烧结混合料仓通入蒸汽预热料温的应用研究

2019-05-22金炳彤

中国金属通报 2019年2期

金炳彤

（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春 259600）

钢铁行业不断发展，钢铁企业原料不断变化，低成本控制形成长久方针，我企业使用的烧结原料性价比高的原料为主，对于改善烧结过程透气性能及提高垂直烧结速度[1]显得尤为关键。

烧结过程中阻力最大的是燃烧带，其次是过湿带[2]。减少过湿层，降低过程烟道负压，满足烧结过程对透气性的需求，是低成本配矿结构下重点研究方向，因此使用蒸汽预热提高混合料料温也在烧结行业被广泛应用。使用蒸汽预热可以显著提高料温，追求将料温控制在露点以上，以削弱过湿层影响。但使用蒸汽的同时，混合料的水分波动，料温均匀性等在各厂使用效果中体现差异较大。因此，本文通过我厂对使用蒸汽预热的改造与实验，以求达到更佳的使用效果为目的，使过湿层减少，削弱蒸汽水分带入对混合料水分波动的影响，改善烧结状况并达到持续稳定的生产效果。

1 实践改造试验过程

1.1 原状介绍

我厂为提高烧结混合料温度，借鉴其它钢铁企业使用蒸汽预热混合料仓的方法，在机头混合料仓固定斗底部加蒸汽来提高进入烧结机的混合料温度。在180平米烧结机混合料仓的宽度方向各加一排蒸汽管道，每排9根蒸汽小支管通到矿槽中，在料仓侧面各加一排各4根蒸汽小支管通到混合料仓中，如图1。通过引余热低压蒸汽到机头，经过一次分汽缸脱水，一次汽水分离器脱水，低压蒸汽压力为0.3Mpa，蒸汽温度在120℃-140℃区间。

图1 改造前蒸汽管分布原状

1.2 应用高压蒸汽

通过原有低压蒸汽管网，切换使用锅炉高压蒸汽，压力为0.5Mpa，蒸汽温度在160℃-180℃区间。使用高压蒸汽预热混合料对生产参数起到正向作用，料温提高明显，预热后料温为66℃-72℃，提高至露点60℃以上，对减少过湿层，降低烟道负压以及烧结过程有明显改善作用，但使用高蒸汽后的水分稳定率及料温稳定率下降，生产波动次数增加，高低压蒸汽切换使用对比，高压蒸汽影响蒸汽在仓内各点均匀性，且带入水分不稳定，布料设备两侧料温高于中间料温等情况。

1.3 管路改进

通过布料设备混合料各点料温水分检测数据分析，料仓两侧半米位置处料温最高，且水分高于其他位置，分析高压蒸汽喷入仓内有效穿透预热面积为半米区域，由于侧面与延台车宽度方向两侧半米位置形成直角对冲叠加，因此导致该位置料温、水分较其他位置高。针对这一问题在料仓宽度上抛开两侧半米位置，原蒸汽支管上方各加设一排蒸汽使用点，每排各为6根，增加中部蒸汽用量，如图2。

同时对蒸汽带入的水汽使混合料水分波动问题也做相应改进，考虑管道蒸汽温度保持性差，损失多，对未覆盖保温层的蒸汽管道进行保温处理；排水设计方面继续优化，在水平管开始上升的拐点位置增加疏水阀门，如图3，将混合料仓周圈主管下移，在主管路顶开口安装支管插入混合料仓，如图2，环混合料仓小主管端部也加设排水作用的疏水阀排水。

图2 环混合料仓蒸汽主管上方开口，并新增宽度方向各一排蒸汽管

图3 水平管路升高转角拐点加排水疏水阀

表1 改造实验数据效果参数对比

1.4 压力调节实验

我厂高压蒸汽控制范围可以达到0.5-0.8Mpa，同时满足蒸汽设备压力容器允许值，对不同蒸汽压力进行在线实验生产研究，控制蒸汽压力分别为0.6MPa、0.7 MPa、0.8 MPa，编号为1、2、3。

1.5 改造实验数据效果对比分析

从使用余热低压蒸汽置换高压蒸汽，再到系列改进，料温高于露点，均值达到70℃，料温均匀稳定率高，水分稳定，料层控制增厚，垂直烧结速度改善，固体燃耗下降，整体促进了厚料层烧结。

压力调节实验中，蒸汽压力提高至0.6MPa后，生产状况再次有所改善，负压下降，垂直烧结速度提高，返矿下降，固体燃耗减少，料温稳定率、水分稳定率变化不大。继续提高蒸汽压力至0.7MPa后，生产状况各项指标没有明显变化，同时存在混合料仓垮料现象，导致生产波动。实验3过程失败，由于蒸汽压力过高至混合料仓内混合料频繁垮料，影响生产，未形成有效数据。

通过改造与实验数据分析，我厂高压蒸汽控制在0.6MPa左右时，可以发挥蒸汽预热料温的最佳状态，满足低成本配矿烧结要求，并促使了厚料层烧结，达到了稳产提产低耗的目的。