新（余）钢360m2烧结机热水加热器提高混合料温生产实践

贺勤 胡军 李伟华 聂绍昌

（新余钢铁集团有限公司烧结厂，江西新余 338001）

1 前言

烧结过程中烧结混合料温度若低于“露点”温度(一般在55—65℃)，烧结料层上部水分不能随废气排出而是在料层下部冷凝成水，形成过湿带，严重影响烧结料层的透气性，烧结料层厚度无法进一步提高且垂直烧结速度快速下滑，烧结利用系数下降。因此提高混合料温，对烧结矿的产品质量的提升，优化烧结机透气性,降低燃耗，降低生产成本意义重大[1]。新钢烧结厂360m2烧结机提高混合料温的方法是在烧结机环冷机安装热水加热器，利用环冷三段300℃左右的余热将要加入消化器、混合圆筒的水温提升至80℃左右。利用热水改善生石灰的消化效果，提高混合料温度，同时向混合料斗通入高温蒸汽，用提升料温的方法减轻混合料斗的结料现象。

2 热水加热器装置简介

2.1 装置主要特点

①热水加热器环冷机上布置，无需增加额外场地。

②给水直接采用工业用水，无水处理成本。

③水温预热至80℃，水温较高，完全能够满足烧结混合料给水温度要求，大大节省了烧结厂蒸汽用量。

④热水加热器热废气依靠自身烟囱抽力，自然通风，无需增加引风机，无用电能耗。

⑤如厂区给水管网压力≥0.2Mpa，可不设给水泵，依靠管网压力自然给水，无给水用电能耗。

⑥M2 烧结机环冷三段生产热水量正常18t/h，最高20t/h，回收热水量较大，效益极为明显。

2.2 主要工艺流程

烟气管路：三段低温烟气→热水加热器→烟囱

给水管路：厂区管网工业水→热水加热器→储水箱→混合

主体设备：热水加热器、烟气阀、烟囱、设备支撑钢结构、储水箱、水路管网。

根据我厂使用的原产结构与实际生产数据可以得出，一混二混加热加湿拌料所需要的最大用水量占二混后原料比例的5%，计算360m2烧结机混料室所需要的水质量为19.76t/h,得出环冷取热数据。

按时给水量17.5t/h(其中2t拌料使用水份由高温蒸汽提供),水流速度2m/s,环冷机三段至一混管线路由长度220m 计算,得出输送水管内径大小为70.08mm,采用外径80mm,壁厚4.5mm(考虑管道壁冲刷耗损增加0.5mm壁厚)无缝钢管运输。

3 安装热水加热器

通过改造现场水汽添加管路、增加环冷水加热器设备加热冷水、增设新型二级消化器使用热水消化、向混合通热水进行混合制粒、混合料斗通入蒸汽提高混合料温达到55℃以上。

3.1 环冷增加水加热器设备

2021 年5 月18 日，在6#烧结机环冷三段（3#鼓风机处）安装加热器、钢结构、密封罩、风管、进出水管、蛇形管、流量计、压力表等热水加热器设备，加热器进水管加装闸阀,进出水安装排水管,蛇形管出水管旁安装挡风板,蝶阀变径管焊角钢及铁丝,槽钢加筋板及吊挂,上方雨棚安装吊挂,压力表更换并安装减震管。环冷三段烟气温度在300℃左右，在此处增加水加热器可以有效的利用高温烟气余热加热冷水，投资较少只有设备费用，后期几乎不用维护。安装位置位于余热发电取风段后侧，安装方便。增加水加热器后，可以有效的将20℃左右的常温冷水加热到80℃。

