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通鋼360m2燒結機提強度降篩下粉單耗工藝技改實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2024-09-24  作者:匡夜霖 王澤有 王振寬 浦生龍  瀏覽次數:3147
 
核心提示:摘要:通鋼煉鐵目前有兩臺360m2燒結機正常運行,在長期生產實踐中,篩下粉含量過高以成為一個突出的問題。本文旨在探討通鋼燒結生產提強度降篩下粉單耗工藝技術改造實踐,具體包括混合料智能加水系統升級、點火溫度恒溫控制系統升級、抑制臺車邊緣效應措施綜合應用以及實施配料精細化管理等。通過這些技改實踐,提升燒結生產過程的智能化、高效化,降低生產成本,提高產品質量,實現燒結高效可持續發展。 關鍵詞:燒結機;混合料;改造;實踐
 通鋼360m2燒結機提強度篩下粉單耗工藝技改實踐

匡夜霖  王澤有  王振寬  浦生龍

(通化鋼鐵股份有限公司煉鐵事業部 吉林省 通化市 134003)

摘要:通鋼煉鐵目前有兩臺360m2燒結機正常運行,在長期生產實踐中,篩下粉含量過高以成為一個突出的問題。本文旨在探討通鋼燒結生產提強度降篩下粉單耗工藝技術改造實踐,具體包括混合料智能加水系統升級、點火溫度恒溫控制系統升級、抑制臺車邊緣效應措施綜合應用以及實施配料精細化管理等。通過這些技改實踐,提升燒結生產過程的智能化、高效化,降低生產成本,提高產品質量,實現燒結高效可持續發展。

關鍵詞:燒結機;混合料;改造;實踐

通鋼現有兩座2680m3高爐,由兩臺360m2燒結機為其提供燒結礦。在長期的高爐生產實踐中,篩下粉含量過高以成為一個突出的問題。該問題在2021年尤為顯著,噸鐵產出篩下粉量高達242.15千克,這一現象對鐵成本產生了巨大負擔。因此針對這一問題,結合生產實際進行了深度分析。基于分析結果,制定出了切實有效的技改措施,并實施了一系列的改進策略。這些措施提高了燒結礦的強度,為確保高爐的穩定與高效運行提供了堅實的基礎,有效減輕了篩下粉含量過高帶來的成本壓力。

1  生產工藝中存在的問題

1.1  混合料水分波動較大

(1)水壓波動:由于混合料和配料生石灰消化器共用一臺水泵,導致加水過程中水壓、水量相互干擾,影響混合料水分的穩定性。

(2)調節精度不足:混合機內加水噴頭設計不合理,無法根據料流變化精確調整加水量,導致混合料水分出現跑稀或跑干現象。

(3)生石灰消化器堵料:生石灰消化器加水控制依賴人工經驗,雨季時尤為明顯,易導致下料不均甚至堵料情況,進一步影響混合料水分的穩定性。

(4)物料混合不均勻:生石灰消解后與其他物料混合不充分,形成團塊,導致混合料水分不一致。

1.2  點火溫度波動時間較長

點火溫度的穩定性和快速響應性對燒結過程至關重要。當前工藝中點火溫度波動時間較長,可能影響燒結礦的均勻性和強度。

1.3  臺車邊緣效應

燒結臺車邊緣效應導致邊部物料欠燒,形成“夾生料”層,嚴重影響燒結礦的強度和整體質量。

1.4  原料配比及使用方式不合理

原料如生石灰、煙道灰、除塵灰等的配比和使用方式不合理,缺乏科學的配比標準和標準化的管理流程,影響燒結礦的質量和性能。

1.5  設備性能與操作問題

(1)混合機加水系統不精準:導致混合料水分不均勻,影響制粒效果和燒結礦質量。

(2)混合機出料口粘料:影響出料的順暢性和均勻性,加劇燒結礦質量的不穩定。

2  技改方案與實施

針對生產工藝現狀中提出的問題,實施以下技術改造。

2.1  軟硬件安裝和程序調試,降低混合料水分波動

(1)解決水壓變化問題:一是將原來共用一臺水泵改為專機專泵,避免互相干擾;二是將原來加水管路上其他用水點全部剔除;三是在程序設計中對于水壓波動做出調節變頻,調整水泵轉速的補償辦法。由此,因加水水壓不穩帶來的水分波動得以消除,提高了混合料水分的穩定性。

