酒钢竖炉生产实践及技术改造

发表时间：[2008-06-21]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：7408

摘要:本文描述了酒钢竖炉球团生产实践和对润磨机、造球盘、圆辊筛、齿辊等竖炉生产的关键设备进行了一系列的技术改造和有益的探索，改善了生球质量，稳定了炉况，为球团矿产质量的提高奠定了基础,对竖炉生产有了更加深刻的认识。

关键词:竖炉球团　润磨机　造球盘　圆辊筛　齿辊　改造

1 前言

　球团矿是高炉炉料结构中的重要组成部分,增加球团矿在高炉炉料结构中的比例对于提高高炉铁产量、降低生产成本、提高经济效益作用巨大。酒钢为了合理搭配、优化高炉炉料结构，向高炉提供优质酸性料,发展酸性氧化球团矿生产工艺越来越受到重视。酒钢2×8m²竖炉自2004年8月1#炉—投产、10月1#炉投产以来，由于受到工艺设计、施工质量、设备制造及安装质量、原料条件等方面的制约，设备故障率高。给生产过程的稳定，炉况的顺行和热工参数的执行带来严重的影响,使竖炉投产后，迟迟不能达产达标。为此，我们经过一段时间的生产实践和调查研究。对影响生产过程的重大环节,逐步实施技术改造，以期尽快使竖炉的生产步入正常，进一步提升球团矿的生产质量、降低消耗作为酒钢球团工作追寻的目标。

2 生产实践及技术改造

　酒钢竖炉投产后,由于原料条件不理想。矿种杂、品位较低，粒度粗，SiO₂含量高,生球质量较差，导致产量低，质量欠佳。返矿率高。为此我们对润磨机、造球盘、圆辊筛、齿辊等竖炉生产关键设备和环节经过了一系列的改造．使竖炉的生产逐步向正常化、理想化迈进。

2.1 原料条件的生产实践

　酒钢竖炉的生产受到原料条件的制约,利用周边磁铁精矿生产球团矿，在提高资源的利用率。优化原料结构方面，经过反复的实验室和工业生产试验,先后进行了不同省内精矿的配矿实验、省外精矿与省内精矿的配矿实验、外购磁铁矿与酒钢自产铁精矿的配矿实验,竖炉生产拓宽原料渠道进行了有益的探索。确定了以造球性能较好的华泰、宏详源、庆华和宏达精矿为主矿种(其比例70～80％)，辅助配以成球性能较差的哈密、三道岭和宝地精矿(20～30％)较为合理的配矿使用方案：另外对磁铁精矿配以10～15％的酒钢自产铁精矿的生产进行了摸索。由于自产铁精矿的水分较大(15.6％左右)与磁铁精矿(水分为6.0～8.0％)难以有效混匀。造球效果较差。同时自产铁精矿的配用降低了生球的爆裂温度。虽然未能得到长期的使用,但为今后的生产指明了研究方向,只要能够解决好水分及其焙烧参数的控制,此项配料条件还是可行的。

表1　酒钢竖炉生产铁精矿条件

序号	精矿	TFe	Fe0	Si0₂	Ca0	S	水分	-200目粒度
1	华泰	62.33	25.52	6.57	1.59	0.325	6.59	61.67
2	哈密	62.93	26.55	5.70	1.99	0.283	6.09	55.63
3	宏祥源	63.26	27.28	6.39	2.73	0.23	6.0	57.09
4	三道岭	64.03	27.44	5.90	1.98	0.26	5.65	57.25
5	宝地	62.6	26.6	6.60	1.99	0.369	6.4	58.0
6	宏达	61.5	23.9	8.67	1.53	0.229	7.8	58.6
7	酒钢自产	52.98	16.0	10.28	0.80	0.291	15.6	76.1

