孫曉波  孫曉東  何曉野

（通化鋼鐵股份有限公司煉鐵事業部 吉林通化   134003）

摘要：本文分析了通鋼煉鐵事業部燒結工序能耗的現狀，采取了一系列降低燒結工序能耗的措施。通過優化燒結配礦、低溫厚料層燒結、配料自動化、提高混合料溫度、控制燃料粒度、改善燃料分布等措施降低了固體燃耗；通過降低燒結系統漏風率、提高設備作業率、減少設備的空運轉時間降低了燒結系統電耗；通過采用微負壓點火技術和低溫點火技術降低了點火煤氣消耗。

關鍵詞：節能措施；工序能耗；固體燃耗；電耗；煤氣消耗

1  前言

通鋼現有兩臺360m²燒結機，分別投產于2007年8月和2014年4月，2座2680m³高爐，2座高爐的主要爐料結構是燒結礦、球團礦和天然塊礦，其中燒結礦是煉鐵的主要原料，占入爐礦配比的78%左右。近幾年，隨著燒結礦產量的增加，操作技能水平的提高及新技術新設備的投入，通鋼燒結工序能耗指標逐年降低，但與國內各大中型鋼鐵企業相比，仍比先進企業高10kgce/t。通鋼根據燒結機的工藝流程和生產特點，采用新工藝、新技術，同時采用新的管理理念和管理措施，把節能降耗與技術進步有機結合，降低了燒結工序能耗，取得了較好的效果。 

2  燒結工序能耗現狀  

鋼鐵企業是能耗大戶，能耗是噸鋼成本的重要組成部分。燒結工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的8.3％，僅次于煉鐵，是鋼鐵生產的第二耗能大戶。燒結工序能耗主要包括固體燃料消耗、電力消耗、點火煤氣消耗、動力（壓縮空氣、蒸汽、水等）消耗，其中固體燃料消耗占70%～80%，電力消耗占13%～20% ，點火消耗占5%～10%。多年來，通鋼燒結在節能減排，降低成本方面做了大量工作，也取得了比較好的效果，但與一些先進企業相比，燒結工序能耗指標還比較高，還有一定差距。

3  降低燒結工序能耗的措施

3.1降低固體燃耗  

固體燃料消耗占燒結工序能耗的70%～80%，因此將降低固體燃料消耗作為主攻方向。

3.1.1優化燒結配礦技術  

通鋼燒結作業區使用的鐵礦粉品種較多，有地方精粉、澳礦粉、巴西混合粉和其他粉礦、褐鐵礦等；各種礦粉的成礦條件不同，燒結性能也不同，為發揮各種礦粉的最佳燒結功效，需進行優化配礦的研究。澳礦粉的SiO₂和Al₂O₃的含量較高，但粒度組成較好，具有熔點低、易同化的優點，使用后能降低燒結負壓；而巴西礦粉SiO₂、Al₂O₃含量低，但同化性及液相生成的能力差，兩者搭配使用，燒結礦的各項經濟指標明顯提高，對降低燃料消耗起到了關鍵作用。 

3.1.2梯形厚料層燒結技術的應用

據資料介紹料層每提高10mm可降低固體燃料消耗2-3kg/t，燒結料層提高后，在燒結機速相同的條件下高溫保持時間延長，有利于鐵酸鈣的發育和黏結相的發展，而且料層越厚，料層中下部自動蓄熱作用越強，在相同燃料比時料層中下部獲得的熱量也就越多，料層所能達到的溫度也就越高，有利于液相的形成，通過與京唐鋼鐵燒結的學習交流，實行梯形厚料層布料，為實現梯形厚料層燒結采取的措施如下:

(1)利用蒸汽預熱混合料提高料溫，消除過濕層。

(2)改善生石灰質量，提高生石灰CaO含量。

(3)穩定生石灰下料量，避免生石灰波動造成的水分波動。

（4）外礦配比增加，透氣性過好，將原來的固定式平料器改為可調式平料器。

通過以上措施的實施，2024年上半年燒結機的料層厚度達到了900mm以上，實現了厚料層燒結技術，降低了燒結固體燃耗。

3.1.3提高混合料溫度

提高混合料溫度，使其達到露點以上，降低過濕層對氣流的阻礙而改善料層的透氣性，加快燃燒速度，提高臺時產量，節約固體燃耗。另外，混合料溫度提高后，部分顯熱可代替固體燃料的燃燒熱，降低固體燃耗。主要采取以下措施提高混合料溫度:

