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重钢240m2烧结机降低固体燃耗的实践
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摘要:介绍了重钢一烧240m2烧结机投产以来为降低烧结固体燃耗采取的强化管理、技术改造、以及新工艺的应用等措施及获得的效果。 关键词: 一烧 降低固体燃耗 措施 1 前言 重钢烧结…
摘要:介绍了重钢一烧240m2烧结机投产以来为降低烧结固体燃耗采取的强化管理、技术改造、以及新工艺的应用等措施及获得的效果。
关键词: 一烧 降低固体燃耗 措施
1 前言
重钢烧结厂一烧车间240m2烧结机于2005年3月投产，生产高碱度烧结矿供应高炉使用。投产的第一年，固体燃耗(标煤)高达52kg/t左右，与国内其他钢铁企业先进指标相比存在一定差距(见表1)。
表1 2005年国内部分企业烧结固体燃耗指标
|
企业
|
固体燃耗/kg/t
|
利用系数/t/m2·h
|
|
国内平均
|
47.2
|
1.359
|
|
重钢一烧
|
52.0
|
1.478
|
|
南京
|
44.9
|
1.537
|
|
新余
|
32.3
|
1.404
|
|
济钢
|
49.4
|
1.308
|
|
涟源
|
48.7
|
1.4
|
|
柳钢
|
45.0
|
1.55
|
|
韶关
|
49.1
|
1.28
|
从表1中可以看出，重钢一烧固体燃耗指标低于同期国内的平均水平，与国内先进企业指标如新余、南京等企业相比有较大的提升空间。固体燃料消耗约占重钢烧结工序能源指标的70％左右，因此减少固体燃料消耗是降低工序能耗的主攻方向，坚持技术进步和创新，降低固体燃耗已成为重钢烧结工作者的重点工作。通过近两年来的技术改造、工艺改进和加强管理等措施，重钢240m2烧结机的能耗得到不断降低，截止2006年9月时，固体燃耗已降到48kg/t(见表2)。
表2 重钢240m2烧结机固体燃耗指标
|
年份
|
产量/万t
|
利用系数/t/m2·h
|
固体燃耗/kg/t
|
|
2005
|
191.87
|
1.478
|
52
|
|
2006
|
188.32
|
1.390
|
48
|
注：2006年指标截止9月30日
2 降低固体燃耗的措施
2.1 改善燃料粒度，加强对燃料轧制质量的管理
燃料粒度是影响固体燃料消耗的重要因素，适宜的燃料粒度是降低固体燃耗的前提。燃料粒度过粗，燃料分布不均匀，布料时粒度易于偏析集中在料层的下部，而且大颗粒燃料难以充分燃烧降低了燃料的利用率；燃料过细，则燃烧速度太快，供热时间过短，导致烧结过程中的物化反应不完全，烧结矿质量变差。
一烧车间目前使用的固体燃料主要是焦粉和无烟煤，生产试验表明：破碎后的燃料粒度-3mm粒级占75％～80％是比较适宜的。一烧车间进行了多次试验，对合理的燃料粒度重新进行了确定，确定轧制后的燃料：焦粉-3mm粒级控制在75～80％范围，白煤-3mm粒级控制在70～75％范围。同时加强对燃料加工操作过程的管理，合理安排不同品种的轧制作业，做到单独轧制不混料，确保粒度符合工艺要求。对破碎设备进行定期维护，有效的保证了燃料破碎质量，杜绝了因燃料粒度不合格而导致的燃料配比变化，从而保证了固体燃料配比的稳定。
2.2 使用冷固球，充分利用冷固球的C
钢铁企业在生产过程中会产生大量含铁、碳的工业废料，如瓦斯灰、除尘灰、污泥等。这些废料若不加以利用，不仅污染环境，而且也是一种资源浪费。重钢在借鉴其他钢铁企业工业废料回收利用的基础上，结合重钢现有条件，创建了冷固球加工工艺的中间环节。
冷固球的主要原料有除尘灰、瓦斯灰、硫酸渣、污泥等，冷同球的主要成分见表3。在烧结过程中配入适量的冷同球，既能充分利用其中的固定C，又不会对整个钢铁生产造成大的影响，达到废料利用、变废为宝的效果，同时降低了烧结过程中的固体燃料消耗。
表3 冷固球的成分表(2006年4月～9月)
|
月份
|
TFe
|
SiO2
|
CaO
|
MgO
|
S
|
Al2O3
|
Loss
|
C
|
H2O
|
|
4月
|
48.19
|
6.50
|
9.19
|
1.98
|
0.654
|
2.96
|
7.70
|
4.17
|
10.04
|
|
5月
|
49.51
|
6.36
|
8.95
|
2.05
|
0.360
|
2.10
|
7.67
|
4.44
|
9.56
|
|
6月
|
50.58
|
6.27
|
9.03
|
1.98
|
0.288
|
1.98
|
6.26
|
4.01
|
10.42
|
|
7月
|
48.33
|
6.72
|
10.23
|
2.08
|
0.290
|
2.05
|
8.17
|
4.43
|
10.00
|
|
8月
|
45.83
|
6.69
|
10.89
|
2.22
|
0.367
|
2.04
|
9.78
|
5.13
|
9.84
|
|
9月
|
44.38
|
7.11
|
10.51
|
2.49
|
0.495
|
2.64
