安钢1#烧结机提高烧结矿质量生产实践

2012/7/30 13:49:07

安钢1#（360m2）烧结机投人运行后，前期运行操作控制水平较低，且波动较大，远不能满足2200m3高炉冶炼对烧结矿产质量的要求，为此进行了提高烧结操作水平工艺技术研究，解决了机头除尘灰的稳定配加和生石灰配消器皮重校验等技术难题，使烧结矿产量和质量大幅度改善。转鼓指数达到80%以上，最高达到83.89%，满足了大高炉冶炼对烧结矿产质量的要求。

　　1、机头除尘灰的稳定配加

　　提高烧结矿产量和质量的措施首先要稳定配料，烧结矿产量和质量的高低一般由烧结矿的矿物组成、粘结相的性质、粘结相的数量及浸润性、矿物组织结构（包括宏观结构和微观结构）、矿物结晶状况等因素决定。而这些因素与烧结料的原料结构、烧结矿碱度的控制水平、混合料的水、碳控制、熔剂和固体燃料的性质、烧结工艺及其参数的控制等密切相关。

　　1.1现状及存在问题

　　安钢1#烧结机配料室未设计专门的除尘灰仓，除尘灰不能够按照配比参与配料，而是直接放在皮带上，影响配料精度的控制。具体存在以下问题：

　　（1）采用分时段集中放灰的作业制度。造成放灰的间断性明显，放灰时间集中，放灰量大且流量不均匀，加水润湿困难，而且容易造成部分卸灰阀内除尘灰积留，造成阀体堵塞结块。

　　（2）除尘灰本身细粒级含量较高，加之本身不易润湿，粘结性差，造球效果不明显。在分时段集中放灰的作业制度下，短时间内部分混合料内除尘灰含量过大，在烧结过程中造成局部料层透气性严重变差，过湿带加厚，炉条糊死。更严重的是，局部透气性差，风量不足，燃烧不充分，造成在环冷机冷却阶段二次燃烧，排矿温度过高而损坏设备。

　　1.2解决办法

　　为解决上述难题，技术人员在提高放灰操作的均匀性上进行了多种探索，仔细研究了现场卸灰阀的分布情况，对每一个卸灰阀的灰量大小、输送距离长短进行统计和整理。针对其特点，对机头24个卸灰阀每次开启两个，其中A区和B区各一个，并考虑输送距离长短搭配，灰量大的一电场搭配灰量小的三电场，二电场与二电场搭配的办法，使全部卸灰阀放完一遍的时间为30min。实现了24h连续不间断放灰，达到了均匀连续放灰的效果。采用了循环均匀放灰的作业制度以后，很大程度上降低了由于放灰给烧结生产过程中带来的不利影响，生产过程趋于稳定，同时烧结矿的各项指标也得到了提升。

　　实施循环放灰制度前后烧结矿的质量和理化性能见表1、表2。

　　表1：循环放灰前、后烧结矿质量水平（月平均）

项目	TFe稳定率	R稳定率	FeO平均值	合格品率	一级品率
循环放灰前	95.47	85.78	8.11	87.07	58.91
循环放灰后	97.12	90.27	8.17	90.71	65.61
差值	+1.65	+4.49	+0.06	+3.64	+6.7

　　表2：循环放灰前、后烧结矿物理性能水平（月平均）

项目	粒径＜5mm的占比/%	比例低于或等于15%的粒径5～10mm的合格率/%	转鼓指数/%	返矿率/%	返矿消耗/kg·t^-1
循环放灰前	4.34	51	81.45	9.74	103.43
循环放灰后	3.83	71	83.89	8.70	65.34
差值	－0.51	+20	+2.44	－1.04	+38.09

　　由表1和表2的对比可以看出，实施循环均匀放灰制度以后，烧结生产过程更加稳定，碱度稳定率、一级品率、转鼓指数等质量指标大幅度的改善，烧结矿的实物质量水平大幅提高，特别是比例低于15%的粒径5～10mm的烧结矿合格率提高幅度最大，充分满足了高炉精料的需求。

　　由于采取了循环放灰的措施，除尘灰流量均匀，加水控制难度下降。稳定性的增加，也使得配料精度大大提高。同时，减少了单位时间内混合料的除尘灰含量，稳定了造球过程，细粒级物料减少，烧结料层的透气性得到改善，成品烧结矿的质量和产量均有提高；炉条糊死现象得以避免，环冷机下红料次数大幅降低，成品皮带寿命大幅延长，烧结机作业率提高。

