曹建剛

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司）

摘 要：隨著近幾年鋼鐵企業產能的逐漸擴大以及原材料價格的持續上漲，降本增效已成為制約企業生存發展的重要環節。工序能耗是工序成本的重要組成部分，燒結工序作為鋼鐵生產中的重要環節，其工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%，工序能耗成本約占燒結礦總成本的12%，其中固體燃料消耗占燒結工序能耗的60—70%左右^[1]。因此作為燒結工作者，在確保燒結礦質量的前提下，通過降低固體燃料消耗以促使燒結礦成本降低一直是我們攻關的方向和目標。

關鍵詞：工序能耗；固體燃料消耗；燒結礦質量；燒結礦成本

1  2018年現狀

漢鋼公司現有兩臺265m²燒結機，于2012年陸續投產。截止2018年底，固體燃料消耗為59.01kg/t（表1，以燒結礦入爐量計算），與國內同行業相比，該指標處于中下游水平。為此，燒結工序通過設備改造、優化工藝、提高操作等一系列攻關活動，以降低固體燃料消耗，降低燒結礦成本。

表1 2018年燒結固體燃料消耗水平

2  實施措施

（一）設備改造

1. 更換點火爐

兩臺燒結機投產時使用的點火爐由于質量問題頻繁出現預制塊下沉及爐頂漏火現象，每次檢修都要對漏火點重新澆注，同時燒嘴布局不合理，給燒結料面點火造成不利影響。

針對上述因素，燒結工序利用停機大修時機，分別對兩臺燒結機的點火爐進行了更換。此次更換改變了舊點火方式，降低了爐膛高度，重新對燒嘴進行合理排布配置，同時利用點火前約4m²的面積對燒結料進行預熱，提高點火可靠性；并將點火爐延長2米，給燒結礦提供了足夠保溫時間，有利于降低固體燃料消耗。

2. 燒結機臺車漏風治理

臺車本體漏風主要由臺車變形，欄板螺絲松動致使欄板與車體間，上下欄板間形成縫隙漏風，其次加上材質問題，欄板變形及裂縫導致漏風。臺車本體出現漏風，風量將優先通過漏風部位，勢必造成經過料層的空氣量減少，直接影響垂直燒結速度，進而導致返礦率偏高，固體燃料消耗增加。

為此，燒結工序在每班生產期間對大欄板與車體間塞有混澆注料、玻璃水融合的石棉繩進行密封緊固；并在檢修期間對大小欄板螺栓孔在原有平墊片的基礎上加裝彈簧墊片，有效制止了螺栓松動；同時每周定期嚴查燒結機漏風，發現漏風點及時處理，暫不能處理的臨時堵漏遇檢修機會時集中治理；針對滑道的漏風，在現有智能潤滑基礎上，通過對潤滑制度的完善，油品的改善，自動潤滑周期間隔，尤其在高溫區，使之有效地在臺車運轉當中形成一層油膜保護，形成吸附層，減輕了漏風同時也降低動靜滑板磨損。通過上述措施的實施，燒結機本體漏風情況得到極大程度的改善。

3.增加爐篦條震打裝置

由于除塵灰在燒結工序配加，在燒結過程中當過濕帶移動至臺車爐篦條時，爐篦條表面和間隙存在大量水分使爐篦條潤濕，除塵灰不易造球，當燒結機爐篦條間隙透風不暢，一些具有粘性的粉塵與濕潤的爐篦條接觸粘附于爐篦條間隙，隨著燃燒帶下移溫度升高，粘附粉塵發生礦相反應形成一定強度的粘著物堵塞爐篦條。同時燒結所用的部分原料以及除塵灰內K、Na、Pb、Zn、Cl等有害元素較高，造成有害成分富集，加劇了爐篦條糊堵。

通過在小格平臺加裝震打裝置，主要原理為通過電機驅動搖臂，抬升震打錘擊打在爐篦條上，然后震打錘自然落下，做周期性的運動將爐篦條縫隙中的小顆粒粘著物震松脫落，有效改善了料層透氣性問題，利于固體燃料消耗降低。

