劉月建 呂 文 關(guān)紅兵 公 毅
(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)
摘要：為解決安鋼 1#燒結(jié)機(jī)爐條糊堵的難題，技術(shù)人員通過(guò)調(diào)整配礦結(jié)構(gòu)、優(yōu)化除塵灰使用、加強(qiáng)燒結(jié)過(guò)程控制等 手段，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)試驗(yàn)，燒結(jié)過(guò)程堿金屬富集現(xiàn)象得到明顯改善，篦條糊堵情況徹底消除，燒結(jié)過(guò)程的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。
關(guān)鍵字：燒結(jié)；篦條糊堵；堿金屬；原料條件
0 前言
安鋼 1#燒結(jié)機(jī)承擔(dān)了較多的回收雜料配加任務(wù)，降低了配礦成本，但也帶來(lái)了一系列生產(chǎn)問(wèn)題。因煉鋼污泥、高爐除塵灰等回收雜料中的堿金屬含量較高，且親水性差，在燒結(jié)過(guò)程中極易在臺(tái)車篦條上形成粘結(jié)物，造成篦條糊堵，不僅降低了燒結(jié)的有效風(fēng)量，影響了風(fēng)量分布的均勻性，同時(shí)也縮短了爐篦條的使用壽命，給 1#燒結(jié)機(jī)穩(wěn)定生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。
1 篦條糊堵原因分析
1． 1 鋪底料粒級(jí)和厚度不合理
鋪底料厚度過(guò)薄時(shí)，燒結(jié)料餅與篦條之間的距離不夠，小粒級(jí)混合料容易穿過(guò)鋪底料層而堵塞在爐條間隙之間。如果鋪底料的粒度過(guò)細(xì)，則小顆粒的鋪底料也極易塞在蓖條縫隙之間，形成爐條間最初的堵塞物。同時(shí)，小顆粒鋪底料也影響鋪底料本身的透氣性，限制了鋪底料厚度的提高。1#燒結(jié)機(jī)由于篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原因，鋪底料粒級(jí)為 5～ 12 mm，鋪底料厚度為 30～50 mm，存在粒級(jí)過(guò)小和厚度較薄的問(wèn)題［3］。
1． 2 混合料制粒效果差的影響
某些細(xì)粉類物料由于自身性質(zhì)的原因，在燒結(jié)混合機(jī)中制粒粘附效果極差，同時(shí) 1#燒結(jié)機(jī)一、二 混滾筒存在內(nèi)部襯板粘料以及加水方式不合理的問(wèn)題，使得燒結(jié)混合料中≤1 mm 的比例增多。小粒級(jí)混合料布到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車后，隨著燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行，在干燥帶及過(guò)濕帶形成大量粉塵，隨風(fēng)流通過(guò)篦條間隙，進(jìn)一步加劇了爐條間隙的堵塞程度［4］。
1． 3 原料條件的影響
1#燒結(jié)機(jī)配加的各類回收雜料以及除塵灰中含有的有害元素主要有 K、Na、Zn 等，尤其是燒結(jié)料中的 K 和 Cl 會(huì)形成 KCl，在抽風(fēng)過(guò)程的作用下粘附在蓖條和小粒燒結(jié)礦的表面，K 和 Cl 在 H2O 的協(xié)助下電化學(xué)腐蝕蓖條，細(xì)粉料和除塵灰進(jìn)一步填充縫隙，且隨著 KCl 含量的升高和高溫焙燒的作用，粘接物逐步 硬 化，最終造成篦條間通風(fēng)孔道徹底糊堵［5］。1#燒結(jié)機(jī)機(jī)頭除塵灰成分見(jiàn)表 1。
1． 4 其他生產(chǎn)參數(shù)的影響
除以上幾點(diǎn)影響因素外，燒結(jié)終點(diǎn)和溫度的控制對(duì)爐條糊堵情況也有較大影響。如因燒結(jié)機(jī)布料不平整或水分波動(dòng)等原因造成燒結(jié)終點(diǎn)嚴(yán)重滯后或終點(diǎn)溫度過(guò)低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)餅“夾生”，未燃燒的燒結(jié)料會(huì)粘附于篦條的表面和縫隙間。此時(shí)的篦條溫度較低，有利于堿金屬物質(zhì)在篦條間隙“冷凝”，加劇爐篦條的糊堵程度。
