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南鋼燒結生產新技術的應用與實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-04-18  作者:黃四澤  瀏覽次數:1678
 
核心提示: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
 南鋼燒結生產新技術的應用與實踐

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。

圖片1 

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。

圖片2 

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)。

圖片3 

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)。

圖片4 

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。

圖片5 

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)。

圖片6 

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.

 

 
 
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