4.混合機、制粒機襯板更換

由于混合機、制粒機襯板材質普通，提供摩擦力不足，不利于混合料成球，影響混合料透氣性，造成固體燃料消耗升高。

二燒系統混合機、制粒機成本于2019年5月整體更換，將原有的稀土含油尼龍材質普通耐磨襯板更換為三合一復合陶瓷、耐磨橡膠、NZ-HA型材質高耐磨襯板，并在襯板上添加筋條，增加了襯板的摩擦力，可提升混合料的高度，加強了混合料的翻動和滾動狀態，從而提高混合料的成球率，改善了料層的透氣性。通過半年多的使用情況來看，二燒系統料層透氣性優于一燒，且混合機、制粒機的粘料情況和之前比大有改善，后期將擇機對一燒混合機、制粒機襯板擇機更換。

（二）優化工藝

1.改善原料條件

2019年以前受原料采購影響，燒結所用含鐵原料粉礦比例大，且褐鐵礦配比高，燒損大，不利于燒結礦質量的提升和固體燃料消耗的降低。

自今年開始，燒結配料情況有所好轉，燒結料垛變料頻次明顯降低，且配加了10%左右精礦粉，褐鐵礦配加量減少，燒結含鐵原料原始透氣性好轉，利于燒結機利用系數的提高和固體燃料消耗的降低。

2.提高混合料溫度

預熱混合料是降低固體燃料消耗的有效方法，通過對混合機熱水箱改造和及時調整蒸汽閥門開度，以及穩定熔劑結構使生石灰粉能充分消化放熱的措施，目前混合料溫度在圓輥處測夏季能達65℃，冬季能達58℃，促進了固體燃料消耗的降低。

3.熱風燒結

針對燒結機上部料層熱量相對不足的情況，從點火爐助燃空氣管道引出富余熱空氣至點火爐后的保溫罩里，使通過料層的氣流溫度升高，上部料層的燒結溫度升高，減少了上、下層的溫差，同時降低了固體燃料消耗，返礦率也得以降低。

4.低FeO控制

FeO高低主要取決于配碳量的多少，當燃燒過程溫度較高，則FeO隨之升高，燃料消耗也必然升高。在不影響燒結礦質量的前提下，加強對FeO的控制，要求看火、配料崗位嚴格掌控燃料配加量，將燒結礦FeO含量控制在9.0%±1%范圍內，盡可能的采取低FeO控制，降低固體燃料消耗。

（三）提高操作

1.嚴控燃料粒級

燒結過程對燃料的粒度有著嚴格的要求。燃料的粒度不能過粗，也不能過細，過粗時會造成燃燒帶過寬，增大氣流阻力，導致負壓升高產量下降、固燃耗升高；過細時會導致燃燒速度過快，燃燒帶的高溫保持時間短，降低燒結礦的強度和成品率。

自燒結投產以來，受破碎裝置設備性能的影響，燃料破碎后3mm以下粒級僅為75%，對此提出破碎后3mm以下焦末粒級≥80%的目標，為此采取的主要措施為:①焦末大棚加裝振動篩，大粒度焦丁全部返至高爐；②燃料進輥前堅持“薄鋪鋪平”，同時要求根據破碎后燃料粒度及時調整輥距；③定期對四輥磨損輥皮進行車削，保證四輥破碎機的破碎能力。通過上述措施，實現了預期的燃料粒級要求，不過焦末粒度與國內同行業先進水平仍有較大差距，有進一步的提升空間。

2.厚料層操作

料層厚度增加，料層整體的蓄熱能力增加，有利于燃料的充分利用，降低燃料消耗。同時下層燒結礦可以獲得更高的燒結溫度，生成更多的液相，粘結相的增多，有助于提高燒結礦整體強度。

