降低3#烧结机固体燃耗的实践

刘月建　王世光

(安阳钢铁股份有限公司)



降低3#烧结机固体燃耗的实践

刘月建王世光

(安阳钢铁股份有限公司)

烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10%，这其中，固体燃料消耗占到70%～80%，所以，降低烧结固体燃料消耗是降低烧结工序能耗的主攻方向。介绍了安钢3#烧结机在降低固体燃料消耗方面所采取的措施和取得的进展。

烧结燃料消耗实践

0　前言

安钢3#烧结机2012年4月投产，投产之初，由于大型烧结机生产经验的欠缺以及设备和操作的不稳定，3#烧结机的固体燃料消耗最高达到65 kg/t，降耗潜力巨大。技术人员针对降低固耗进行了攻关，针对大型烧结机的特点，通过技术改造、工艺改进和操作制度的完善，推行厚料层烧结、低水低碳为方针的一系列先进操作理念，在保证烧结矿产质量指标完成的同时，达到了降低固体燃料消耗的目标。

1　降低固体燃料消耗的措施

1.1改进燃料破碎工艺，优化燃料粒度组成

3#烧结投产之初全部以焦粉作为烧结燃料，进厂碎焦硬度大、含水量低、破碎难度大，致使燃料破碎产质量随着设备磨损不断下降，暴露出许多问题。针对现状，车间采用洗精煤粉代替了部分焦粉，焦煤比设为3：1。同时针对煤焦混破的条件对燃料破碎系统工艺参数进行了优化，将单料线给料量限定在40 t/h～50 t/h之间，规定对辊间距调整范围为10 mm ～12 mm，四辊上辊间距5 mm ～8 mm，下辊间距1.5 mm ～3 mm，提出并执行《燃料破碎岗位标准化操作法》。此外，还建立了定期维护制度和燃料粒度检查机制。

通常认为燃料粒级中-3 mm含量>90%是对烧结燃料的基本要求，但在实际生产中我们发现，过分追求燃料中-3 mm含量就会造成燃料过粉碎，-0.5 mm含量急剧增加。对于安钢混合料80%以上的粉矿率来讲，粒度过小的燃料燃烧速度快，高温保持时间短，烧结透气性过好，不利于烧结矿机械强度的提高。同时，粒度过小的燃料很容易被抽风系统抽走造成浪费。经过一段时间的摸索和试验，通过不同粒级下固体消耗的比对，最终确定燃料粒级中-3 mm量介于70%～80%之间有利于降低固体燃料消耗。

1.2控制烧结矿FeO含量，降低燃料配比

FeO含量是衡量烧结矿质量和冶金性能的重要指标，实践表明：烧结矿FeO每降低1%，烧结固耗降低3 kg/t。在当前工艺条件下，高炉冶炼要求3#烧结机烧结矿FeO含量应控制在8%～10%。近一年来，3#机不断总结影响烧结矿FeO含量的因素，经过长期的生产积累，发现配矿结构、燃料配比、烧结气氛是影响FeO含量的几个主要因素。

烧结矿FeO含量主要由配矿结构决定，占主导因素。实践表明，在配矿时搭配一种FeO原始含量较高的矿种(如氧化铁皮、俄精、智利粉矿等)，在满足烧结矿FeO含量控制要求的前提下可以适当降低燃料配比，有效规避单纯通过增加燃料配比提升FeO含量对资源的浪费。

1.3优化混合机参数，提高混匀制粒效果

3#烧结机原料场受场地限制取消了预配室和二次料场的“平铺直取”，铁料全部采取一次料场单品种供料模式，铁料的混匀过程集中在一次、二次混合机。受此影响，混合料混匀时间较短、制粒效果较差。同时，混合料中的生石灰熔剂全部在配料室完成添加，出于环境保护要求，不在配料室加水消化，全部消化过程在混料线运输过程中完成。

在当前工艺条件下，为了提高混合料混匀、制粒效果，同时兼顾生石灰消化要求，车间技术人员对一、二混滚筒运行参数和加水参数进行了如下优化：1)，将一、二混滚筒加水比例由原先的8∶2修改为6∶4，其目的是增加二混水量，提高造球效果；2)，将一混滚筒液力耦合器阀位由75%调整为50%，对应转速5.0 r/min，将二混滚筒液力耦合器阀位由80%调整为55%，对应转速5.5 r/min，整体混匀时间延长了2 min，也有利于提高造球效果。从实际效果来看，控制大烟道负压相同的情况下，布料厚度能够提高2 cm，压料强度也可以适当提高，从而达到降低固耗的目的。