　酒钢竖炉生产原料条件的先天缺陷,严重制约着竖炉的生产,需要认真加以解决，尤其是水分的稳定、-200目粒度的改善显得优为迫切。另外一个不足是冬季生产原料中的冻块多,影响配料的准确性和稳定性，对造球操作带来严重影响。使生产过程的产生较大的波动,制约着炉况的稳定和顺行,因此考虑到冬季生产存在的困难。加强原料的管理和储备。也是今后竖炉生产工作中的一个重点。

2.2 润磨工艺的生产实践与技术改造

　针对酒钢竖炉生产铁精矿条件的不足,-200目粒级的含量仅有60％左右的实际情况,为解决原料条件对竖炉生产的制约，我们首先从润磨工艺入手，进行了设备改造和工艺参数的摸索。投产初期传统的供料方式，犁式分料器+皮带+。由于来料中的杂物较多,螺旋给料机存在叶片易卡、磨损快、故障高及维修不便等诸多不足之处，给生产带来不利影响。为克服上述问题，借鉴同行业的经验,对润磨机的供料系统进行了有效的改进,由螺旋给料机供料改为直拉式皮带机给料,解决了螺旋给料机卡杂物、故障高。维修不便的缺点,提高了润磨机的随机作业率和产品质量,为生产过程的稳定和生球质量的提高创造了条件。

　为了寻求最佳的润磨效果,对影响润磨效果的因素进行了研究和摸索,通过生产实践,我们摸索出了较为合理的物料润磨水分和给料量，在现有原料条件下，给料量稳定在45～50t/h,物料润磨水分控制在6.8±0.5％，能得到较好润磨效果。润磨贡献率在10％左右,超过7.3％的入磨水分，简体粘料较为严重，排料不畅。电流波动大,不得不降低给料量,甚至停机处理。给生产过程的稳定带来影响：当入磨水分低于6.3％时,尽管润磨效果较好，但是出料水分较小(5.0％左右)，导致造球加水过多，成球性不好，生球质量较差，料量波动大。造球操作稳定性差，生产过程的稳定同样受到制约。

2.3 造球盘的生产实践和技术改造

　酒钢球团在现有原料条件下生产,生球质量较差。为了寻求较好的造球效果。我们做了大量的工作,摸索了造球盘的工艺参数合理的匹配关系,并对造球盘的底衬进行了工业生产对比和改进。

　酒钢2×8m²竖炉配有4台直径为6米的造球盘。边高为700㎜。通过对造球盘的倾角在45～47°范围内,转速在6.0～7.5r/min范围内进行了一系列的生产实践的对比和摸索。在当前原料条件下，合理的造球盘的参数选择为：倾角46°、转速7.0r/min时,获得的生球质量较好。

表2　造球盘工艺参数与生球质量的关系

转速	倾角	生球　水分	落下　强度	抗压　强度	生球粒度　％
转/分	度	％	次/个	N/P	-6.3mm	10-16mm
7.0	46	8.31	6.91	13.8	1.85	86.12

　影响生球质量的因素很多,有原料自然特性、膨润土、工艺条件等。在原料条件—定的情况下,确定了合理的造球盘工艺参数，为了进一步提升生球质量，我们对造球盘利板的造球性能进行了研究和改进。不同材质的衬板对生球质量的影响是不同的，衬板的性能在很大程度上决定了物料的运动规律和成球性。以及生球的产质量，为了寻求理想的衬板,我们通过生产实践最终选用了含油尼龙衬板,取得了良好的效果。

2.3.1 橡胶衬板

　橡胶衬板亲水性较好，易粘料。物料很容易粘附在造球盘底和盘边，造成成球性变坏，加之刮刀磨损较快，一般使用寿命在10天左右,刮刀调整不及时。维护更不上，造成底料及不平整，边料过厚过多,破坏了母球的运动轨迹和长大速度，粒级不均匀,大球产生较多，甚至造球盘甩粉末料,影响生球质量的提高。