厚料層操作主要受制于透氣性差的影響，為此燒結工序采取了以下措施：①將原有的高爐煤氣點火改為配加高爐煤氣和轉爐煤氣混合煤氣的點火方式，提升了煤氣質量，點火效果改善；②對二次配料返礦灑水，以增強其成球核心作用，并多次調整制粒機轉速，提升混合料3mm～5mm粒級；③改進松料器，將原有的雙層松料器改為在七輥下方的工字鋼上安裝10根1000mm長的鋼釬作為松料器，間距300mm；④改進平料器，在平料器前后方兩端分別加裝小托輥作為壓料輥和制粒機廢舊襯板壓條作為小平料器，這樣做一方面可以增加臺車兩側的壓料強度，抑制臺車邊緣效應，另一方面可以進一步平整料面，有利于實施厚料燒結；⑤加大七輥布料器日常維護，確保混合料粒度偏析布料；⑥將鋪底料厚度由70mm下調為50mm，從而降低鋪底料單耗，避免成品燒結礦再次參與物料循環。⑦將點火溫度從1150℃降低到1100℃，防止料面過熔，依靠厚料層的自蓄熱能力，同時也降低了煤氣消耗。

3  措施實施后效果

燒結工序通過設備改造、優化工藝、提高操作等一系列攻關活動，2019年燒結礦固體燃料消耗降低至56.05kg/t礦（表2，以燒結礦入爐量計算），降幅達2.96kg/t。

進一步降低了燒結礦成本。

表2  2019年燒結固體燃料消耗水平

4  結語

通過設備改造、改善工藝、提高操作等一系列攻關活動，燒結工序固體燃料消耗目前已降低至56kg/t水平。

后期將通過引入燒結水分智能控制、燒結料面噴灑蒸汽、熱風燒結等先進技術與方法，進一步提高燒結礦質量，降低燒結固體燃料消耗，從而降低燒結礦成本。

參考文獻

[1]  毛艷麗.燒結工序節能降耗的技術措施.冶金能源，2010.9

曹建剛

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司）

摘 要：隨著近幾年鋼鐵企業產能的逐漸擴大以及原材料價格的持續上漲，降本增效已成為制約企業生存發展的重要環節。工序能耗是工序成本的重要組成部分，燒結工序作為鋼鐵生產中的重要環節，其工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%，工序能耗成本約占燒結礦總成本的12%，其中固體燃料消耗占燒結工序能耗的60—70%左右^[1]。因此作為燒結工作者，在確保燒結礦質量的前提下，通過降低固體燃料消耗以促使燒結礦成本降低一直是我們攻關的方向和目標。

關鍵詞：工序能耗；固體燃料消耗；燒結礦質量；燒結礦成本

1  2018年現狀

漢鋼公司現有兩臺265m²燒結機，于2012年陸續投產。截止2018年底，固體燃料消耗為59.01kg/t（表1，以燒結礦入爐量計算），與國內同行業相比，該指標處于中下游水平。為此，燒結工序通過設備改造、優化工藝、提高操作等一系列攻關活動，以降低固體燃料消耗，降低燒結礦成本。

表1 2018年燒結固體燃料消耗水平

2  實施措施

（一）設備改造

1. 更換點火爐

兩臺燒結機投產時使用的點火爐由于質量問題頻繁出現預制塊下沉及爐頂漏火現象，每次檢修都要對漏火點重新澆注，同時燒嘴布局不合理，給燒結料面點火造成不利影響。

針對上述因素，燒結工序利用停機大修時機，分別對兩臺燒結機的點火爐進行了更換。此次更換改變了舊點火方式，降低了爐膛高度，重新對燒嘴進行合理排布配置，同時利用點火前約4m²的面積對燒結料進行預熱，提高點火可靠性；并將點火爐延長2米，給燒結礦提供了足夠保溫時間，有利于降低固體燃料消耗。

