王建文 張建強 鐘闖
（河鋼承德釩鈦新材料有限公司煉鐵事業部 河北承德 067102）
摘要：燒結生產是鋼鐵企業生產中的重要環節之一，燒結工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%-12%，節能降耗始終是燒結工作的重點。燒結工序能耗主要包括生產用的固體燃耗、煤氣燃耗、電耗、水、蒸汽等消耗。其中，固體燃料消耗約占78.31%，電耗12.30%，煤氣消耗約占6.10%，動力（水、蒸汽）消耗約占3.34%。通過分析影響工序能耗的因素，研究主抽風機潤滑油添加潤滑劑，降低電耗。提高混合料料溫、改善制粒、燒結機料層點火負壓，降低固體燃料消耗，優化輸灰系統放灰制度、改進輸灰系統管道及控制系統，降低壓縮空氣消耗。
關鍵字：燒結機；工序能耗；固體燃耗；電耗
0 前言
燒結生產是鋼鐵企業生產中的重要環節之一，燒結工序能耗約占鋼鐵生產總能耗的10%-12%，節能降耗始終是燒結工作的重點，尤其在當前激烈競爭的鋼鐵市場，節能降耗無論是對增加企業的市場競爭力，還是對企業的持續發展來說都具有十分重大的意義。
燒結工序能耗是指生產一噸燒結礦生產和生活(指場內)所需的全部煤、焦炭、煤氣、汽油及水、電、蒸汽、壓縮空氣、氧氣等的總和，通常折合成標準煤。主要包括生產用的固體燃耗、煤氣燃耗、電耗、水、蒸汽等消耗。其中，固體燃料消耗約占78.31%，電耗12.30%，煤氣消耗約占6.10%，動力（水、蒸汽）消耗約占3.34%，如圖1所示，國內較先進指標可以達到40公斤標準煤以下，承鋼燒結工序能耗在43公斤標煤，因此降低工序能耗對于降本增效尤為必要。其中，固體燃耗所占比例較高。因此，降低燒結固體燃耗成為降低燒結工序能耗的主攻方向。
圖1.工序能耗分解
1 降低固體燃耗
1.1優化固體燃料破碎制度，四輥堆焊耐磨新材料，提高燃料粒度合格率
為了提高固體燃料利用率，燒結過程的燃料燃燒速度和傳熱速度必須接近。而燃料的反應性、粒度和外部燃燒條件都將影響燃料的燃燒速度。燃料粒度過粗，會造成局部過熔，燃燒帶變寬，阻力增大，導致燒結過程透氣性變差；粒度過細，則燃燒速度過快，不能提供料層所需要的高溫，且燃燒帶變窄，高溫維持時間不足，使燒結礦質量變差。生產中對固體燃料粒度的要求是： <3mm粒級達到72%以上。作業區主要通過以下四方面措施控制燃料粒度：一、通過調整電動給料器角度和振幅，嚴格控制燃料破碎上料量，延長四輥作業時間，提高燃料破碎效率；二、四輥破碎機采用普通碳鋼材質作為輥皮，輥皮磨損較快，每半個月需要車一次輥皮，浪費大量人力、物力，且輥皮表面易出凹坑，破碎后燃料粒度合格率低，不能滿足燒結生產對燃料粒度的要求，通過考察研究在四輥輥皮表面堆焊一層耐磨材料，輥皮使用壽命由原來的6個月延長至18個月以上，破碎后燃料粒度合格率提高10%。堆焊耐磨材料前后四輥輥皮對比見圖2，圖3：
圖2.堆焊前四輥輥皮 圖3.堆焊后四輥輥皮
1.2 配加含碳的固體廢棄物
360㎡燒結機配加焦化除塵灰，焦化除塵灰含碳量在80%左右。在燒結過程中減少燃料用量，2023年使用焦化除塵灰量為2萬噸。
1.3 提高混合料溫度，強化燒結生產