　　2、生石灰配消器皮重校验

　　2.1现状及存在问题

　　安钢虽制定了生石灰进厂中检验及验收管理制度，规范生石灰质量验收工作，建立了生石灰供应商淘汰机制，并成立专门的熔剂验收机构进行验收把关，稳定和改善了进厂生石灰质量有效地减少了生石灰化学成分的波动，稳定了烧结矿碱度。但是在实际生产过程中由于配料室熔剂系统设置为星型卸灰阀—螺旋秤—消化螺旋，生石灰在消化螺旋内遇水发生消化，且采用添加热水来强化消化效果，消化效果的变好伴随的是产生大量水蒸气，这些蒸汽极易倒流入螺旋秤体内及软连接处引起积灰的粘结—脱落—再粘结，从而导致螺旋秤失准，生石灰配比调整频繁，影响烧结矿碱度的稳定。同时生石灰受生产厂家不同以及焙烧过程控制水平的影响，灰质波动较大，给主控室远程判断灰质好坏带来难度。此外，在生产过程中查看皮重时容易造成下灰量波动等等，都是影响烧结矿质量的不利因素。

　　2.2解决措施

　　结合360m2烧结机机组的自身特点，通过长期在生产中的实践与探索，实施了下列有效措施。

　　2.2.1减少秤体粘结

　　采取缩短消化螺旋内的消化水管的方法（由3m缩短为1.7m），使螺旋内的生石灰消化尽量远离螺旋秤连接处，并加大出料端消化水管出水口的直径（由4mm扩大为6mm）。这样既不影响生石灰的消化，又消除了消化螺旋与螺旋秤的软连接部分蒸汽聚积的问题。

　　其次在消化螺旋内进料端处增加三道蒸汽隔离板，从而对消化螺旋内进行了概念上的分段，划分出了重点消化区域和蒸汽隔离区域。通过对消化时产生的蒸汽实行层层隔离，逐步解决的方法，彻底解决了螺旋秤的出料口结块而影响生石灰螺旋秤稳定的难题（应定期检查更换隔离层，防止隔离层磨损后蒸汽回窜进入螺旋秤体）。

　　2.2.2正确判断灰质

　　在生产中不考虑仓位影响的情况下，以灰仓星型卸灰阀的转速来判断生石灰的灰质好坏，并作为参考，调整生石灰配比。在灰质不好的情况下星型卸灰阀的转速均表现为降低（配料现场验证：消化水温相同情况下，灰质差时产生的蒸汽小，除尘管道温度低。皮带上取灰观察：消化慢）；与之相反则可以判断为灰质好。

　　2.2.3减少看皮重时下灰的波动

　　鉴于360m2烧结系统设置的特点，在生产过程中常常要查看配料室螺旋秤皮重以及进行校皮。看皮重时需要倒换至备用秤后，空开螺旋秤来进行，但在换仓时由于下灰量产生变化，极易引起一混的水分波动，对后续生产操作产生影响。因此减少看皮重时的下灰量波动，也就消除了生产过程中的负面影响。可参考以下操作方法。

　　目前，正常生产中两个灰仓为1开1备，以下以7#仓为运行仓，8#仓为备用仓为例进行说明。准备看7#仓皮重时，先将8#仓星型卸灰阀自动控制器打至手动控，把转速设定为7#仓卸灰阀的转速值后，自动启动8#仓。当8#仓开始有下料量时马上取消7#仓料线。观察8#仓下料量正常后将控制器打到自动档，并通知配料工手动开7#仓的消化螺旋和螺旋秤，查看7#秤皮重（灰面多时应关闭扇形阀，防止灰面自动流入螺旋秤体内，引起皮重波动）。看完皮重后再倒换7#仓时，与上述操作相同，先将7#星型卸灰阀转速手动调至正常生产时的转速值，再启动7#仓，同时停8#仓，7#仓下料量正常后将控制器打回自动档，看皮重操作完成。

　　通过统一规范实施该操作方法后，最大程度减少了班中以及交接班时碱度的波动，使烧结矿碱度稳定率及其它经济技术指标得到稳步提升。

　　2.3效果

　　对比数据发现：改变操作方法后碱度合格率逐年提高，2006年较2005年提高4.91%；2007年较2006年提高3.92%；2008年较2007年提高2.16%。转鼓指数更是从2006年开始连续三年保持100%的合格率。返矿率也呈总体下降趋势，产量不断提升，烧结矿实物质量维持在较高的水平。成品烧结矿R（±0.12）合格率创该厂历史新高，达到95.30%；R（±0.1）合格率达到93.10%，同比提高了2.90%；转鼓指数平均值达82.39%，转鼓指数大于或等于77%的合格率达100%，位居全国同类型机组前三名；返矿率降至8.41%，位居全国同类型机组第五名；粒度小于10mm的合格率小于22%的烧结矿稳定率平均值为96.21%，总体指标取得了改善，从质和量上满足了炼铁需要，为增产创效做出了一定贡献。

　　3、结语

　　在做好配矿、工艺参数控制的前提下，通过机头除尘灰稳定配加，并采用对生石灰配消器皮重校验等更为规范的精细化操作技术，对提高烧结矿质量有明显效果。