2. 燒結機臺車漏風治理

臺車本體漏風主要由臺車變形，欄板螺絲松動致使欄板與車體間，上下欄板間形成縫隙漏風，其次加上材質問題，欄板變形及裂縫導致漏風。臺車本體出現漏風，風量將優先通過漏風部位，勢必造成經過料層的空氣量減少，直接影響垂直燒結速度，進而導致返礦率偏高，固體燃料消耗增加。

為此，燒結工序在每班生產期間對大欄板與車體間塞有混澆注料、玻璃水融合的石棉繩進行密封緊固；并在檢修期間對大小欄板螺栓孔在原有平墊片的基礎上加裝彈簧墊片，有效制止了螺栓松動；同時每周定期嚴查燒結機漏風，發現漏風點及時處理，暫不能處理的臨時堵漏遇檢修機會時集中治理；針對滑道的漏風，在現有智能潤滑基礎上，通過對潤滑制度的完善，油品的改善，自動潤滑周期間隔，尤其在高溫區，使之有效地在臺車運轉當中形成一層油膜保護，形成吸附層，減輕了漏風同時也降低動靜滑板磨損。通過上述措施的實施，燒結機本體漏風情況得到極大程度的改善。

3.增加爐篦條震打裝置

由于除塵灰在燒結工序配加，在燒結過程中當過濕帶移動至臺車爐篦條時，爐篦條表面和間隙存在大量水分使爐篦條潤濕，除塵灰不易造球，當燒結機爐篦條間隙透風不暢，一些具有粘性的粉塵與濕潤的爐篦條接觸粘附于爐篦條間隙，隨著燃燒帶下移溫度升高，粘附粉塵發生礦相反應形成一定強度的粘著物堵塞爐篦條。同時燒結所用的部分原料以及除塵灰內K、Na、Pb、Zn、Cl等有害元素較高，造成有害成分富集，加劇了爐篦條糊堵。

通過在小格平臺加裝震打裝置，主要原理為通過電機驅動搖臂，抬升震打錘擊打在爐篦條上，然后震打錘自然落下，做周期性的運動將爐篦條縫隙中的小顆粒粘著物震松脫落，有效改善了料層透氣性問題，利于固體燃料消耗降低。

4.混合機、制粒機襯板更換

由于混合機、制粒機襯板材質普通，提供摩擦力不足，不利于混合料成球，影響混合料透氣性，造成固體燃料消耗升高。

二燒系統混合機、制粒機成本于2019年5月整體更換，將原有的稀土含油尼龍材質普通耐磨襯板更換為三合一復合陶瓷、耐磨橡膠、NZ-HA型材質高耐磨襯板，并在襯板上添加筋條，增加了襯板的摩擦力，可提升混合料的高度，加強了混合料的翻動和滾動狀態，從而提高混合料的成球率，改善了料層的透氣性。通過半年多的使用情況來看，二燒系統料層透氣性優于一燒，且混合機、制粒機的粘料情況和之前比大有改善，后期將擇機對一燒混合機、制粒機襯板擇機更換。

（二）優化工藝

1.改善原料條件

2019年以前受原料采購影響，燒結所用含鐵原料粉礦比例大，且褐鐵礦配比高，燒損大，不利于燒結礦質量的提升和固體燃料消耗的降低。

自今年開始，燒結配料情況有所好轉，燒結料垛變料頻次明顯降低，且配加了10%左右精礦粉，褐鐵礦配加量減少，燒結含鐵原料原始透氣性好轉，利于燒結機利用系數的提高和固體燃料消耗的降低。

2.提高混合料溫度

預熱混合料是降低固體燃料消耗的有效方法，通過對混合機熱水箱改造和及時調整蒸汽閥門開度，以及穩定熔劑結構使生石灰粉能充分消化放熱的措施，目前混合料溫度在圓輥處測夏季能達65℃，冬季能達58℃，促進了固體燃料消耗的降低。