(2)解決調節精度問題:為保證調節精度,決定將一次混合機內的加水管分為三根,每根長約2米,分別安裝3個噴頭,再用調節閥分別控制。加減料時根據測定的料流變化時間逐段調水,做到了精準加水,以此提高了混合料水分的穩定性。

(3)解決生石灰消化器堵料問題:經過充分論證后,取消生石灰消化器,將生石灰消解用水統一在一次混合機內進行,從根源上解決了生石灰消化器下料不穩甚至造成堵料的現象。

(4)解決物料混合不均勻問題:對于取消生石灰消化器后,生石灰消解和與其他物料充分混勻問題,采用在一次混合機進料端6米不加水,作為混合機強混段,使進入混合機內的物料在此段反復的上拋下落過程中,充分混合。在混合均勻的物料進入到加水段時,生石灰與添加的熱水接觸后,迅速反應消解,在較短的時間內(5-10秒)放熱并黏結物料成均勻的混合料小球,從而使混合料成分更加趨于一致,有利于燒結礦化學成分和物理質量上更加穩定。

通過以上四個方面改進措施,影響混合料水分波動的所有因素全部在可控范圍內。為實現智能加水打下了基礎,同時徹底改變了依賴測水儀帶來的滯后性及不準確性。

2.2  點火溫度恒溫控制系統升級

自主創新升級程序,通過壓力波動預調、適度增加空氣調整死區等程序優化。縮短點火溫度波動調整時間,恒溫點火系統的應用更好地滿足了工藝要求。

2.3  抑制臺車邊緣效應的措施

(1)梭式小車“U”型布料

原梭式小車布料行程和往復速度不合理,小車布料后混合料倉中形成堆尖。大顆粒礦粉向混合料倉堆角滾落,導致燒結臺車上布料偏析不均,大顆粒礦粉集在靠燒結臺車欄板兩側,加劇燒結機臺車邊緣效應。為了實現梭式小車的均勻布料,采取了以下措施。

梭式小車皮帶頭輪位置前安裝擋料板,抑制下料的拋物軌跡,保證混合料垂直落到混合料倉里。外延梭式小車行程,確保落料點能夠到達混合料倉左右倉壁。將梭式小車兩側往返停留時間由原來的3秒增加到8秒,在混合料倉內形成兩側料面高于中間料面,大顆粒混合料自然滾落到料倉中間,形成中間顆粒多于邊緣狀態,增加臺車中部混合料透氣性,同時利用兩側混合料粒徑較小的特點抑制臺車邊部效應。此措施,要求混合料倉位控制在1/2倉至2/3倉,以避免出現虧料現象。

附表1:布料車改造前后圓輥兩側和中間+3mm粒級混合料比例對比

對比

取樣編號

改造前

1

62.42

59.31

63.04

2

63.11

58.45

62.97

3

63.26

58.16

63.52

4

62.97

57.97

63.06

5

63.38

58.66

64.01

改造后

1

57.31

63.11

58.34

2

57.94

62.94

58.29

3

58.13

62.56

57.26

4

57.44

63.27

58.34

5

58.32

63.51

58.94

 