2 防止?fàn)t篦條糊堵的措施
2． 1 調(diào)整鋪底料粒級(jí)和厚度
為解決 1#燒結(jié)機(jī)鋪底料粒級(jí)過(guò)小和厚度較薄的問(wèn)題，技術(shù)人員利用年修機(jī)會(huì)對(duì) 1#燒結(jié)機(jī)的篩分系統(tǒng)進(jìn)行了改造，將整粒系統(tǒng)二次篩更換為復(fù)合式篩網(wǎng)，使得 1#燒結(jié)機(jī)鋪底料粒級(jí)由 5～12 mm 增大到 10～18 mm。同時(shí)，對(duì)燒結(jié)機(jī)鋪底料厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了更新，將鋪底料厚度控制標(biāo)準(zhǔn)由 30～50 mm提高到 40～80 mm。
2． 2 提高混合料制粒效果
2018 年中旬，技術(shù)人員利用檢修停機(jī)機(jī)會(huì)對(duì) 1#燒結(jié)機(jī)混料線加水方式進(jìn)行了下述改造: ( 1) 在配料室生石灰下料點(diǎn)后增加噴水點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了部分生石灰提前消化; ( 2) 對(duì)一、二混滾筒加水管道進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)一混滾筒前 1 /3 段不加水，后 2 /3 段加霧化水，二混滾筒前 1 /2 加蒸汽伴熱，強(qiáng)化了制粒過(guò)程; ( 3) 在配料室增加返礦潤(rùn)濕點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)返礦提前加水潤(rùn)濕形成制粒核心，強(qiáng)化制粒效果。2018 年年底，又利用停機(jī)機(jī)會(huì)對(duì) 1#燒結(jié)機(jī)一、二混滾筒襯板進(jìn)行了換型，換用新型聚氨酯陶瓷螺旋襯板后，有效減輕了滾筒粘料，提高了制粒效果。
2． 3 合理控制回收雜料的配加量
2017 年年初，使用 A－06 料垛時(shí)，由于污泥和除塵灰配比較高( 7． 55% ) ，篦條出現(xiàn)糊堵并迅速蔓延。為避免該現(xiàn)象持續(xù)惡化，技術(shù)人員采取 A －06料垛與直供料( 未配加回收雜料) 搭配使用的措施，使篦條糊堵得到快速遏制。隨后使用 B －06 料垛時(shí)，將回收雜料配比下調(diào)到 4． 30% ，燒結(jié)機(jī)爐篦條狀況得到持續(xù)改善，糊堵現(xiàn)象逐步消失，兩垛料的主要原料配比見(jiàn)表 2。
通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)得出，為保證燒結(jié)機(jī)爐條不出現(xiàn)糊堵現(xiàn)象，1#燒結(jié)機(jī)在堆料過(guò)程中回收雜料的配比上限應(yīng)不高于 4% ，除塵灰配比上限應(yīng)不高于3% ，總配比應(yīng)不高于 7% 。混合料中的堿金屬 K、Na 含量總和應(yīng)不超過(guò) 0． 17% ，燒結(jié)礦中的堿金屬K、Na 含量總和應(yīng)不超過(guò) 0． 18% ，Zn 含量應(yīng)不超過(guò)0． 03% ，通過(guò)配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理配加回收雜料［6］。
2． 4 加強(qiáng)機(jī)頭電除塵灰外排
1#燒結(jié)機(jī)機(jī)頭除塵灰，尤其是三電場(chǎng)除塵灰的鐵品位較低，但 K、Na、Zn 等有害元素含量較高。為減輕燒結(jié)機(jī)堿金屬負(fù)荷，避免循環(huán)富集，技術(shù)人員對(duì)1#燒結(jié)機(jī)機(jī)頭三電場(chǎng)除塵灰實(shí)行全部外排，同時(shí)根據(jù)燒結(jié)機(jī)堿金屬負(fù)荷核算情況，對(duì)其他兩個(gè)電場(chǎng)除塵灰配加量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證燒結(jié)機(jī)堿金屬負(fù)荷在規(guī)定范圍內(nèi)。