在燒結生產中，混合料料溫無論對燒結礦質量及能耗都有較大的影響，因此為了降低固體燃料消耗，需保證混合料料溫達到65℃以上。提高混合料溫度是燒結提產的重要措施之一，生產實踐得出，提高混合料溫度到露點溫度以上，可以減少料層中水汽冷凝，消除過濕層。據經驗數據表明：料溫每提高10℃，可提高生產率4%-5%；降低固體燃料消耗2%-3%，為此，我們采取以下措施來提高混合料溫度。
(1) 增加生石灰加水量，保證提前充分消化
生石灰一次加水在進入混合機前不能完全消化，混合不均勻，造成制粒后繼續消化和體積膨脹，使得混合料開裂粉化，致使燒結礦中白點增多，未起到粘結劑的作用，生石灰強化燒結的效果未能得到充分發揮。為了解決這一問題，將生灰加水系統由點集中加水改為面加水，由原來的膠管點加水改為小水箱的面加水，水量由1.5m3/h提高至3.5m3/h，提高生灰加水充分消化放熱效果。
(2) 蒸汽預熱混合料
利用余熱鍋爐的自產蒸汽引入二次混合機和小礦槽內進行混合料預熱，提高了混合料的溫度，夏季可達70℃以上；冬季可達65℃以上。改善了燒結料的透氣性，提高了燒結料層厚度，提高了燒結礦強度，降低了燒結礦返礦量。
1.4 強化厚料層燒結技術
厚料層燒結能夠降低燒結固體燃料消耗，主要是充分利用了料層的自動蓄熱作用，大量的生產統計數據表明，燒結料層厚度每提高10mm，燒結固體燃耗可降低0.25kgce/t。360㎡燒結機投產后燒結料層一直控制在690mm左右，并根據原料變化及時調整平料器，機頭松料器根據原料配比和燒結透氣性進行調整。隨著對影響燒結料層的設備和原料調整后，燒結料層由690mm提高到目前的750mm。穩定控制燒結終點，燒結機速相應降低，提高了燒結礦強度。
2 主抽風機添加潤滑劑
通過收集主抽風機耗電量、噪聲、震動、大修次數、大修部位等歷史數據，對風機進行全方位分析確定運行狀態及磨損情況，找到存在的問題。根據風機摩擦現狀及潤滑油型號合理配比，制定最佳修復養護節能措施，引進活性納米單位金剛石球形顆粒（滾珠）潤滑劑，將其按一定比例添加至潤滑油中后（潤滑油與節能產品配比比例 10:1），大量的納米單位金剛石球形顆粒會借助潤滑油為載體進行不規則運動，對油路及機件表面的油垢和沉積的雜質進性“物理清洗”，對缺損和劃傷的表面進行填充和修復，并在其表面形成納米單位球形顆粒保護層， 使機件間的“滑動摩擦”變為“滾動摩擦”，減少了機件間的摩擦性內耗，清潔了機件工作環境，使的設備磨損點得到良好修復，在正常運行中達到節能效果，節能降耗明顯，單臺設備平均節電率4.8%，有效降低噪聲及震動，延長潤滑劑使用周期，減少固體廢棄物排放量。
3 氣力輸灰系統引進使用耐磨管道
除塵氣力輸灰系統主要以消耗空壓風為主，輸灰管道、壓力等直接影響輸灰時間和空壓風消耗，正常輸灰每天補焊管道多達8-12處、浪費人力、物力，針對輸灰管道長周期運行問題，年初引進耐磨輸灰管道，集中更換耐磨輸灰管道1780米，耐磨彎頭20個，月均降低補焊、更換管道次數70次，降低輸灰管道成本的同時空壓風消耗隨之降低約1.26m3/t礦。
4 結論
通過研究主抽風機潤滑油添加潤滑劑，降低電耗。提高混合料料溫、改善制粒、燒結機料層點火負壓，降低固體燃料消耗，優化輸灰系統放灰制度、改進輸灰系統管道及控制系統，降低壓縮空氣消耗。通過以上措施，燒結機工序能耗明顯降低。
參考文獻
[1] 習乃文. 燒結技術[M]. 云南：云南人民出版社，1993.
[2] 姜濤. 燒結球團生產技術手冊[M]. 北京：冶金工業出版社，2014.