1.4强化布料操作，铺厚铺满铺平

厚料层烧结是当前普遍采用的烧结工艺，提高料层厚度可以减少表层烧结矿比例，同时可以强化自动蓄热作用，提高烧结成品率。有研究表明，料层厚度每增加10 cm，固体消耗降低0.5 kg/t～1 kg/t。另外低碳厚料层烧结使氧化气氛增强，可以增加低价铁的氧化反应放出的热量，减少高价铁氧化物的还原反应耗热，这些都有利于燃料用量的减少。

布料工艺的好坏对烧结矿成品率的稳定影响巨大，布料料面的不平整直接破坏抽风制度，造成风量分布失衡。布料过薄的区域垂直烧结速度过快，烧结矿结晶不好，强度差，布料过厚的区域则往往存在夹生料。好的布料工艺要求延台车方向铺厚铺满铺平，减少布料拉沟，同时避免突然改变布料厚度，造成局部过厚或相对过厚。在烧结抽风负压允许时，要有意识地适当增加边缘布料厚度，以减少边缘效应，提高烧结矿成品率。

1.5控制烧结终点，减少环冷机鼓风急冷

烧结终点位置控制的好坏直接影响烧结矿成品率，3#烧结机正常的烧结终点应在24#风箱(共26个风箱)。在生产过程中，操作人员在配料、布料和点火这些源头上要保证稳定，随后要根据大烟道废气温度和负压趋势预判烧结终点，并采取控制风门、机速等相应措施将烧结终点稳定在24#风箱。

环冷机鼓风冷却对热烧结矿存在一定程度的急冷应力作用，尤其是环冷机前段赤热的烧结矿遇到强冷风急冷，对烧结矿转鼓强度有较大影响，直接影响烧结矿成品率。为此，3#烧结机根据料批和环冷冷却风量的对应关系制定了环冷鼓风机开启制度，在保证烧结矿冷却效果的前提下尽量减少鼓风机开启台数，尤其是前段的1#和2#鼓风机。经过试验，对烧结矿转鼓和成品率的提高效果显著。

2　实施效果

烧结系统运行稳定，操作工艺标准化是降低固体燃料消耗的根本途径，采取上述一系列措施后，3#烧结机利用系数稳步达到设计目标，固体燃料消耗呈现逐月下降趋势，效果显著，具体如表1所示。

表1　2013年～2016年3#烧结机固体消耗指标

降低固体燃料消耗，烧结料层中的热源减少，直接受影响的是烧结矿的转鼓指数，要避免以牺牲质量来降低消耗。通过结构优化、加强操作，烧结矿的转鼓指数对比往年还有较大程度的改善，转鼓指数平均值保持了80以上的稳定水平，转鼓≥80%的命中率由60%左右提高到85%以上，真正实现了在提高烧结矿质量的基础上降低消耗。

3　结论

(1) 提高燃料粒度合格率对降低固体燃料消耗具有立竿见影的效果；

(2) 铁矿石配矿的合理性对降低固体燃料消耗具有决定性意义，合适的精矿比例、铁矿粉品种搭配等配矿因素对固体燃料消耗影响巨大，需要结合高炉冶炼需求综合考虑；

(3) 混合机参数、加水参数、烧结终点控制、布料操作以及环冷鼓风机操作的优化对提高烧结矿成品率，降低固体燃料消耗效果显著，在实践操作中得到了检验。

[1]胡立新，蒋文迪.降低武钢烧结固体燃料消耗的实践及发展方向[J].武钢技术， 2006(2):45-49.

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[4]郝志宗，吴胜利，段祥光，等.降低包钢烧结工序能耗的实践[J].烧结球团，2010(4):46-49.

PRACTICE OF REDUCING SOLID FUEL CONSUMPTION OF NO.3 SINTERING MACHINE

Liu YuejianWang Shiguang

(Anyang Iron and Steel Co., Ltd)

Sintering process energy consumption accounts for 10% of total energy consumption in iron and steel production, which accounts for 70%～80% of solid fuel consumption, so reducing the consumption of sintering solid fuel is the main direction of reducing sintering process energy consumption. This paper introduces the measures taken to reduce the solid fuel consumption of the No.3 sintering machine in Anyang Steel and its progress obtained.

sinteringfuel consumptionpractice

建，助理工程师，河南.安阳(455004)，安阳钢铁股份有限公司炼铁厂；

2016—4—29