济(源)钢5 0万t球团生产线设计特点及生产实践

济(源)钢5 0万t球团生产线设计特点及生产实践

    王方军  伍荣燕

(河南济源钢铁(集团)有限公司)

摘要  本文详细介绍了济(源)钢新建50万t链篦机-回转窑球团生产线的工艺设计特点，以及投产后两年来的生产运行情况。通过没备改造和工艺改进，快速实现了达产和生产的稳定运行，为高炉提供了优质的球团矿。

关键词  球团  链篦机-回转窑  设计特点  设备改造  生产指标

1  前  言

         济源钢铁公司为实现年产250万t铁的发展目标，合理改善高炉炉料结构，配合4×508 m³高炉的生产需要，于2005年9月开始筹建50万t链篦机-回转窑球团工程。其主要设计指标：利用系数6．5 t／(m²·h)，年作业率90．4％，成品球团矿粒度为8～16mm，品位62．0％，FeO≤2．0％，抗压强度≥2000 N／个，R₂≤0．3。该工程自2007年4月投产以来，累计生产球团矿90余万t，利用系数9．29 t／(m²·h)，FeO含量1．48％，碱度0．11，球团矿转鼓指数92．60％，抗压强度2025 N／个，设备作业率95．23％，达到或超过了工程设计能力，为高炉提供了优质的球团矿。

2  50万t球团生产线设计特点

         济(源)钢50万t球团生产线在消化、吸收国内外先进经验的基础上，采用链篦机-回转窑球团法，广泛应用新材料、新工艺、新设备和新结构，以提高设备运转的可靠性，降低投资、提高使用寿命、降低运行成本、方便检修更换。其设计特点如下。

2．1精矿仓库

         精矿由汽车从原料堆场送至精矿仓库内，精矿仓库储量约为4000 t。通过抓斗吊将铁矿粉给到4个铁矿粉仓内，由配料秤和输送皮带完成铁矿粉的配料和输送。铁矿粉仓可贮存生产用铁矿粉约8 h。

2．2膨润土仓库

         膨润土仓库占地面积6×12 m，包括膨润土储存仓库和膨润土添加系统。膨润土仓有效容积为40 m³，可储存32 t膨润土，满足约20 h的生产用量。

2．3  干燥室

          干燥室占地面积9×30 m，室内配置一台Ø2．4×18 m干燥筒，正常工作处理能力为60 t／h。

2．4润磨室

          润磨室占地面积18×24 m，室内配置一台Ø3．5×6．2 m润磨机，单台处理量为70 t／h。

2．5造球室

          造球室占地面积13．7×32 m，配备3台Ø6．0 m圆盘造球机，单机生产能力为60t／h，2台运行，1台备用。

2．6生球筛分、布料系统

          生球筛分、布料系统由大球辊筛、宽皮带机、辊式布料器和返料皮带机组成。大球辊筛由14辊组成，辊长1200 mm，辊径120 mm；宽皮带机可变频调速，带宽3000mm；45辊辊式布料器辊长2500 mm，辊径120 mm。

2．7链篦机-回转窑-环冷机系统

          链篦机、回转窑和环冷机三大主机组成焙烧系统。生球在链篦机上干燥和预热，在回转窑中焙烧、固结，环冷机中进行冷却。

          链篦机有效面积为2．5×33 mm，采用3 m风箱，共11个风箱。链篦机分3段，干燥Ⅰ段12 m，干燥Ⅱ段9 m，预热段12m。

          回转窑规格为Ø3．5×29 m，斜度为4．0％，工作转速1．1 r／min，两档支承。

          环冷机有效冷却面积为40 m²，中径12．5 m，台车宽1．53 m。环冷机正常处理能力80 t／h，并配备3台鼓风冷却风机。

2．8主引风系统

          来自链篦机干燥段风箱的废烟气汇集后，经除尘器、主引风机、烟道通过烟囱外排。

          除尘器采用182多管除尘器，配备两台风量为100000 m³／h的高温风机。

          两台主引风机风量为200000 m³／h，负压6 kPa，通过182多管除尘器、主引风机烟囱排出的废烟气含尘浓度≤80 mg／m³，烟囱高35 m，上口流速为2l m／s。