(2)鋪底料“凸”型布料

燒結機鋪底料一直采用40mm厚度平鋪方式布在燒結機臺車上。為增大燒結邊緣氣流阻力,降低靠燒結臺車欄板處混合料透氣性,針對鋪底料布料進行改造:在鋪底料倉出料口兩邊各焊接一塊20*400mm的鋼板,降低臺車欄板側鋪底料厚度,形成兩端400mm寬低于中間20mm厚的凸型鋪底料布料,利用混合料粒徑小于鋪底料(5-17mm)以填充減薄的鋪底料空間。降低燒結臺車邊緣透氣性,達到抑制臺車邊緣效應目的。

(3)優化鋪底料粒度偏析

調研時發現,10-20mm鋪底料經過皮帶進入鋪底料倉時,會自然形成堆尖,大顆粒鋪底料滾落到倉壁處,布料時落到燒結機臺車欄板處,臺車靠近欄板鋪底料粒徑明顯大于中部,加劇了臺車邊部效應。為此在鋪底料料倉上,鋪底料皮帶機落料點下方安裝了均粒裝置,克服鋪底料進倉后形成堆尖,減少臺車邊緣大顆粒鋪底料數量,以抑制邊緣效應作用。

附表2:鋪底料均粒裝置安裝前后臺車兩側和中間+16mm粒級鋪底料比例對比

對比

取樣編號

改造前

1

31.14

15.35

30.25

2

32.22

16.47

31.47

3

31.42

16.84

31.85

4

31.53

15.96

32.46

5

32.28

17.23

31.77

改造后

1

19.84

35.26

20.54

2

21.61

34.73

21.36

3

22.35

33.84

22.89

4

21.54

34.13

22.75

5

20.68

33.97

21.08

 

(4)應用邊緣盲篦條

為進一步抑制燒結機臺車邊緣效應,利用更換磨損嚴重的臺車篦條時機,用三聯盲篦條替換靠欄板的普通篦條,通過減少邊緣抽風氣流,達到抑制臺車邊緣效應目的。

(5)應用新型防漏風臺車篦條壓銷

由于原來的臺車銷子圓柱形部分與臺車擋板插孔間存在一定的間隙,臺車銷子外部用墊片、簡易的開口銷子固定。生產過程中,由于存在間隙,造成燒結機臺車插銷部位漏風;同時,臺車篦條銷子外側使用開口銷子聯接鎖定,長期磨損和高溫下,開口銷子易破損脫落造成臺車銷子掉,導致臺車掉篦條,影響燒結礦質量和產量。為減少漏風,自行設計了“新型防漏風臺車篦條壓銷”,在兩臺燒結機上應用,減少壓銷處漏風。

圖片1  

圖1 舊壓銷

圖片2

圖2 新壓銷

4.實施配料精細化管理

(1)新投用生石灰活性檢測儀

為科學檢測生石灰活性度,給生產提供指導,新投用生石灰活性檢測儀,以檢測生石灰活性度數據(溫升速率、消化時間、消化溫差等),用數據反映問題,發現異常立即采取相應處理措施,超前作為,避免了土法水化實驗肉眼判斷誤差大現象,為燒結礦生產穩順、質量穩定提供有利支持。                        

圖片3   圖片4 

圖3 生石灰檢測儀檢測活性度            圖4 生石灰活性度判斷標準

(2)改變煙道灰配用方式

為避免煙道灰過多影響煙道過風面積,需要階段性排放煙道灰進入返礦倉配用。而煙道灰粒度組成、親水性均不利于混合料造球,進而惡化燒結透氣性。實際生產過程,在配用帶煙道灰的返礦時,一貫采用減料、降機速、減料層辦法克服透氣性不好對生產的影響,但不可避免對生產產生波動。為此,利用配料室兩個返礦倉的特點,實施了帶煙道灰返礦與正常返礦實現分倉儲存、連續配用措施。即:正常返礦進一個返礦倉,放煙道灰時,帶煙道灰返礦進入另一個返礦倉,配料時,帶煙道灰返礦小配比連續配用保證后續生產過程一致。原來帶煙道灰返礦集中配用時,靠減料、降機速保質現象徹底杜絕,進一步穩定了燒結生產秩序。