(1)提高混合料加水溫度，混合料加水溫度由65℃提高至80℃。

(2)在混合料礦槽通蒸汽預熱混合料。經多次試驗和設備改進，將原來混合料礦槽四周安裝的一排蒸汽噴頭改為兩排蒸汽噴頭，通過調節閥門開度控制蒸汽量，使混合料水分及料溫均勻，目前燒結機圓輥處的混合料溫度達到了60℃以上。

3.1.4 破碎實行市場化管理

（1）在破碎崗位施行市場化管理，簽訂包括燒結礦工序成本、破碎后粒級、產量保供、維護費用等指標，與破碎崗位職工收入直接掛鉤的承包合同，明碼標價，完成合同標準能提高收入，達不到合同要求就要接受考核。

（2）破碎崗位整體市場化承包，人員、設備、費用統歸承包人負責管理，責權利統一，按照市場化管理手段，更靈活、更有效的促進破碎崗位各方面工作符合公司發展需要。

（3）通過市場化管理，設備穩定運行，職工收入有所增加。破碎崗位職工工作積極性提高、責任心加強，破碎過程中嚴格執行合同制定標準，破碎后燃料粒級全面滿足燒結工藝需要，推動燒結礦質量、產量提升。 

3.1.5控制燃料粒度，改善燃料分布，降低燒結燃料比

（1）燒結過程的燃燒速度和傳熱速度相接近，才能實現用盡可能少的燃料達到所需溫度。燃料粒度過細時燃燒速度過快，高溫保持時間短，燃燒帶變薄，鐵礦粉之間的黏結不牢固，燒結礦的強度降低，成品率降低。隨著鐵礦石資源的緊缺，外礦粉比例逐年增加，燒結混合料經混勻、造球、制粒后大于3mm粒級65%左右，外礦粉的大顆粒部分難以熔化，過細的燃料不能滿足燒結過程中的熱量需求。經實踐驗證，將焦粉粒度標準重新修訂，焦粉小于3mm粒級由65%提升到72%，大于8mm粒級由6%降至2%以內，并制定了燃料粒度的考核標準，這一措施實施后，燃料的粒度發生了明顯的改變，提高了燃料利用率，降低了燃料配比。

（2）燃料倉上方安裝均粒器，燃料落到均粒器上以后，呈漫反射狀落到料倉中，不再形成圓錐狀料堆，而是均勻的落下，從而避免了大顆粒燃料向堆角滾落，較好的緩解了粒度偏析現象。

3.1.6精細化管理盯入燒的原燃料質量，穩定燒結燃料比 

通鋼燒結使用的燃料有焦粉和無煙煤兩種。焦粉主要是高爐篩下碎焦，成分較穩定；而無煙煤的質量波動較大，特別是灰分的波動不但影響燃料的消耗，還會影響燒結礦的堿度。為給燒結創造良好的條件，除對進廠燒結煤的質量提出要求外，在無煙煤進廠時取樣，掌握進廠成分，將成分差異較大的在一次料場分開造堆存放，一堆一取，堆、取料采取平鋪直取的方式進行預混勻。開始取料向燃料倉庫上料時由專人跟蹤取斷面樣，按標準縮分后送化驗室檢驗成分值；燒結使用前再次在燃料破碎后的輸出皮帶處取樣，送化驗室化驗。經過三次跟蹤和數據對比掌握無煙煤的成分，看火工可以有預見性地調整燃料配比，保持燒結燃料比的長周期穩定。 

3.2降低燒結系統電耗

3.2.1降低燒結系統漏風率

燒結生產過程中，吸風機消耗的電量約占燒結生產過程總電量的70%，但較高的系統漏風率將大幅度降低吸風機有效功率，從而導致生產效率降低，能耗增高。為此燒結作業區將燒結機漏風治理列為重點工作，并且制定燒結機漏風治理方案，并要求嚴格執行，通過對燒結機漏風的治理，燒結機系統漏風率由50.44%降至48.53%，進一步降低燒結機系統漏風率、增加產能、降低能耗。

3.2.2完善臺車篦條、擋板

由于燒結生產的連續性，使燒結機臺車篦條、擋板長期受到高溫侵蝕和熱風磨損，篦條與篦條以及燒結機相鄰臺車擋板之間的間隙不斷增大，如不及時更換，篦條與篦條、臺車擋板之間將出現松動現象，導致篦條、擋板脫落現象，造成臺車表面出洞增大漏風率，引起吸風機耗電量的增加，為解決這一問題，燒結作業區利用每次定修的機會對燒結機篦條、擋板進行緊固和更換。

