降低265m2烧结机煤气消耗的对策

王炜王珂

一、概述

烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10%～12%,是钢铁生产的耗能大户，主要包括固体燃耗、煤气燃耗、电耗，固体燃料消耗约占75%，电耗15%，煤气消耗约占6%。莱钢股份烧结厂新二区265m2烧结机于2005年10月建成投产，使用焦炉煤气点火。因点火器使用周期已到，加上煤气管道堵煤焦油等诸多原因，导致煤气单耗偏高，达0.070GJ/t。为此针对问题进行研究分析，找出煤气消耗高的主要影响因素：混匀料水分的大小、燃料粒度、烧结机布料情况、点火温度的控制、点火负压的控制、点火器选型、煤气计量装置选型等，结合工艺特点通过低水厚料层烧结、更换新型节能点火器、更换煤气计量装置、煤气管道清污、加强工艺操作严格控制点火温度和煤空比等一系列措施，使煤气消耗逐步下降，达到节能降耗的目的。

二、降低煤气消耗的对策

1.进行低水分烧结

水分在烧结过程中有混匀、制粒、导热、辐射、助燃的作用，在保证混匀料造球、白灰充分消化的前提下，尽可能的低水分操作，并且四班统一。生产实践证明，物料烧结过程中水分的转移会使下部料层超过适宜水分，烧结料最佳的水分值应当比最大透气性时的水分低1.0%～1.5%，以保证凝结带透气性良好，因此在兼顾混合料成球制粒效果、改善烧结料层透气性的前提下，进行低水分烧结可以减少过湿层的不利影响，增大料层密度有利于提高烧结矿的产量和质量，可减少水分蒸发热，节省燃料消耗。

2.完善工艺设施提高燃料破碎粒度合格率

适宜的燃料粒度,不仅可以改善和提高烧结矿产量和质量，还能够降低固体燃耗和煤气消耗。①对燃料系统进行改造，烧结厂新二区烧结系统原设计没有燃料筛分系统，所进燃料中含有约25%的大于10mm粒级小焦或煤块，这部分进入四辊破碎机进行破碎不仅影响燃料破碎粒度合格率，同时易损坏四辊破碎机辊皮，还造成小焦浪费。采取的措施是在输送焦粉大倾角皮带机机头下部与可逆皮带机之间增加一套悬挂式棒条振动筛，进行燃料预筛分,筛除大于10mm粒级的小焦或煤块，保证了适宜的入辊前燃料粒度。另外回收利用大于10mm以上的大颗粒，降低了烧结生产成本。②对四辊破碎机的辊皮及时维修,保证四辊破碎机的破碎能力。通过以上措施，燃料破碎粒度合格率达到了85%以上。

3.控制好点火负压

点火负压过高或过低都不利于烧结生产。点火负压过高，表面料层随空气的强烈吸入而压紧，降低料层的透气性，不利于产质量的提高；点火负压过低导致点火深度偏低，点火火焰外喷造成热量大大损失，不利于降低煤气单耗。

实际生产中保证煤气压力大于4kPa，空气压力大于3kPa，料层厚度750mm。在主管负压16～17kPa条件下，借助点火器下1#～3#风箱开度来调节点火负压进行生产试验，不同风箱开度即不同负压下机速、料层不同，生产率不同。根据生产试验，控制1#～3#风箱开度为20%、30%、35%较合适，煤气消耗最低，可降低煤气单耗0.01GJ/t。

4.严格控制点火温度和煤空比

烧结点火的目的是供混合料表层以足够的热量，使其中的固体燃料着火燃烧，同时使表层混合料在点火器内的高温作用下干燥、脱硫和烧结。点火的好坏将直接影响烧结过程的正常进行和烧结矿的产量及质量。

点火温度取决于烧结生成物的熔化温度，点火温度过高会造成烧结料表面过熔形成硬壳，从而降低料层的透气性，减慢料层垂直烧结速度，降低生产率。点火温度过低，表层烧结矿得不到足够的热量，产生的粘结相少，致使料层表面欠熔，烧结矿表面出现浮灰，产生大量返矿。根据莱钢实际情况，将点火温度控制标准由1050±50℃降低为1000±100℃，要求强化操作，勤观察勤调整。加强对点火温度的检查，有效降低了煤气消耗。

经过生产实践摸索，煤气压力和布料厚度正常下，煤空比例最佳配比为1∶（4～4.5）时，煤气流量700m3/h，在表面烧结矿的强度最好，点火均匀，既保证点火质量，又降低煤气消耗。

5.改造布料装置

点火温度的分布要求在台车宽度方向上均匀，即风量在烧结机宽度方向上分布要均匀，烧结机布料料面平整，料层透气性均匀。如料面高低不平或出现拉钩现象，均匀性就消失，不但影响烧结矿的产量和质量，而且影响煤气单耗。原布料装置为小矿槽下部扇形排料闸门处的活页门、圆辊给料机、多辊布料器，活页门为多段式活页门。生产中由于混合料长时间的磨损，导致多段式活页门发生不同程度的变形，下沿磨损不均，造成下料不均匀，料面出现了拉钩现象。为此，利用年修进行改造，多段式活页门改为整体式活页门，固定在小矿槽下部与圆辊布料机工作面，并保持合适距离，达到了布料料面平整的目的，大大改善点火效果，节约了煤气，降低了煤气单耗。

6.坚持厚料层烧结

莱钢新二区265m2烧结机采用厚料层烧结，并根据实际生产情况，要求尽可能使料层厚度≥750mm，保证布料的料面平整、不拉钩。加强对布料情况的督察，及时清理圆辊给料机粘料。由于料层厚度增加，与点火器距离缩短，火焰长度缩短，火焰高温部分较容易到达料面，相应地点火温度下降，料层厚度的增加有利于降低煤气单耗。

7.采用新型点火器

莱钢烧结厂新二区265m2烧结机点火器采用的是湖南中冶长天公司生产的双斜带式节能点火器，使用已有3年多。原设计点火器与台车距离太大，加上已到点火器的使用周期，导致烧结机料面点火不均匀，煤气消耗量偏高，煤气单耗达0.070GJ/t左右。2008年11月利用烧结机大修之际，更换新型节能型点火器，并将点火器下移。使用后煤气燃烧较完全，横向点火均匀，点火强度高，点火深度在25～30mm，不但煤气单耗大大降低，而且表层烧结矿强度明显提高。返矿率降低，烧结矿产量提高。

表1列出了改造前2008年和改造后2009年煤气单耗情况，由表中数据可看出，通过应用烧结新技术、新工艺，低水厚料层烧结、加强布料点火温度的控制及点火负压的控制、选用新型节能点火器、煤气计量装置改造等措施，降低了煤气消耗取得了较好的效果。

表1 2008年和2009年煤气单耗对比 GJ/t