3.2 水、蒸汽管道改造

①增加了水加热器需要改变水管布置。

②已有的水管要做好防烫伤措施及保温措施。

③通入热水、蒸汽需要对一些老旧水管进行更换，确保管道有一定的耐压效果。

④方便烧结机根据生产要求灵活的调节热水、蒸汽来源及用量大小。

3.3 混合圆筒添加热水

混合圆筒通入温度达到80℃左右的热水进行混合制粒，改变加水位置，提高水压。混合通过加水制粒，保证物料的水分满足生产需求且搅拌混匀最终达到制粒的效果，通过提高混合加水温度，在混匀、制粒的过程中可以有效的均匀提高混合料料温，当水温由20℃提高到80℃，在混合搅拌过程中能让物料充分吸收热量，提高料温，实测加热混合料温度可达到55℃。同时利用加入高压水流冲洗筒体，可有效地防止混合圆筒结圈、倒料。

3.4 消化器改造及热水消化

改造原有的消化器为中冶长天生产的二级消化器，优化设备设计，改进操作技术，延长消化时间，通过对消化器加水水路的一系列改进，将加热器出来的80℃热水继续升温到107℃的过热水状态，用此过热水进行消化，提高了消化器中通入热水的温度。极大的提升消化水温度，达到107℃的过热水温，消除消化过程中的“薄膜”现象，保证消化过程的持续进行，提高消化效果。同时降低了消化器设备的故障率。

3.5 混合料斗添加蒸汽预热

混合料由二次混合机到烧结机上距离较远，运输过程中热量蒸发损失一部分，到了混合料槽的混合料温度只有50℃左右，为使混合料温度达到“露点”之上，在混合料斗和管状松料器中通入蒸汽预热混合料，使布到烧结机台车上的混合料的温度达到55℃以上。

4 环冷机热水加热器生产实践

2021年9月1日，环冷机新设计安装的加热器投入运行，该加热器生产的热水主要供到生产水池内，之后通过生产加压泵输送到一、二、三、四次混合机作添加水，后续还将通过改造生石灰消化器直接供除尘器、石灰绞笼。主要作用是提高混合料料温减少蒸汽用量。

①加热器正常开启操作为：首先确认生产水池进水闸阀打开，再打开加热器进水闸阀开始供水，待确认管道有水流量时方可逐步开启烟气电动蝶阀，蝶阀的开度应根据水温控制要求进行调整。

②加热器正常关闭操作为：先关闭加热器烟气蝶阀，再关闭加热器进水闸阀。整个过程中加热器出水闸阀始终处于常开状态，保证加热器的正常排水和泄压，在停用过程中人员不得靠近加热器排水口以防热气灼伤。

③在生产过程中车间可以根据热水使用量调节加热器的进水量和烟气蝶阀风门开度，最低进水量不得＜2t/h，严禁出现加热器断水干烧。

④万一出现干烧的应急处理：a 关闭烟气蝶阀，必要时停止3#环冷鼓风机，启动5#鼓风机；b 关闭进水阀，打开排污阀；c 待加热器温度降至正常后，方可注水。

⑤加热器热水最高温度规定控制在80℃以下。

⑥遇到雨季用水量偏小，在烟气蝶阀全关的情况下温度还高于80℃时，主控通知相关人员打开配料水池的溢流阀进行降温。

⑦加热器最大流量为25t/h，在不造成溢流的情况下尽量加大进水量以提高加热器使用效率，不得以溢流水为借口调小加热器的进水量。

⑧遇到突发设备故障（1h 以上），停、开按第一、二项操作要求执行。

⑨加热器的设备、管线点检、维护工作纳入6#环冷机设备点巡检。

5 效果对比

烧结机环冷机热水加热器运行后，将热水加热器使用前后数据进行对比，混合料料温从41.6℃增长到55.2℃，提高了13.6℃。烧结机作业率提高了0.51%，烧结矿转鼓上升了0.03%，烧结矿成本下降明显，烧结矿固耗下降了0.48kg/t，煤耗下降了0.24m³/t。混合料温的提高减少了烧结生产过程中的波动，有效的提高了作业率，降低了生产成本，改善了烧结矿的产品质量。改善了环冷、消化器、混合岗位环境卫生，降低了混合料斗的结料现象，减轻了岗位员工的劳动强度。