修期间准备改造的项目如下：

（1） 拟将布料器系统原来的泥辊+活页门+反射板改为泥辊+活页门+曲面多辊，从而实现更合理的布料。

（2） 二烧筛分系统采用三次筛分，为了实现高炉返粉为零的目标，中修期间拟将成品三筛由椭圆振动筛改为悬臂振动筛，使返粉量由目前的4%以上降低至3%以下。

6. 结语

经过投产后一年来的不断改进，济钢320m2烧结机的生产工艺趋于完善，机械和自动化装备也处于国内领先水平。今后工作的重点是不断提高智能化控制水平，完善SPSS模型，最终使烧结控制完全实现智能化，同时做好余热发电项目，拓宽烧结冷却废气应用领域，进一步加强能源的循环利用。