浅析八钢265m2烧结机烧结过程控制的精细化操作

刘晓明

摘 要：为了正确而严格地控制烧结终点，获得良好的生产指标，对烧结风量、真空度、料层厚度、烧结机速度和烧结终点的精准控制是很重要的。既充分地利用烧结面积，提高产量，降低燃耗;又保证得到優质烧结矿的优质返矿。

关键词：精细化操作;烧结矿;烧结机速度;混合料;烧结终点;固定碳

在点火后直至烧结终了的整个过程中，混合料借点火和抽风使其中的碳燃烧产生热量并使烧结料层处在总的氧化气氛中，又具有一定的还原气氛，混合料发生分解、还原、氧化和脱硫等一系列反应，同时在矿物间产生固液相转变，生成的液相冷凝时把未熔化的物料黏在一起，体积收缩，得到外观多孔的块状烧结矿。为了获得烧结过程良好的生产指标，对烧结风量、真空度、料层厚度、烧结机速度和烧结终点精细化操作是很重要的。在烧结程中，固体科燃烧所获得的高温和CO气体为液相生成和一切物理化学反应的进行提供了所必需的热量和气氛条件。燃料燃烧所产生的热量占全部热量的90%以上。碳的燃烧是决定烧结产量和品质的重要条件，也是影响其他一系列过程的重要因素。所以，技术操作人员应当能够根据生产过程中的现象或仪表参数对烧结料中的碳精准判断与控制，以保证烧结过程稳定进行。一方面是充分利用烧结面积，提高产量，降低燃耗;另一方面是保证得到优质烧结矿的优质返矿。

1 烧结风量和负压的判断与控制

1.1 风量的控制

风是烧结过程进行的基本物质条件之一，也是加快烧结过程最活跃积极的因素，抽过料层的风量越大，垂直烧结速度越快，在保持成品率不变的情况下，可大幅度提高能的产量。但是，风量过大，烧结速度过快，混合料各组分没有足够的时间互相黏结在一果降低烧结矿的成品率，同时由于风量增加，冷却速度加快，也会引起烧结矿强度的降低。

生产中常用的加大料层风量的方法有3种，即改善烧结料的透气性;改善烧结机系统的密封性，降低漏风率;提高抽风机能力。具体介绍如下：

1.1.1改善烧结料的透气性，减少料层阻力损失，在不提高风机能力的情况下，可以增产的目的;同时，烧结生产的单位电耗降低。因为这种措施使通过料层的风量相对增而有害风量相对减少，提高了风的利用率。

1.1.2目前烧结机的漏风率一般为40%～60%也就是说，抽风消耗的电能仅有一半于烧结，因此，堵漏风是挖掘风机潜力、提高料层风量的十分重要的措施。

1.1.3抽风烧结过程是在负压状态下进行的，为了克服料层对气流的阻力，以获得所的风量，料层下必须保证一定的真空度。在料层透气性和有害漏风一定的情况下，抽风能造成的真空度高，抽过料层的风量就大，对烧结是有利的。所以，为强化烧结过程，都较大风量和较高负压的风机。

1.2 负压的控制

负压的测量位置通常在风箱、大烟道（总管）等，相应有各风箱负压、总管负压等。在其他条件（料层的透气性、风机的能力、漏风损失）一定的情况下，负压（指绝对值）和风量呈反比关系。对风量和真空度的控制是通过调节各风箱闸门的开启度来实现的。在实际生产中，一般1号、2号风箱以及最后两个风箱闸门关闭一部分，相应减小风量和真空度，其他各风箱全部开启。