(3)不同品種燃料搭配使用標準化

燒結生產用的自產焦粉、焦化池子粉、無煙煤、外購焦粉等燃料,成分不同,熱值也不一樣。原來使用時,根據發生量隨意搭配,品種變化比較頻繁,造成燃料配比調整頻繁,成礦率參差不一。為此制定《不同品種燃料搭配使用管理規定》,規范列出各品種搭配辦法,規避了同時使用高、低熱值燃料對燒結成礦的不良影響。

(4)改造除塵灰格式給料機

燒結環境除塵灰使用格式給料機進行配用,而格式給料機原設計葉輪容積過大,單次給料量過多,而除塵灰配比低、用量少(0.6%配比,3-4.2t/h),導致格式給料機轉速過低,配用時料流斷斷續續,進而影響配料均勻穩定,透氣性也出現波動現象。為此,對格式給料機進行了葉輪縮小容積改造。經過改造,單次給料量大幅減少,給料機轉速提高,達到了料流均勻、連續,提高了配料穩定性。

5.改善混合機制粒效果

通過改變混合機加水噴頭角度,同時應用專利產品“新型防脫落噴頭”、在出料口加裝刮料板等辦法,改善混合機粘料,為充分混勻、均勻制粒奠定基礎。改造前后對比檢測數據顯示:混合料中+8mm顆粒減少14.49%,-1mm粒級減少0.53%,1-8mm顆粒增加15.02%。中間粒級的增加,在燒結過程中,有利于均質燒結,同時透氣性趨好,成礦率提高,燒結礦強度提高。

改造前舊噴頭加水角度斜下,噴頭易脫落,改造后加水角度平直并應用新型防脫落噴頭。

圖片5

圖5 改造前                                  圖6 改造后

表3 應用前后混合料制粒效果對比

混合料粒度組成

≥8mm

3-8mm

1-3mm

≤1mm

改善前

30.53

29.07

30.23

10.17

改善后

16.04

41.64

32.68

9.64

-14.49

12.57

2.45

-0.53

3  技改效果評估

經過反復實驗改進升級混合料智能加水程序、點火器恒溫點火程序得以完整應用。鋪底料凸型布料、布料車U形布料、邊部盲篦條、新型防漏風壓銷、優化鋪底料粒度偏析等一系列抑制邊緣效應、提高均質燒結水平的措施,實現了“強化均質燒結,提高成品率和轉鼓指數”目標。

3.1  實施后效果

(1)燒結礦轉鼓指數、低粉指數得以提高,可以改善高爐操作條件,有利于高爐長期穩定順行、降低高爐燃料比、提高高爐利用系數、降低生鐵成本。

(2)高爐篩下粉量的降低,減少了倒運期間形成的二次揚塵,有利于保護環境。

3.2  經濟效益

(1)直接經濟效益

一系列的技術創新,在大幅度配用經濟物料,燒結內返率降低0.57%的條件下,燒結礦轉鼓指數提高0.14%,高爐噸鐵篩下粉由原來的242.15Kg/t,降低至209.09Kg/t,降低33.06Kg/t。依據高爐生鐵產量346.32萬噸計算,累計減少篩下粉11.45萬噸。按每千克篩下粉影響噸鐵成本0.07元,降低鐵成本801.5萬元。

(2)間接效益

燒結礦轉鼓指數、低粉指數的提高,可以改善高爐操作條件,有利于高爐長期穩定順行、降低高爐燃料比、提高高爐利用系數、降低生鐵成本。高爐篩下粉量的降低,減少了倒運期間形成的二次揚塵,有利于保護環境。

4  結語

近年來,通過深入開展生產工藝技術的改造與創新實踐。提升燒結生產過程的智能化、高效化,燒結機的生產效率和產品質量均得到了顯著提升。為高爐的長期穩定、高效運行提供有力保障。這些創新實踐還有效降低了生產成本,提高了企業的市場競爭力。

參考文獻

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