黃四澤
（南京鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵事業(yè)部燒結(jié)廠，江蘇 南京 210035）
摘 要：南鋼燒結(jié)廠根據(jù)對不同鐵礦石的物化組成和特性的分析，通過燒結(jié)杯單燒實(shí)驗(yàn)，對其物理、化學(xué)、高溫等性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)。燒結(jié)廠持續(xù)引進(jìn)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗生產(chǎn)。本文將以燒結(jié)工藝為切入點(diǎn)，著重介紹了新工藝技術(shù)裝備在生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高燒結(jié)技經(jīng)指標(biāo)，以供交流與借鑒。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)生產(chǎn)；新技術(shù)；應(yīng)用實(shí)踐
燒結(jié)礦占高爐爐料比例高達(dá) 70%以上，燒結(jié)生產(chǎn)是煉鐵前道工序中重要的環(huán)節(jié)，承載著高爐的穩(wěn)定順行。南鋼將重點(diǎn)放在燒結(jié)工藝結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制上，從優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)入手，通過裝備升級、新技術(shù)應(yīng)用，漏風(fēng)治理，嚴(yán)格控制燒結(jié)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。對燒結(jié)工藝進(jìn)行深入剖析，深入挖掘，在智能化控制、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、節(jié)能降耗等方面取得了較大進(jìn)步，技經(jīng)指標(biāo)也得到提升。
1 燒結(jié)生產(chǎn)新技術(shù)應(yīng)用
1.1 優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，混勻料直供
之前南鋼混勻料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，鐵料品種多達(dá)二三十種，經(jīng)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(xué)開展配礦研究課題，通過燒結(jié)杯單燒實(shí)驗(yàn)，確立較優(yōu)的配礦方案，將鐵料品種優(yōu)化固定 10個品種內(nèi)，形成了 60%富粉+10%褐鐵礦+16%精粉+14%雜料的配礦結(jié)構(gòu)。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(jié)，應(yīng)用混勻料成分在線監(jiān)測技術(shù)，保證混勻料成分穩(wěn)定，混勻料硅標(biāo)準(zhǔn)偏差控制0.2 以內(nèi)。
1.2 霧化加水及智能混合加水控制
混合加水在整個燒結(jié)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(jī)加水的目的在于混勻，在沿混合機(jī)長度方向均勻加水，加水量占總加水量的 80%～90%。制粒機(jī)加水的目的是強(qiáng)化制粒，加水量僅為 10%～20%。制粒機(jī)內(nèi)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(jiān)固。制粒機(jī)之前用螺旋銅芯的霧化噴嘴，因工業(yè)水質(zhì)較差，經(jīng)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(jī)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(jiān)測之前采用紅外線水分儀，因受環(huán)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(tǒng)，改用多頻譜微測水儀，通過前饋加反饋方式，實(shí)現(xiàn)了混合料加水全自動控制，穩(wěn)定了混合料水分。
1.3 多維預(yù)熱混合料技術(shù)
以往在制粒機(jī)加蒸汽來提高料溫，但混合料從制粒機(jī)出來后，沿途熱量散發(fā)，實(shí)際預(yù)熱效果不佳，燒結(jié)料層“過濕帶”加厚，引起燃耗上升。為提高料溫至“露點(diǎn)” 以上，除加熱水和制粒機(jī)通蒸汽外，還實(shí)施混合料倉蒸汽預(yù)熱技術(shù)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(yuǎn)程動態(tài)調(diào)節(jié)蒸汽流量，圓輥料門處在線紅外檢測混合料溫度，預(yù)熱效果大幅提升，料溫達(dá)到 70 ℃以上，而且還降低了蒸汽用量。
1.4 依托智能化平臺，穩(wěn)定燒結(jié)工藝參數(shù)控制
南鋼燒結(jié)引進(jìn)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(shù)合理范圍匹配、關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測及預(yù)警、交互式數(shù)據(jù)分析引擎等等，模塊通過大數(shù)據(jù)分析與自學(xué)習(xí)功能，全流程管控?zé)Y(jié)生產(chǎn)過程，實(shí)時監(jiān)測燒結(jié)終點(diǎn)溫度及位置，終點(diǎn)溫度 400～460 ℃范圍穩(wěn)定率達(dá)到 90%以上，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)智能化。
1.5 風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)應(yīng)用
常規(guī)風(fēng)機(jī)，其選用風(fēng)量、風(fēng)壓要比實(shí)際需要高（風(fēng)量裕量 5%~10%；壓力裕量 10%~30%），傳統(tǒng)控制裕量方法大多采用擋板式風(fēng)門來調(diào)節(jié)，人為增加阻力來達(dá)到調(diào)節(jié)目的，極大浪費(fèi)電能。風(fēng)機(jī)變頻控制后，可對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量做平滑無極調(diào)速，風(fēng)機(jī)在最佳工作點(diǎn)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)工況曲線更符合系統(tǒng)，可提高風(fēng)機(jī)效率，避免風(fēng)機(jī)“喘振”現(xiàn)場。由于風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，功耗與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此變頻控制更節(jié)能。燒結(jié)廠為降低電耗，持續(xù)對大型風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造，如配料除塵、機(jī)尾除塵、整粒除塵風(fēng)機(jī)、脫硫增壓風(fēng)機(jī)、主抽等。采用變頻控制后，風(fēng)機(jī)節(jié)電率達(dá)到 12%～45%（見表 2）。
2 燒結(jié)新裝備應(yīng)用
2.1 強(qiáng)力混合機(jī)
燒結(jié)料經(jīng)過配料、混合機(jī)后混勻效果不佳，影響燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)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(zhì)量波動影響高爐穩(wěn)定運(yùn)行。為了有效解決上述矛盾，在 3# 機(jī)混合機(jī)前增加一臺立式強(qiáng)力混合機(jī)，提高混合料混勻度。投用后大煙道負(fù)壓下降，布料厚度提升（如圖 2 所示）。
2.2 漏風(fēng)治理，提高產(chǎn)能
燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)點(diǎn)[1]主要在燒結(jié)機(jī)頭、機(jī)尾密封板，臺車與滑道，風(fēng)箱及大煙道雙層卸灰閥等。通過更換頭機(jī)尾更換柔磁性密封裝置，采用無油密封滑道（圖3）技術(shù)改造、風(fēng)箱噴涂、大煙道采用復(fù)式智能雙層卸灰閥（圖 4），進(jìn)行漏風(fēng)治理，提高燒結(jié)產(chǎn)能。
3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
通過實(shí)施上述新技術(shù)、新裝備應(yīng)用后，燒結(jié)主要技經(jīng)指標(biāo)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(shù)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(jié) 論
綜上所述，南鋼燒結(jié)廠持續(xù)采用新技術(shù)、新裝備、改進(jìn)工藝技術(shù)管控等措施，降低工序能耗，提高了燒結(jié)技經(jīng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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