黃四澤
（南京鋼鐵有限責任公司煉鐵事業部燒結廠，江蘇 南京 210035）
摘 要：南鋼燒結廠根據對不同鐵礦石的物化組成和特性的分析，通過燒結杯單燒實驗，對其物理、化學、高溫等性能進行了較為系統的研究，優化配礦結構。燒結廠持續引進新工藝、新技術、新設備以實現燒結優質、高效、低耗生產。本文將以燒結工藝為切入點，著重介紹了新工藝技術裝備在生產中的應用，提高燒結技經指標，以供交流與借鑒。
關鍵詞：燒結生產；新技術；應用實踐
燒結礦占高爐爐料比例高達 70%以上，燒結生產是煉鐵前道工序中重要的環節，承載著高爐的穩定順行。南鋼將重點放在燒結工藝結構優化控制上，從優化配礦結構入手，通過裝備升級、新技術應用，漏風治理，嚴格控制燒結各個生產環節。對燒結工藝進行深入剖析，深入挖掘，在智能化控制、大數據應用、節能降耗等方面取得了較大進步，技經指標也得到提升。
1 燒結生產新技術應用
1.1 優化配礦結構，混勻料直供
之前南鋼混勻料結構不穩定，鐵料品種多達二三十種，經常變換。混勻料堆采用平鋪切取工藝，換堆頻繁。南鋼與中南大學開展配礦研究課題，通過燒結杯單燒實驗，確立較優的配礦方案，將鐵料品種優化固定 10個品種內，形成了 60%富粉+10%褐鐵礦+16%精粉+14%雜料的配礦結構。取消混勻料堆平鋪工藝，采用原料場單品種按比例配礦直供燒結，應用混勻料成分在線監測技術，保證混勻料成分穩定，混勻料硅標準偏差控制0.2 以內。
1.2 霧化加水及智能混合加水控制
混合加水在整個燒結過程中起著十分重要的作用，加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。混合機加水的目的在于混勻，在沿混合機長度方向均勻加水，加水量占總加水量的 80%～90%。制粒機加水的目的是強化制粒，加水量僅為 10%～20%。制粒機內分段加水有效提高制粒效果，通常在給料端用噴射流使料形成球核，繼而用高壓霧狀水，加速小球長大，距排料端 1 m 左右停止加水，小球在滾動中緊密堅固。制粒機之前用螺旋銅芯的霧化噴嘴，因工業水質較差，經常堵塞噴嘴，后改用高爐爐頂打水降溫專用噴嘴，霧化效果好。制粒機霧化加水后混合料平均粒度增加 0.48 mm（見表 1）。另外水分監測之前采用紅外線水分儀，因受環境素因（如光線、水汽、粉塵等）影響，水分控制波動較大。針對這一矛盾，與南鋼金恒科技合作上線一套混合料智能加水控制系統，改用多頻譜微測水儀，通過前饋加反饋方式，實現了混合料加水全自動控制，穩定了混合料水分。
1.3 多維預熱混合料技術
以往在制粒機加蒸汽來提高料溫，但混合料從制粒機出來后，沿途熱量散發，實際預熱效果不佳，燒結料層“過濕帶”加厚，引起燃耗上升。為提高料溫至“露點” 以上，除加熱水和制粒機通蒸汽外，還實施混合料倉蒸汽預熱技術來提高料溫。在混合料倉倉壁下部開孔安裝噴嘴，通入蒸汽，遠程動態調節蒸汽流量，圓輥料門處在線紅外檢測混合料溫度，預熱效果大幅提升，料溫達到 70 ℃以上，而且還降低了蒸汽用量。
1.4 依托智能化平臺，穩定燒結工藝參數控制
南鋼燒結引進中冶賽迪智能化平臺（如圖 1 所示），平臺有 12 個智能模塊，如：混合料一體化配料、參數合理范圍匹配、關鍵參數監測及預警、交互式數據分析引擎等等，模塊通過大數據分析與自學習功能，全流程管控燒結生產過程，實時監測燒結終點溫度及位置，終點溫度 400～460 ℃范圍穩定率達到 90%以上，實現燒結生產智能化。
1.5 風機變頻技術應用
常規風機，其選用風量、風壓要比實際需要高（風量裕量 5%~10%；壓力裕量 10%~30%），傳統控制裕量方法大多采用擋板式風門來調節，人為增加阻力來達到調節目的，極大浪費電能。風機變頻控制后，可對風機的風量做平滑無極調速，風機在最佳工作點運行，風機工況曲線更符合系統，可提高風機效率，避免風機“喘振”現場。由于風量與轉速的二次方成正比，功耗與轉速的三次方成正比，因此變頻控制更節能。燒結廠為降低電耗，持續對大型風機進行變頻改造，如配料除塵、機尾除塵、整粒除塵風機、脫硫增壓風機、主抽等。采用變頻控制后，風機節電率達到 12%～45%（見表 2）。
2 燒結新裝備應用
2.1 強力混合機
燒結料經過配料、混合機后混勻效果不佳，影響燒結礦產、質量。同時由于物料混勻不均，尤其是生石灰分布不均勻，造成堿度等質量波動影響高爐穩定運行。為了有效解決上述矛盾，在 3# 機混合機前增加一臺立式強力混合機，提高混合料混勻度。投用后大煙道負壓下降，布料厚度提升（如圖 2 所示）。
2.2 漏風治理，提高產能
燒結機系統漏風點[1]主要在燒結機頭、機尾密封板，臺車與滑道，風箱及大煙道雙層卸灰閥等。通過更換頭機尾更換柔磁性密封裝置，采用無油密封滑道（圖3）技術改造、風箱噴涂、大煙道采用復式智能雙層卸灰閥（圖 4），進行漏風治理，提高燒結產能。
3 主要技術經濟指標
通過實施上述新技術、新裝備應用后，燒結主要技經指標均取得了較大的提升（見表 3）。
從表 3 可以看出，2022 年比 2020 年利用系數上升0.08 t/m2·h，工序能耗下降 4.01 kgce/t，固體燃耗下降0.38 kg/t，電耗下降 7.67 kwoh/t。
4 結 論
綜上所述，南鋼燒結廠持續采用新技術、新裝備、改進工藝技術管控等措施，降低工序能耗，提高了燒結技經指標，實現燒結優質、高效、低耗生產。
參考文獻
［1］宋國良，傅志華，張全，等.降低燒結機漏風問題的探討［J］. 燒結球團，2000，25（2）：11-13.
［2］趙紅光.萊鋼燒結生產新技術的應用與實踐［J］.山東冶金， 2009，31（2）：18-20，24.