賈柯亮 楊繼武 吳超翔
(陜西龍門鋼鐵有限責任公司 陜西 韓城 715405)
摘 要:為了滿足冬季生產需要,陜鋼集團龍鋼公司煉通過熔劑配加方案調整、增加熱水及蒸汽預熱設施、皮帶走廊密封以及皮帶機包裹等措施,逐步實現了265㎡燒結機混合料溫度的提升,減輕了燒結過程中冷凝與過濕的影響,有效改善了燒結料的透氣性,對提高燒結機利用系數、提升燒結礦產質量起到了明顯效果。
關鍵詞:混合料溫度;預熱;燒結
1 前言
眾所周知,混合料溫度是制約燒結生產的一個重要因素,如果料溫達到露點(60-65℃)以上,就可以顯著減少料層中水蒸氣冷凝形成的過濕層,在燒結過程中,下部燒結料不但不會產生過濕現象,反而可以使混合料干燥而降低其含水率,有效降低過濕層厚度和過濕層對氣流的阻力,改善料層透氣性,垂直燒結速度加快而顯著提高燒結機生產效率。陜鋼集團龍鋼公司地處關中地區北部,冬季天氣寒冷,最低氣溫可達-15℃以下,導致該廠燒結混合料溫度持續偏低,嚴重影響生產過程的穩定性,制約燒結產能的有效發揮。
據統計2019年-2021年冬季(本文中的“冬季”特指12月、1月、2月)混合料平均溫度僅有54℃左右。因此,該廠針對提高混合料溫度采取了一系列措施,如:熔劑配加方案調整、返礦及一次混合機加熱水、二次混合機加蒸汽預熱、臺車布料加蒸汽預熱、皮帶走廊密封并通暖氣、皮帶機包裹保溫等,使混合料溫度大幅度提高,料層透氣性得到明顯改善,為厚料層操作創造了條件,促進了燒結礦產質量提高和能耗降低。
2 主要措施
影響混合料溫度的主要因素包括:環境溫度、內部自循環返礦溫度、生石灰質量及消化放熱、蒸汽預熱裝置的熱效率、以及混合制粒時的水溫等。為了提高混合料溫度,該廠主要從以下三個方面采取了措施:
2.1 熔劑配加方案調整
為降低燒結成本,在氣溫較高的4-10月份該廠在混勻礦中加入高鈣石粉,進入冬季后,取消原料配加高鈣石粉,改為燒結配料倉配加生石灰,生石灰是石灰石經高溫煅燒后的產品,主要成分是CaO。當生石灰遇水后,發生消化反應生成消石灰,同時放出大量熱量來預熱混合料。同時含有Ca(OH)2的混合料小球粘結力強,親水性好,在燒結過程中熱穩定性良好,可抵抗干燥過程中的破壞作用,同時可抵抗過濕現象的影響,減少或消除過濕層冷凝現象,改善料層透氣性。
2.2 一段皮帶走廊密封并通暖氣、皮帶機包裹保溫
由于該廠所處地區冬季氣溫低,且混合料從二次混合機出料口到寬皮帶布料點距離較遠,查閱歷史記錄統計后對比,發現料溫損失較大,雖然氣候環境是不可改變的,但是通過皮帶走廊彩鋼密封、架設暖氣管道來提高環境溫度、通過皮帶機彩條布包裹防止熱量流失、尤其是將寬皮帶包裹后料溫損失大幅度減小,保溫效果明顯。
2.3 混合料預熱
265㎡燒結機在2021年11月底逐步實現熱水、蒸汽預熱混合料,主要分為四段加入,及返礦倉、混合機、制粒機、布料點。其預熱方法和效果如下:
(1)返礦倉加熱水預熱,用熱水將返礦潤濕加熱,以提高料溫、改善制粒效果,但因加水量小以及保溫效果不佳,因此其提高料溫的作用相對弱一些。
(2)混合料在混勻過程中,需要在混合機內加水潤濕,以增強混勻制粒效果,改善燒結物料的透氣性。混合機加熱水預熱,先用蒸汽將水加熱至80℃以上,再添加到混合機中,這部分補加熱水量較大,且與生石灰反應放熱產生熱量,提高料溫作用明顯。
(3)二次混合機通蒸汽,在距離滾動的混合料適當位置加設蒸汽噴頭。蒸汽從噴頭噴出形成高速蒸汽射流,將熱量傳給燒結混合料,不但起到保溫和再次預熱混合料的作用,從生產過程來看,制粒效果明顯變好。
(4)布料點加設蒸汽管預熱,由于預熱是在點火爐前進行,預熱后隨即進行燒結,因此熱量損失少。
3 產生的效果
經過一系列工藝技術改進措施的實施,使混合料溫度不斷得到提高,2022年2月混合料溫度平均可達到61.9℃。由于混合料溫度的不斷提高,為燒結厚料層操作、優化各項生產參數提供了有利條件,目前265㎡燒結機料層厚度由850mm提高至930mm,混合料粒度>3mm達到68%以上,燒結機利用系數達到1.42t/㎡·h,R穩定率92.42%,表1是近兩年冬季歷史同期部分燒結參數、指標變化。
表1 燒結部分參數、指標對比(近兩年同期數據)
時間 |
混合料溫度℃ |
利用系數t/㎡·h |
平均日產t |
R穩定率% |
2019.12 |
48.1 |
1.12 |
7214 |
81.60 |
2020.01 |
48.9 |
1.16 |
7494 |
85.74 |
2020.02 |
48.6 |
1.17 |
7558 |
90.00 |
2021.12 |
51.9 |
1.34 |
8623 |
92.55 |
2021.01 |
57.7 |
1.39 |
9027 |
89.88 |
2022.02 |
61.9 |
1.42 |
9106 |
92.42 |
4 結論
(1)龍鋼公司265㎡燒結機通過返礦加熱水、熔劑配加調整、蒸汽預熱、密封保溫等措施,混合料溫度得到大幅度提高,平均提高料溫10-15℃,改善了燒結生產條件。
(2)混合料溫度提高后,有效減少或消除了過濕層的影響,燒結料層透氣性提高,隨著料層厚度的增加蓄熱溫度是增加的趨勢,燒結生產過程趨于穩定,燒結礦產量大幅提升,各項經濟技術指標均不同程度得到改善。