2．9成品系统

          成品球通过环冷机下的缓冲仓卸到成品皮带机上，运至成品料仓和3^#、4^#、5^#、6^#高炉高架料仓。

2．10自动控制系统

          根据工艺要求，对主要生产流水线设备设有自动控制和机旁手动控制两种方式。设计采用“三电一体化”计算机控制系统，通过分布在现场各控制室的远程IO设备，把采集到的数据传输给设在主控室计算机控制系统，由系统完成传动系统的顺序控制、自动闭环回路的控制、工艺流程显示、工艺参数监测、报表、打印等功能，达到对系统自动控制要求。

3  生产实践

          50万t球团生产线投产后总体生产情况良好，投产两年来设备运行平稳，各项生产指标完成较好，球团矿利用系数达到9．29 t／(m² ·h)，转鼓指数92．60％，抗压强度2025 N／个，FeO含量1．48％，碱度0．1l，设备作业率95．23％。投产后，通过加强技术改造、工艺控制及优化操作参数，取得了良好的效果，快速实现了生产的持续稳定运行。

3．1工艺、设备技术改造

3．1．1链篦机两侧增设备用冷却水箱

          链篦机冷却系统设计上没有考虑备用水箱，生产时链篦机预热段、干燥Ⅱ段温度最高达1000℃，如果发生突然停电、断水事故，设备无法冷却，将会造成主传动轴、上托轮轴严重烧坏。为避免此类事故发生，我们制做了2个1000×1500×4500 mm水箱，采用人工操作加水，与预热段和干燥Ⅱ段44个冷却点相连接，在突然断水的情况下，将冷却水互换到备用水箱上，确保设备不受损伤。

3．1．2链篦机侧封砖漏风改造

           在生产过程中由于抽风负压作用，链篦机两侧有部分密封砖频繁被抽进烟罩内，造成链篦机两则严重漏风，链篦机风箱的负压过低，生球干燥预热效果变差。经过调查分析认为主要原因为轻质耐火砖重量轻，在高温时耐火材料变形轻质耐火砖松动。为此，根据密封位置结构情况我们采用异形耐火砖，利用检修机会将原有耐火砖全部拆除更换。改造后链篦机侧封砖封闭效果良好，风箱负压明显上升，改造效果见表l。

3．1．3  筛分、布料系统改造

         原有筛分、布料系统存在以下问题：大球辊筛筛分面积小，造成部分成品生球返回造球盘，降低了产量，增加了生产成本。大球筛流槽、破碎机经常堵死。返1^#带下流槽经常堵死，造成生产过程中频繁减料批或停车，影响正常生产。为此，我们将14辊、1．2 m宽辊式筛分机改为17辊、2．6 m宽辊式筛分机，增加筛分面积提高筛分效率，同时将大球筛-梭式布料器-宽皮带-小球筛布料结构改造成梭式布料器-大球筛-小球筛，使筛分、布料系统结构上更紧凑，并节省一条宽皮带机。取消破碎机，自制平台及大流槽，过筛后的大球通过自身重力落下摔碎。对返l^#带流槽进行加大更换，解决堵料问题。

3．1．4降低膨润土单耗攻关

         50万t球团生产线投产初期膨润土单耗最高达41．95 kg／_球，严重影响球团矿质量和成本。为降低膨润土单耗，我们围绕着降低膨润土单耗为目标开展了一系列攻关活动：(1)加强工艺研究，严格控制膨润土用量。规定膨润土配比使用上限，并加大膨润土配比工艺监督考核力度。(2)加强配料秤管理，定期校秤和检查，确保配料准确。(3)合理调整润磨机工艺参数，增加耐磨球日加量，提高出润磨机-200目精粉粒级。(4)强化工艺操作，对造球盘工艺操作参数和链篦机料层厚度、车速和各段温度及高炉煤气与焦炉煤气流量、比例等参数进行改进优化。通过技术攻关，膨润土消耗最低降到16．39 kg／t_球，大大降低了生产成本。降低膨润土消耗产生的年直接经济效益约500万元，加之球团矿品位上升，高炉焦比、煤比降低，生铁产量增加，其产生的间接效益也很可观。