2 料层厚度与机速的控制

一般来说，料层薄，机速快，生产率高，但在薄料层操作时，料面表层强度差的烧结矿数量相对增加，使烧结矿的平均强度降低，返矿和粉末增多，同时还会削弱料层的自动蓄热功能，增加燃料用量，降低燃烧矿的还原性。过程控制中，在烧好、烧透的前提下，应尽量采用厚料层操作。这是因为烧结矿层有自动蓄热作用提高料层厚度能降低燃料消耗。而低碳厚料操作一方面有利于提高烧结矿的粒度组成使烧结矿大块降低，粉末减少，粒度趋于均匀，成品率提高;另一方面有利于降低烧结矿氧化亚铁含量，改善烧结矿的还原性;此外还有利于减轻劳动强度，改善劳动条件。

合适的机速是在一定的烧结条件下，保证在预定的烧结终点烧透、烧好。影响机速的因素有：混合料粒度变细、水分过高或过低、返矿数量减少及品质变坏、混合料制粒性差、预热温度低、含碳波动大、点火煤气不足及漏风损失增大等。此时就需要降低机速、延长点火时间来保证烧结矿在预定终点烧透、烧好。

烧结机的速度是根据料层厚度及垂直烧结速度的快慢而决定的，机速的快慢以烧结终点控制在机尾倒数第二或第三个风箱为原则。在正常生产中，一般稳定料层厚度不变，以适当调节机速来控制烧结终点。机速的调整要求稳定、平缓，防止忽快忽慢，不能过快过急。10min内调整的次数不能多于两次，每次增减不得大于0.5m/min。

3 烧结料水分的判断与控制

3.1 烧结料水分判断

3.1.1混合料水分合适时，混合料用手捏后成团，轻轻抖动又能散开，台车料面平整，点器中火焰能均匀地顺利抽入料层，火焰不外喷，烟道负压和废气温度平稳正常，机尾烧结断面解理整齐，无生料和“花脸”，浮尘少。

3.1.2混合料水分过大时，混合料有光泽，用手捏后成团，抖动不散开，下料不畅，布料下的料面出现鱼鳞片状，台车料面不平整，料层透气性变坏，总管负压升高，垂直烧结速度降，总管废气温度降低，点火火焰温度降低，火焰发暗，并向外喷射，出点火器后料面点火良，有黑印，机尾烧结料断面发红，出现“花脸”，有夹生料。

3.1.3混合料水分过小时，混合料用手捏后不易成团，台车料面光，料层自动加厚，点火内火焰外喷，料面迸小火星，烧结过程下移缓慢，管负压升高，废气温度下降，机尾断面现“花脸”，浮尘急剧增多。

3.1.4水分不匀时，点火不匀，机尾烧结矿断面出现“花脸”。

3.2 烧结料水分的控制

如果发现烧结料水分异常，要针对具体情况采取应的措施，一般应采取固定机速、调整料层厚度的方法。水分偏大时，减轻压料，适当提点火温度或降低料层厚度;水分小时，适当调整圆辊转速或宽皮带速度，降低料层厚度，适降低点火温度。

4 烧结过程碳的判断与控制

4.1 烧结料碳的判断

4.1.1混合料含碳合适时，负压和废气温度平稳，机尾断面清楚，气孔均匀，没有浮灰。

4.1.2混合料固定碳高，离开点火器后的表层烧结矿过分发红，赤红部分过长，表示过结硬壳，总管负压升高，当料层和机速不变时，废气温度下降;当终点位置不变时，废气温度上升，机尾断面冒蓝、红色火苗，烧结带过熔，赤红部分超过1/2，烧结矿黏台车，烧结矿气大，呈蜂窝状，Fe0升高。

4.1.3混合料固定碳低，表层点不好，离点火器台车的红料面比正常缩短，料面有粉尘，直烧结速度减慢，总管负压、废气温度降低，机尾断面红层薄，火色发暗，严重时有“花脸”浮尘多，烧结矿FeO低。

4.1.4燃料粒度大，点火不均匀，机尾断面冒火苗，部过熔，断面呈“花脸”，有黏台现象。

4.2 烧结料固定碳的控制

混合料固定碳的质量分数目前应控制在2%左右，烧结矿FeO的质量分数控制在10%以下。根据实际生产情况，发现碳多或碳少时，应及时进行相应的比调整。固定碳高时，在降低燃料配比的同时，可采取降低点火温度、减薄料层、加快机速等措施;固定碳低时，在增加燃料配比的同时，可采取提高点火温度、减慢机速等措施。燃料度大时，应适当减少配碳量、提高料层厚度或加快机速等措施。