3.2.3減少設備的空運轉時間

(1)在不同季節生產時，根據環冷機料溫及外環境溫度合理運轉鼓風機臺數。要求卸料溫度控制在60-120℃，每減少一臺鼓風機運行，每小時可節約電量710 KWh。

(2)在生產時合理控制吸風機風門開度，滿足工藝參數的前提下降低吸風機百葉窗的開度，降低吸風機負荷從而達到降低電量的目的。（主抽風機百葉窗開度由90%調整到60%后，可以降低電流約30A，一小時一臺主抽風機可以節約電量300kwh左右）。

(3)組織啟機生產時，提起做好設備檢查，保證連續穩定啟機生產，避免設備空轉浪費電能。

（4）精細設備點檢，提高設備作業率

推行設備管理系統，使設備處于可控狀態。同時根據點檢內容制定點檢表。對設備進行缺陷、隱患原因分析，并制定治理方案，在大、中、小定修前作業區與維檢單位制定檢修方案，列出詳細的檢修項目，按時按點高標準完成檢修計劃，通過設備的精細化點檢燒結機作業率達到了95.97%。

3.3降低點火的煤氣消耗

3.3.1采用微負壓點火技術

點火器下風箱的抽風壓力對點火過程的影響很大，如果抽風負壓過大，將會使剛剛鋪到臺車上的混合料抽得過緊，沿臺車縱向上的混合料密度增大，透氣性變差。另外未燃燒的可燃成分與廢氣過早地被吸入料層，降低熱利用率，同時造成點火器周圍的冷空氣涌入爐內，降低點火器爐膛內溫度。為此燒結作業區通過與先進單位的交流學習，對燒結機1#風箱進行封堵，降低燒結點火爐爐膛負壓，實現微負壓點火操作，既保證了點火的效果，又節省了煤氣消耗。

3.3.2低溫點火技術

合適的點火溫度既能把臺車上的混合料點燃，又不使表面過熔。為此燒結作業區推行精細化管理操作，完善燒結點火溫度自動控制系統，按設定點火溫度自動控制，保證點火溫度控制在1050±50℃，確保燒結料面無過熔、欠燒現象，通過自動化水平提升進一步降低煤氣單耗。

表1  煤氣單耗

3.4提升自動化水平，推行精細化管理

（1）進一步改進混合機加水操作，由原來的自動加水升級到智能加水，通過對燒結料水分的精準控制，促進燒結礦質量、產量提高,降低固體單耗。

（2）自行設計、編程，實現了鋪底料倉位自動控制，減少了崗位職工勞動量,避免了因鋪底料倉監護不及時導致的燒結機停機，提高燒結礦產量。

（3）生石灰倉噴料始終是影響燒結生產穩定的難題，為解決生石灰棚倉噴料問題，通過與兄弟單位的學習交流，在生石灰下料點處制作緩沖倉，當生石灰棚倉噴料時，通過緩沖倉進行調節，減少了生石灰波動，緩解了生石灰棚倉噴料對生產造成的影響，提高了燒結礦質量穩定。

（4）強化績效考核，為提高各班組成本意識，有效管控生產工藝過程，降低燒結工序能耗，燒結作業區將噸礦電耗、噸礦煤氣單耗、噸礦焦粉單耗等主要能耗指標納入績效考核，職工收入與班組指標掛鉤，進一步鼓舞職工降本增效干勁。

(5）經常性的組織職工經驗交流座談，對影響能耗指標的因素，通過群策群力共同研究解決，通過交流學習，大家不僅使大家互通有無，實現了共同進步，而且還提升了思想認識，為降低能耗打下了堅實基礎。

4節能效果

通過上述一系列優化調整和技術措施，通鋼煉鐵事業部燒結工序能耗指標有了明顯的改善，具體如表2所示。

表2  工序能耗

5結論

（1）通鋼煉鐵事業部燒結工序能耗高，主要是固體燃料消耗高，通過優化生產組織，強化燃料進廠管理等綜合技術措施和強化管理，減少了固體燃料消耗，從而降低了燒結工序能耗。

（2）優化燒結過程參數，有效降低了燒結過程的電能和煤氣消耗，為燒結工序能耗的降低創造了有利條件。

參考文獻

[1] 王維新．中國煉鐵技術發展評述[J]．河南冶金，2008，16(4)：4-9． 

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