3.熱風燒結

針對燒結機上部料層熱量相對不足的情況，從點火爐助燃空氣管道引出富余熱空氣至點火爐后的保溫罩里，使通過料層的氣流溫度升高，上部料層的燒結溫度升高，減少了上、下層的溫差，同時降低了固體燃料消耗，返礦率也得以降低。

4.低FeO控制

FeO高低主要取決于配碳量的多少，當燃燒過程溫度較高，則FeO隨之升高，燃料消耗也必然升高。在不影響燒結礦質量的前提下，加強對FeO的控制，要求看火、配料崗位嚴格掌控燃料配加量，將燒結礦FeO含量控制在9.0%±1%范圍內，盡可能的采取低FeO控制，降低固體燃料消耗。

（三）提高操作

1.嚴控燃料粒級

燒結過程對燃料的粒度有著嚴格的要求。燃料的粒度不能過粗，也不能過細，過粗時會造成燃燒帶過寬，增大氣流阻力，導致負壓升高產量下降、固燃耗升高；過細時會導致燃燒速度過快，燃燒帶的高溫保持時間短，降低燒結礦的強度和成品率。

自燒結投產以來，受破碎裝置設備性能的影響，燃料破碎后3mm以下粒級僅為75%，對此提出破碎后3mm以下焦末粒級≥80%的目標，為此采取的主要措施為:①焦末大棚加裝振動篩，大粒度焦丁全部返至高爐；②燃料進輥前堅持“薄鋪鋪平”，同時要求根據破碎后燃料粒度及時調整輥距；③定期對四輥磨損輥皮進行車削，保證四輥破碎機的破碎能力。通過上述措施，實現了預期的燃料粒級要求，不過焦末粒度與國內同行業先進水平仍有較大差距，有進一步的提升空間。

2.厚料層操作

料層厚度增加，料層整體的蓄熱能力增加，有利于燃料的充分利用，降低燃料消耗。同時下層燒結礦可以獲得更高的燒結溫度，生成更多的液相，粘結相的增多，有助于提高燒結礦整體強度。

厚料層操作主要受制于透氣性差的影響，為此燒結工序采取了以下措施：①將原有的高爐煤氣點火改為配加高爐煤氣和轉爐煤氣混合煤氣的點火方式，提升了煤氣質量，點火效果改善；②對二次配料返礦灑水，以增強其成球核心作用，并多次調整制粒機轉速，提升混合料3mm～5mm粒級；③改進松料器，將原有的雙層松料器改為在七輥下方的工字鋼上安裝10根1000mm長的鋼釬作為松料器，間距300mm；④改進平料器，在平料器前后方兩端分別加裝小托輥作為壓料輥和制粒機廢舊襯板壓條作為小平料器，這樣做一方面可以增加臺車兩側的壓料強度，抑制臺車邊緣效應，另一方面可以進一步平整料面，有利于實施厚料燒結；⑤加大七輥布料器日常維護，確保混合料粒度偏析布料；⑥將鋪底料厚度由70mm下調為50mm，從而降低鋪底料單耗，避免成品燒結礦再次參與物料循環。⑦將點火溫度從1150℃降低到1100℃，防止料面過熔，依靠厚料層的自蓄熱能力，同時也降低了煤氣消耗。

3  措施實施后效果

燒結工序通過設備改造、優化工藝、提高操作等一系列攻關活動，2019年燒結礦固體燃料消耗降低至56.05kg/t礦（表2，以燒結礦入爐量計算），降幅達2.96kg/t。

進一步降低了燒結礦成本。

表2  2019年燒結固體燃料消耗水平

4  結語

通過設備改造、改善工藝、提高操作等一系列攻關活動，燒結工序固體燃料消耗目前已降低至56kg/t水平。

后期將通過引入燒結水分智能控制、燒結料面噴灑蒸汽、熱風燒結等先進技術與方法，進一步提高燒結礦質量，降低燒結固體燃料消耗，從而降低燒結礦成本。

參考文獻

[1]  毛艷麗.燒結工序節能降耗的技術措施.冶金能源，2010.9