3．1．5提高球团矿抗压强度

         球团投产后球团矿抗压强度很低，平均抗压强度800 N／个，严重制约高炉生产。通过稳定煤气压力，稳定热源，加强工艺控制，提高生球粒度合格率和生球强度，合理控制链篦机、回转窑转速和温度等措施将球团矿抗压强度提高到2000 N／个以上，解决了球团矿抗压强度低的问题，为高炉稳产高产和进一步降低消耗奠定了良好基础。

3．1．6链篦机润滑系统改造

         原有链篦机干油润滑采用双线集中润滑系统和人工加油，由于自身原理与结构的局限，致使许多轴承、活动点等摩擦点在无润滑剂的情况下工作，摩损程度加剧，设备维修周期缩短。为此，我们将原有干油润滑系统拆除，采用北京中冶华润科技发展有限公司的ZDRH-3000型智能集中润滑系统，成功解决了设备润滑中润滑点供油不足、维护不方便等缺点，实现润滑的集中管理，提高员工工作效率，增加生产的综合效益。

3．2生产技术经济指标

         50万t球团生产线2007年4月份投产，经过投产两年来的生产实践和不断改进，并强化生产操作，快速实现了达产及生产的稳定顺行，各项技术经济指标完成较好。2007年4月～2008年12月累计生产球团矿90．85万t，利用系数9．29 t／(m²·h)，球团矿转鼓指数92．60％，抗压强度2025 N／个，设备作业率95．23％，达到或超过了工程设计能力，充分发挥了链篦机-回转窑球团生产线的产质量优势，为济(源)钢炼铁稳产增效发挥了重要作用。50万t球团生产线投产两年来主要生产技术经济指标列于表2。

3．3存在的问题及下一步工作重点

        目前球团生产存在的问题：①随着炼铁产量的不断提高，球团矿供应紧张。按高炉13％～15％的球团矿入炉配比计算，需要日产1500～1800 t球团矿，球团矿年生产能力要求达到55万t以上。②受煤气系统管网的影响，高炉、焦炉煤气压力有时波动较大，严重影响球团矿产质量。③球团用精粉粒度偏粗，-200目粒级平均只有55．0％。④与先进企业相比，我公司膨润土单耗偏高。⑤球团矿产量上升，链篦机料层厚度、机速必须提高，加之自产舞钢精粉(其配比为10％～15％)结构致密、难焙烧，导致球团矿氧化不充分，FeO含量上升。从表2球团主要生产技术经济指标看出，2008年球团矿产量增加，同时FeO含量总体水平也大幅度上升，由2007年的1．09％上升到2008年的1．87％。

         因此，为提高球团矿产质量，下一步我们的工作重点：①润磨机润磨效果攻关；②提高生球强度；③做好煤气供应协调工作，稳定热源；④膨润土单耗控制在15 kg／t_球以下；⑤做好球团矿产量和FeO含量攻关。

3．4经济效益分析

          链篦机-回转窑生产线年产合格球团矿50万t，生产l t球团矿需要精粉990 kg膨润土21 kg，按精粉进厂价930元、膨润土420元、加工费50元／t(包括工资福利、水、电、气等)、球团矿销售价1170元／t计算．则生产l t球团矿成本：

             0．990×930+0．02l×420+50=979．52(元／t)

          生产l t球团矿盈利：

             l 170－979．52=190．48(元／t)

           链篦机-回转窑生产线年直接经济效益：

            50×190．48=9524(万元／a)

           加上用本厂球团替换国产球团后，高炉入炉品位上升，焦比、煤比降低，生铁产量增加，其产生的综合经济效益更可观。

4  结  语

           济源钢铁公司50万t球团生产线采用了多项国内外成熟稳定、实用可靠的先进工艺和设备。经过投产后两年来的不断改进，并强化生产操作，快速实现了达产及生产的稳定顺行。