|
9.31
|
6.14
|
11.19
|
|
累计
|
47.80
|
6.61
|
9.80
|
2.13
|
0.409
|
2.30
|
8.15
|
4.72
|
10.18
|
从表3中可以看到，冷同球中的固定C含量约为4.72％，目前重钢烧结中外配冷网球为6％左右，以100t新料计算冷网球带入的固定c为W1：则
W1=4.72％×6％×100(t)×1000=283.2(kg)
100t新料产出烧结矿约为82.5t。外配6％的冷固球可以使同体燃料消耗下降为W2，则：
W2=283.2/82.5=3.4(kg/t)
外配冷同球降低同体燃料消耗的作用是显而易见的，冷同球在三烧使用成功后，引入一烧使用。目前冷同球在一烧已经投入使用了一段时间，达到了预期效果，下一步将继续优化冷固球的使用，充分利用其中固定C，降低固体燃料消耗。
2.3 加强操作管理，减少返矿量
返矿是烧结过程中没有烧透和烧结矿局部强度不够的产品，具有疏松多孔结构，在制粒过程中起到成球核心的作用，有利于改善混合料的粒度组成，提高料层透气性。但返矿的添加量超过一定限度时，大量的返矿会使湿混合料的混匀和制粒效果变差，透气性过好，致使烧结过程达不到所需要的温度，造成液相生成量少，烧结矿强度变差，成品率下降，产量下降。2005年投产至今，一烧返矿率情况如表4。
表4 重钢一烧季度返矿组成
|
时间
|
冷返矿/%
|
回收槽下返矿/%
|
总返矿/%
|
|
2005年一季度
|
27.4
|
14.4
|
41.8
|
|
2005年二季度
|
23.7
|
20.3
|
44.0
|
|
2005年三季度
|
27.9
|
18.8
|
46.7
|
|
2005年四季度
|
32.4
|
20.1
|
52.5
|
|
2006年一季度
|
25.7
|
17.6
|
43.3
|
|
2006年二季度
|
21.4
|
21.8
|
43.2
|
|
2006年三季度
|
20.3
|
14.0
|
34.3
|
从表4中可以看出,一烧的总返矿量是偏高的，合理的返矿率应该在35％左右。为了降低返矿率，我们从冷返矿和回收槽下返矿两方面入手，着重开展了以下几个方面工作：
2.3.1 减少烧结矿的表层厚度。将布于台车上的混合料表面压实可以改善表层急热急冷的状况，改善液相结晶条件。减少表层返矿量；
2.3.2 减少台车边缘效应。布料时在台车两边多布一些，同时改变台车挡板内壁平滑的形状，增加风道阻力从而达到减少边缘效应的目的；
2.3.3 控制适宜的水分和燃料配比，稳定烧结机速度，做到精心布料、稳定水碳、低温厚料、烧透烧好，严格执行烧结终点控制制度，达到减少返矿的目的；
2.3.4 优化烧结矿的冷却制度，提高烧结矿的冷强度，改善粒度组成，降低返矿率。
2.3.5 定期对回收槽下返矿进行抽查，返矿中大于5mm粒级超过25％时，对相关部门进行考核，并定期更换高炉槽下震动筛筛板。
通过以上措施的严格执行，在一烧生产过程中已初见成效，2006年的返矿率逐渐减低，到三季度时已达到34.3％。
2.4 控制合理的FeO水平
FeO含量的高低，在一定范围内能够客观地反映出固体燃料配量的多少。烧结矿中FeO高就表明配加的固体燃料多，反之亦然。在烧结生产中，根据原料条件，选择合理的FeO含量控制值是非常重要的。一般来说，烧结矿FeO含量在一定的区间内都能较好地满足生产工艺要求。重钢烧结厂经过长期的摸索与实践，确定烧结矿中FeO含量控制范围在8.0±1.0％，并且对操作人员的操作水平提出了更高的要求。
要做到FeO的相对稳定，就要尽可能地控制固体燃料配比的相对稳定。在一烧正常生产过程中，如果返矿配比和混合料上料量没有变化，操作人员就不宜变更燃料配比，一旦FeO不能达到控制要求，那肯定是某个因素影响了烧结过程的平衡，我们要求操作人员必须尽快找出来，以便及时调整。调整也应遵循科学的方法，大幅度的调整燃料配比常常会人为地造成生产过程混乱，若再要调整到正常水平，则需要花费更多的时间，同时也加重了固体燃料的浪费。
通过采取上述一系列措施，烧结固体燃耗大大降低，成品率提高，烧结矿质量也得到改善。
3 进一步降低固体燃耗的方向
3.1 完善和细化计量工作，做到全面科学管理。
3.2 准备将一烧的点火保温段进行延长，以提高表层烧结矿强度，减少返矿量。
3.3 定期对烧结机抽风设备进行维护，提高风机效率，采取积极办法降低漏风率。
3.4 冷固球是工业废料回收利用的产物，其主要成分中硫磷等有害元素含量偏高且不稳定，在不影响钢铁生产过程的前提下，继续优化冷固球的使用，充分利用冷固球的固定C。
3.5 虽然一烧在稳定FeO，降低固体燃料消耗方面取得了一些成效，但我们的FeO指标与国内先进企业相比仍然存在不小的差距。差距就是潜力，在保证烧结矿强度的情况下，进一步降低烧结矿FeO，控制合理的FeO水平是降低固体燃料消耗的有效保证。
4 结语
重钢一烧通过技术改造，采用工业废料回收利用等措施，同时辅以科学的生产管理，使烧结工序能耗和固体燃料消耗不断降低，烧结矿质量也得到了改善，在获得良好经济效益的同时，也提高了企业自身的竞争力。