2． 5 優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程
在優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)、改善混勻制粒以及優(yōu)化鋪底料的基礎(chǔ)上，對(duì)燒結(jié)機(jī)操作方面也進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化。
(1) 通過(guò)加強(qiáng)篦網(wǎng)管理，減少混勻礦中大塊、雜物，提高布料操作水平，保證臺(tái)車長(zhǎng)度和寬度方向上的均勻性，為穩(wěn)定燒結(jié)趨勢(shì)創(chuàng)造條件。
(2) 燒結(jié)終點(diǎn)位置嚴(yán)格控制在倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱，要求東西兩側(cè)終點(diǎn)溫度控制在 350～400 ℃，要堅(jiān)決避免終點(diǎn)滯后，杜絕“夾生料”出現(xiàn)。
(3) 堅(jiān)持每三個(gè)小時(shí)觀察一次臺(tái)車爐條，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋和處理。同時(shí)，利用定修機(jī)會(huì)對(duì)糊堵面積超過(guò)三分之二的臺(tái)車下線處理，在線臺(tái)車使用風(fēng)鎬、電鎬等工具清理爐篦條間隙。在篦條安裝過(guò)程中，新舊篦條搭配使用，篦條間隙由 5 mm 適當(dāng)放寬為 6～8 mm 。
2． 6 1#燒結(jié)機(jī)爐條糊堵治理的效果
摸清爐條糊堵的機(jī)理后，通過(guò)采取優(yōu)化原料條件、機(jī)頭除塵灰三電場(chǎng)開(kāi)路使用、控制合理的混合料水分、優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)等一系列措施，徹底解決了 1#機(jī)篦條糊堵問(wèn)題，減輕了職工勞動(dòng)，延長(zhǎng)了檢修周期，提高了利用系數(shù)，為高爐穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、低成本運(yùn)行創(chuàng)造了條件。爐篦條糊堵治理效果如圖 1。
3 結(jié)論
(1) 燒結(jié)混合料中堿金屬 K、Na 和 Cl 元素富集是造成燒結(jié)篦條粘結(jié)的主要原因，而控制燒結(jié)堿金屬負(fù)荷的關(guān)鍵，一是實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)Y(jié)礦堿金屬負(fù)荷，二是嚴(yán)格控制各類除塵灰和回收雜料的配加比例。
(2) 通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，技術(shù)人員總結(jié)得到，為保證燒結(jié)機(jī)爐條不出現(xiàn)糊堵現(xiàn)象，1#燒結(jié)機(jī)在堆料過(guò)程中回收雜料的配比上限應(yīng)不高于 4% ，除塵灰配比上限應(yīng)不高于 3% ，總配比應(yīng)不高于 7% 。混合料中堿金屬 K、Na 含量總和應(yīng)不超過(guò) 0． 17% ，燒結(jié)礦中堿金屬 K、Na 含量總和應(yīng)不超過(guò) 0． 18% ，Zn 含量應(yīng)不超過(guò) 0． 03% 。
(3) 通過(guò)優(yōu)化鋪底料粒級(jí)和厚度，改善混合料制粒效果以及優(yōu)化燒結(jié)過(guò)程控制的措施，可以有效遏制爐篦條惡化趨勢(shì)，快速恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)。
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