馮二蓮
烏海市包鋼萬騰鋼鐵有限責任公司
摘要：烏海市包鋼萬騰燒結近零壓點火生產實踐表明，1#/2#點火風箱負壓在-4kPa/-8kPa以下實時可控，點火風箱內的積料能夠自動順暢排放，高爐煤氣單耗由38.17 m3/t降低到22.35m3/t，改善燒結機料面點火效果，燒結成品率提高2個百分點，取得可觀改造效益。
關鍵詞：燒結；近零壓；點火
1 概述
點火是燒結工藝的重要環節，也標志著鐵礦粉燒結過程的開始，點火效果對表層燒結礦質量、燒結料層透氣性、燒結返礦率等指標有著重要影響，同時也直接影響點火介質消耗和燒結工序能耗。鋼鐵企業中，燒結工序占企業總能耗的12%左右，點火工序的能耗約占整個燒結工序的10%左右，即燒結點火工序能源消耗約占鋼鐵企業總能耗的1%左右，降低燒結點火煤氣消耗對于鋼鐵企業節能降耗、減污減排具有積極意義。
烏海包鋼萬騰一臺360m2燒結機保供2×1080m3高爐所需的燒結礦，燒結穩定生產和燒結礦產質量水平對鐵前系統乃至公司整體效益至關重要。燒結機通過擴容改造，將臺車內寬由4m增加到4.5m，臺車欄板由700mm加高到900mm，燒結機布料和點火顯得尤為重要，生產中臺車邊部效應加大，尤其使用高爐煤氣點火，臺車邊部點火效果差，返礦量增加，為此推行近零壓點火技術，保持原始料層透氣性，改善表層點火效果且降低煤氣單耗，成品率提高2個百分點，取得可觀改造效益。
2 燒結點火負壓的現狀
1）風箱之間竄風嚴重，點火負壓與燒結負壓基本相同，點火負壓高。
2）從打開點火爐下風箱（簡稱點火風箱）蝶閥排料到關閉蝶閥4～6min內點火負壓波動大。
3）點火風箱磨損嚴重，不到半年出現破損漏風現象。
3 近零壓點火的好處
1）減少冷空氣從點火爐四周吸入，點火爐火焰不內收，改善臺車邊部點火效果。
2）點火燃料中的可燃成分不被過早地吸入料層，表層固體燃料燃燒緩慢，降低煤氣單耗，延長料面點火高溫保持時間，提高表層成品率。
3）點火火焰不被拉長，減輕火焰穿透料層深度，降低點火帶入煙氣中的NOx濃度。
4）保持原始料層透氣性，減少料層阻力，抑制邊部效應，提高有效風量和垂燒速度，減少進入風箱支管的粉塵量。
5）減輕大風量對風箱支管的沖刷，減輕點火風箱的嚴重漏風。
6）徹底解決點火風箱排料易卡易阻易堵的現象
4 近零壓點火技術措施
1）將點火風箱隔板改造為柔性密封板，柔性密封板與臺車體底梁緊密貼合，實現點火風箱分離獨立控制，徹底消除風箱隔板竄風的問題。
2）從點火風箱上部引出旁通風管，使點火風箱內風量與排料雙行互不干涉，徹底杜絕排料卡阻堵塞的問題。
3）主控室遠程自動控制點火風箱風量，實時可調可控點火風箱負壓。
4）每隔10米雙煙道之間加裝連通管道，以平衡雙煙道的負壓、溫度。
圖1 點火風箱上部安裝柔性密封板代替風箱隔板 圖2 點火風箱下部風量與排料分流
5 近零壓點火的效果
1）提高料層厚度，改善料面點火效果
料層厚度由830mm提高到900mm，料面點火由泛黃欠火改善為通體青色。
2）相同原料配比，不同料批下燒結負壓和點火負壓對比
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料批 t/h |
主抽風門開度/% |
燒結負壓/-kPa |
點火負壓/-kPa |
|||
|
1# |
2# |
1# |
2# |
1# |
2# |
|
|
800 |
85 |
90 |
15.8 |
16.1 |
4.7 |
8.5 |
|
700 |
73 |
76 |
15.4 |
15.8 |
4.6 |
8.6 |
|
600 |
44 |
48 |
13.6 |
13.8 |
4.1 |
7.8 |
|
500 |
35 |
38 |
10.2 |
10.9 |
3.8 |
7.2 |
|
400 |
28 |
31 |
7.6 |
7.9 |
3.4 |
6.3 |
|
350 |
31 |
34 |
7.4 |
7.6 |
3.5 |
5.5 |
|
小結 |
隨著料批減小，燒結負壓降低，通過調節點火閥開度，點火負壓能夠隨之降低。 |
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3）不同點火負壓下，高爐煤氣降低幅度不同
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點火負壓/-kPa |
高爐煤氣降低幅度 m3/t |