5 烧结终点的判断与控制

控制烧结终点就是控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。一般控制在机尾烧结倒数第二个风箱的位置上。正确而严格地控制烧结终点可以充分利用烧结面积，提高产量，降低燃耗;另外，对于无铺底料的烧结机还具有减少炉算消耗、改善机尾劳动条件和延长主风机转子使用寿命的作用。如果烧结终点提前了，这时烧结面积未得到充利用，同时使风大量从烧结机后部通过，破坏了抽风制度，降低了烧结矿产量;而烧结终点后时，必然造成生料增加，返矿量增加，成品率降低，此外没烧完的燃料进入冷却段，会继燃烧，破坏设备，降低冷却效率。

5.1 燒结终点的判断

5.1.1从机尾矿层断面上看。燃烧层已抵达铺底料，无火苗冒出，上面黑矿占2/3，红矿占1/3。

5.1.2从机尾末端3个风箱及总管的废气温度和负压水平看。终点风箱的废气温度最一般要求不低于280℃，此风箱废气温度较前后风箱高25～40℃。主管废气温度不能太低，否则，由于终点控制不当，会使烧结矿质量下降，同时也会使废气中蒸汽冷凝，导致风机挂泥及废气中的SO2生成亚硫酸，腐蚀风机叶片，缩短了风机转子的使用寿命。因而，控制主管废气温度为110～150℃。

5.2 烧结终点的控制

调节烧结终点的措施是变动机速、变动料层厚度和调整真空度。常用方法是调整机速，迫不得已时，调整料层厚度。在混合料透气性波动不大的情况下，应采取稳定料层厚度、调整机速的办法来调整控制烧结终点。料层透气性波动较大时，应先根据不同情况稳定影响料层透气性的各种因素，并适当地调整料层厚度，然后再通过调整机速来正确控制烧结终点。终点提前，适当加快机速;终点滞后，减慢机速。机速调整幅度不宜过大，一般控制在±0.2m/min，机速调整应有一定的间隔时间一般10min左右。

烧结终点有人工和自动控制两种，烧结终点的自动控制采用模糊控制，原因在于：烧结终点及对烧结终点有直接影响的参数无法直接检测;烧结终点状态的自然语言描述具有明显模糊性。模糊控制基于模糊推理、模仿专家知识以及操作人员的经验，而不依赖于被控对象的模型，具有较好的鲁棒性、适应性以及控制精度。而烧结终点的过程控制具有典型的模糊特性，所以比较适合用模糊逻辑进行控制。烧结终点自动控制通常是据终点处风箱的废气温度进行自动控制。

6 结论

（1）精心备料是烧结生产的前提条件。包括原燃料的质量及其加工准备，以及配料、混合、造球等方面，精心备料为烧结机提供稳定的生产条件。

（2）稳定水碳是稳定生产的保证条件。烧结料的水分、固定碳的含量要符合烧结的要求，且波动要小，稳定水、碳是稳定烧结生产的关键性措施。

（3）减少漏风是稳定生产的关键性措施。对抽风系统而言就是减少漏风，提高有效抽风量，充分利用主风机能力;对烧结机而言就是风量沿烧结机长度方向要合理分布，而沿台车宽度方向要均匀一致。主抽风机是烧结生产的心脏，而合理用风，提高有效抽风量对优质、高产、低耗具有重要的意义。

（4）低碳厚料是指采用低配碳、厚料层的操作。相对地减少烧结机表层低质烧结矿的数量，提高烧结矿的强度和成品率，充分利用料中的自动蓄热作用，提高热能的利用率，降低燃料消耗及FeO含量，是获得优质、高产、低耗烧结矿的途径。

参考文献

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