经济料生产条件下烧结布料方式的缺陷及改进

周金生

(山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南 250101)

经济料生产条件下烧结布料方式的缺陷及改进

周金生

(山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南 250101)

针对320 m2烧结机大比例配加塞拉利昂粗粉加高硅粗粉对烧结矿产生的影响,通过研发设计一种镶嵌式烧结布料装置来强力抑制混合料偏析,改善混合料透气性,达到降低固体燃耗的目的。

布料;镶嵌;透气性;固体燃耗

1 引 言

随着钢铁行业形势的日益严峻,铁前降成本工作是当前各钢铁企业减亏止损的主要着力点,对烧结生产来说,以前的“用精料产精品”的原料结构已成为历史。济南钢铁厂目前采用的烧结原料结构是高比例的塞拉利昂粗粉+高硅粗粉,这两种主打料种的经济性非常好,为我厂吨铁成本的降低提供了有利支撑。但是由于此类经济矿粉的粒度非常大,导致混和料的粒级组成整体偏高,虽然在烧结机布料过程中产生的自然偏析越来越好,但随之带来的问题是料层整体透气性过好,导致料层上部烧结速度过快,矿层中液相生成量及宽度不足,高熔点化合物形成少,烧结矿强度不好;而料层中下部由于高温保持的时间短,热量交换不足,矿石颗粒几乎是粘在一起,容易形成较多生料,成品率降低,内返升高,影响烧结矿产量;此外,由于透气性过好,燃料的高温滞留时间过短,燃烧不充分,并且部分粒度较细的燃料在没有完全燃烧前就被抽走,降低了燃料的利用率,造成燃耗的进一步升高。

根据我厂降成本工作的需要和技术路线的确定,烧结使用的原料结构在不断调整。但核心问题除了高硅高铝的主要化学特性变化以外,粒度分布不合理、平均粒度过粗的物理特性变化也十分突出,尤其是使用塞矿混合块以后,详细对比见表1。

表1 近年来320 m2烧结使用中和料粒度分布对比

通过表1可以看出,仅仅原料中大于5 mm的颗粒就高达45%,再加上圆筒造球后产生的大颗粒以及11～15 mm的铺底料,整个原料中的大颗粒可以达到65%以上。

2 原有布料方式存在的问题

烧结生产传统的布料方式为圆辊+九辊,见图1,这种设计的目的是建立在精料烧结的基础上,原料中精粉比例较高,中和料原始粒级组成较细,经过配混系统加水、混匀、制粒后,使用布料系统强制偏析,大颗粒集中在料层下部,水分含量较低;上部为较细的粉子,水分含量较高,从而达到改善料层透气性,均化烧结进程的目的。

由于我厂现在的原料结构以经济料为主,精粉比例非常低,原料原始粒度较粗,烧结混合料的透气性不经过强制偏析就能满足烧结生产。但由于受工艺布置及装备水平制约,仅仅通过降低九辊转速已无法解决料层偏析对烧结矿产量、质量的影响。因此必须在烧结布料工艺环节进行优化改造,研究一种辅助布料方式才能解决该问题,为烧结矿产量和质量的改善与提升创造条件。

图1 传统布料方式物料分布示意图

3 改进措施

3.1 开发布料辅助装置,抑制原料偏析

我们通过观察研究,在原有布料方式圆辊+九辊的基础上,开发一种布料辅助装置,彻底解决料层偏析问题,使料层上下部粒度均匀、水分均匀,均化垂直烧结速度,提高烧结矿质量。

具体做法是,在原有布料装备的基础上,设计制作一套镶嵌式固形装置,见图2,其工艺特点是将原料中的大颗粒均匀地镶嵌在整个料层中,抑制混合料的偏析,改善上下部料层水分偏差,提高燃料利用率。

3.2 增设布料压辊,改善料层原始透气性

由于经济料中粗颗粒较多,料层整体透气性较好。因此,我们决定在布料九辊后面增设一套布料压辊装置,给布好的中和料一个向下的压力,使物料之间结合得更紧密,从而达到降低透气性的目的。

3.3 增设边缘压料装置,改善边缘效应

在烧结生产中,一直存在着台车栏板附近区域夹生料较多的现象,行业内称之为边缘效应。其本质是该部位料层透气性太好,导致风速过大,从而将大量热能带走。在使用经济料后,该现象尤为明显。对此,我们设计了一套简易的边缘压料装置,减轻了边缘效应,改善边缘点火,对提高烧结矿产量、质量方面都起到了积极作用。

图2 新型布料方式物料分布示意图

4 改造效果

4.1 台车上下部混合料粒级分布更加均匀

采用新型布料方式后,在以经济料为主的烧结生产过程中,基本上解决了混合料布料偏析的问题。中和料中粒级较大的颗粒在布料后,均匀分布在料层中,上下部粒级差异明显降低;特别是现在使用的塞矿中含有30%的32 mm左右的块矿,从机尾断面观察,在料层中分布均匀,不再像之前集中在中下部。

4.2 台车上下部混合料水分差值降低

改造实施后,烧结料层上部和下部水分差异明显降低。改造前,台车混合料上部水分值为6.9%左右,下部水分值为5.8%左右,水分差值为1.1%;改造后,台车混合料上部水分值为6.5%左右,下部水分值为6.2%左右,水分差值仅为0.3%左右。

4.3 固体燃耗的降低

改造实施后,由于抑制了混合料的偏析,促使混合料上下部粒级分布更趋合理,料层整体水分差异缩小,混合料原始透气性得到抑制。燃料的利用率得到提升,吨矿固体燃耗大幅降低。改造前后具体经济指标对比见表2。

表2 经济指标对比

4.4 烧结内外返率进一步降低

改造实施后,粒级分布更加均匀,烧结矿强度提升明显,使出矿率进一步提高,内、外返粉进一步降低。

The Defect and Improvement of the Way of Material Distributing Under the Condition of Inexpensive Sintering Material

ZHOU Jinsheng

(The Ironmaking Plant of Jinan Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,Shandong,China)

Considering the effects of using large portion of Sierra Leone coarse powder and high silicon powder in the sintering process in 320 m2sintering plant,a distributing system with mosaic embedding method was designed and developed to strongly inhibit the segregation of mixed material.By using such device,the air permeability of mixed material is improved,and the solid fuel consumption is decreased.

material distributing,mosaic embedding,air permeability,solid fuel consumption

TF046

A

1001-5108(2017)02-0042-02

周金生(1983-),运行维保车间工程师,主要从事设备管理工作。