總管負壓/-kPa |
||
|
1# |
2# |
|||
|
4.0 |
6.2 |
20.6 |
15～15.5 |
|
|
4.3 |
8.4 |
15.5 |
||
|
8.3 |
10.2 |
9.1 |
||
|
11.6 |
13.2 |
4.9 |
||
|
小結 |
（1）一定總管負壓下，控制點火負壓越低，高爐煤氣降低幅度越大。 （2）控制爐膛內靜壓接近零壓 （3）料面點火效果由點火參數和料層厚度決定，表層點火熱量下移速度由點火風箱負壓決定。近零壓點火延長了料面點火高溫保持時間，提高表層燒結礦成品率。 |
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4）近零壓點火改造前后點火煤氣單耗、電耗、內返比較
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年月 |
煤氣單耗 |
總管負壓 /-kPa |
點火負壓 /-kPa |
燃耗 |
電耗 |
精粉 |
內返 |
燒結礦 |
利用系數 |
||
|
1# |
2# |
1# |
2# |
||||||||
|
2020.01～07 |
38.17 |
15.9 |
16.4 |
15.8 |
16.3 |
57.98 |
42.98 |
22 |
16.7 |
1.93 |
1.34 |
|
2020.08. |
近零壓點火改造 |
||||||||||
|
2020.09. |
36.79 |
14.9 |
15.2 |
10.1 |
12.3 |
58.66 |
43.07 |
22 |
15.1 |
1.87 |
1.04 |
|
2020.10. |
27.04 |
10.5 |
10.8 |
5.7 |
7.9 |
55.17 |
42.04 |
25 |
14.6 |
1.94 |
1.15 |
|
2020.11. |
年修 |
||||||||||
|
2020.12. |
26.33 |
15.8 |
15.9 |
6.4 |
9.8 |
55.35 |
41.76 |
20 |
14.2 |
1.85 |
1.22 |
|
2021.01～12 |
22.35 |
16.8 |
16.9 |
4.1 |
7.9 |
54.88 |
41.57 |
23 |
14.5 |
1.85 |
1.36 |
（1）點火風箱負壓由-15/-16.8kPa降低到-8kPa以下，高爐煤氣單耗由38.17m3/t降低到22.35m3/t，且點火風箱內的積料能夠自動順暢排放。
近零壓點火改造完畢后，2020年9月崗位員工對近零壓點火的好處認識不足，煤氣單耗降低不明顯；10月因燒結限產點火煤氣單耗較高；12月受高爐煤氣質量的影響，煤氣單耗仍然較高；從2021年1月起，近零壓點火的效果逐漸顯現，煤氣單耗保持在21.6～22.7 m3/t。
（2）近零壓點火下，保持原始料層透氣性，點火前后料層收縮量由80～90mm明顯減小到55～60mm以內，兩煙道負壓趨于一致，終點溫度易于控制且升高約50℃，電耗由改造前43.24kWh/t降低到41.76kWh/t，與實施近零壓點火有關，同時與主抽風機三元流葉輪改造和南煙道取直改向阻力減小風量增大關系密切。
（3）實施近零壓點火后，在提高精礦粉配比的同時，內返配比由16.4%降到14.7%，成品率提高近2個百分點。
（4）近零壓點火技術改造和2020年11月年修期間風箱支管、大煙道噴涂堵漏，固體燃耗由58.86kg/t降低到54.98kg/t。
（5）近零壓點火技術改造前后，因燒結原料配比、燒結礦堿度變化，對燒結礦轉鼓強度和粒度組成不做詳細分析，但燒結礦外觀質量有所改善，粒度組成趨于均勻。
7 結束語
烏海市包鋼萬騰燒結近零壓點火生產實踐表明，點火負壓基本可調可控在-4kPa/-8kPa以下，點火煤氣單耗由38.17m3/t降低并穩定在22.35m3/t左右，點火前后料層收縮量減小30mm，燒結成品率提高近2個百分點，燒結終點位置易于控制且終點溫度提高50℃，降低固體燃耗，主抽風機節省電耗，入爐燒結礦粒度組成趨于均勻，取得可觀改造效益，投資回報2.3個月。
隨著燒結產能的不斷提高，近零壓點火的好處越來越突顯，會在提高成品率降低返礦率、降低固體燃耗等方面進一步發揮其優勢。
近零壓點火是燒結工藝的提升，是一項易實施、投資少、見效大的技術，具有很好的推廣價值。