2.3.2 钢丝拉网和螺母焊接结构衬板

　在橡胶衬板使用状况不理想的情况下,我们创造性的分别使用了钢丝拉网和螺母焊接结构衬板。由于这两种衬板结构不太合理,同样存在盘底粘料现象，导致底料衬过厚,刮刀埋深过多，磨损快而且刮刀架受到物料的冲击变形严重。加之充填率过高，分级现象不明显，掉料衬现象严重,生球质量以及料量的稳定性差，况且停机检修、调整刮刀时需要清除底料衬,增加了职工的劳动强度。

2.3.3 含油尼龙衬板

　为了提高生球质量,解决刮刀磨损和掉料衬的问题,自2004年8月份投产以来,短短的几个月的时间。我们先后使用了橡胶衬板、钢丝拉网和螺母焊接结构衬板。效果不理想，通过摸索和借鉴其它球团厂矿的生产经验．使用了含油尼龙衬板,同时对造球盘的边衬也由原来的橡胶边衬改为塑料边衬,生球质量有了明显的好转,大球产生量较少,基本解决了粘料和掉料衬的问题,生球的分级效果更为明显,生球水分和粒度得到较好的控制。

表3　衬板改进前后效果对比

名　　　称	生球粒度	生球水分	落下强度	抗压强度
名　　　称	10-16mm	％	次/个	N/P
橡胶衬板	75	8.0-10.0	4.8	9.8
钢丝拉网和螺母焊接结构衬板	80	8.0-9.5	5.2	11.3
含油尼龙衬板	88	7.5-8.5	6.9	13.8

2.4 圆辊筛的生产实践和技术改造

　为了保证球团矿产质量的进一步提高,对关键设备之一的圆辊筛进行了改进，由于酒钢竖炉生产起步较晚，生产实践较短,对辊筛的技术改进经历了一个逐渐认识的过程,从辊筛运行的可靠性、筛辊间隙、传动速度、倾角及其材质等方面进行了一系列的改进,致在强化生球质量，减少入炉粉末，提高料柱的透气性，改善炉内气流分布,从而为稳定炉况和提高球团矿的产质量创造条件。

2.4.1 筛辊传动速度、倾角、辊缝间隙改进

　投产初期筛辊传动速度慢(23.8r/min)、辊缝间隙小(6mm)、倾角不合理(10°)，筛分效率低，对生球质量的强化效果差，致使人炉粉末多，生球料量上不去，导致炉内透气性非常差。喷灰严重，生球干燥效果差，热工参数控制不稳定,结瘤结块严重，造成多次塌料事故。为此经过研究对筛辊传动速度提高至87r/min．辊缝间隙调整至8㎜,倾角增加至13.6°，经过改进强化了生球质量。提高了筛分效果，减少了入炉粉末量。改善了炉内焙烧气氛。为球团矿产质量的提高奠定了基础。

2.4.2 筛辊材质的改进

　竖炉投产时用的筛辊是陶瓷辊,它的耐磨性能较好。不易粘料。但陶瓷辊致命的缺陷是易破碎。由于酒钢竖炉生产用料中的杂物较多、设备检修过程中遗留的小硬件以及润磨机排出的碎钢球等物件较多，致使筛辊经常破碎，故障高、维修费用高，对生产过程的影响很大,严重制约着竖炉的生产。为此，不得不将陶瓷辊改为不锈钢辊,虽然不锈钢辊克服了陶瓷辊的易碎性。但是物料中的杂物和碎钢球依然对辊筛的正常运行构成的威胁并没有消除，随之而来的是杂物和碎钢球卡在不锈钢辊缝中，致使筛辊电机频繁烧毁。故障率依然很高，为了克服这个困难,一方面在造球的前道工序加装振动筛,筛除一部分杂物；另一方面对电机实施过热保护,一旦卡杂物电机跳电，清除杂物、恢复送电，减少了更换电机的频率,节省了时间和维护费用。从一定程度上克服了辊筛故障率高。对生产影响大的不利局面。

2.4.3 辊筛结构的改造

　投产初期辊筛为单层筛,只是筛除小粒级不合格生球和粉末料,超过20㎜以及特大球无法筛除,这些大球以及片状物料一部分在运输过程中摔碎产生粉末,一部分入炉后爆裂产生粉末,同样对炉内的透气性带来影响。恶化炉内气氛,产生结瘤、结块，不利于炉况的稳定和顺行。为此，对辊筛结构进行了改造,由单层筛改为双层筛,不但筛除了小粒级不合格生球和粉末料。同时也筛除了不合格的大球和片状料，使入炉生球粒级均匀，粉末量少，减少了炉内结瘤、结块的产生,为炉况的稳定和顺行创造了条件,对球团矿产质量的提高和返矿率的降低产生了巨大的促进作用。

2.5 齿辊的改造

　酒钢8m²竖炉采用的齿辊是7根全动方式，通过摇臂往复做36°摆动，在使用过程中，一方面由于操作不当、维护不及时，齿辊运行不同步，导致排料不均匀：另一方面由于密封装置损坏,导致漏风严重,几乎使Φ10～Φ12㎜的成品球团矿从炉内喷出，严重时每天高达四、五十吨。有时液压缸被喷出的球团矿埋住,油管烫着火、冷却水管烫坏,行程开关电缆烧毁，造成油缸无法正常工作。由于冷却风量的大量流失,从而降低了烘床上生球的干燥效果，使炉内气流分布不均匀，严重影响了球团矿的产量和质量。

2.5.1 齿辊传动方式的改进

　齿辊运动是在两个液压缸的作用力下,带动摇臂在±36°的范围内作往复摆动,这种传动方式使齿辊上表面长期处在高温的环境下。一方面在自重和料柱的作用力下，很容易产生下挠变形,并且上表面及辊与辊之间磨损严重,造成齿辊的运动不同心,加之液压系统漏油问题比较严重,造成油缸工作压力不足；另一方面由于焙烧过程中，产生的大块，齿辊破碎能力不足,使7根齿辊摆动不同步，摆副不一致,甚至有的不能正常工作。给操作带来严重的影响,炉况不顺有加剧了齿辊运行状况的恶化,这样设备与操作相互影响。相互制约，恶性循环，造成生产过程的不稳定,严重制约球团矿产质量的提高。为此着手对齿辊的传动方式及液压站进行改造,由原来的单辊双缸单传动改为连杆式集中传动,并使齿辊做360°旋转运动,这样一方面使齿辊的运转同步，摆副一致,避免下料不均匀的现象出现；另一方面这种传动方式也能有效的解决齿辊上下表面受热不均匀的问题,防止齿辊的变形,延长使用寿命。

2.5.2 齿辊漏风的改进

　齿辊漏风的主要原因是传统的迷宫式密封设计不合理,密封距离较短，这种结构里面用石墨石棉绳,外加润滑脂。一是由于密封装置与齿辊间存在一定的间隙，炉内的高压热风和球团矿粉末进入密封装置,润滑脂被高压热风长时间烘烤就会变软,甚至着火，密封装置出现空隙，加之密封装置的材质选择不合理，耐磨性差，迷宫环磨损严重。遭到破坏，造成齿辊跑风喷灰严重：二是由于新工艺、新设备，岗位操作人员对设备的性能不熟悉，时常出现加油不及时,而且与之配套的干油泵故障多,一旦加油不及时，粉末料进入齿辊间隙,干油不易打进，导致缺油，造成漏风：再次是这种齿辊的传动方式，齿辊下挠变形,导致支撑轴承座磨损不均匀，增加了齿辊密封装置的间隙，加剧了漏风的产生。为此,对齿辊的密封装置进行了改造,将其改为具有膨胀伸缩性的压盖填料密封，并增加了密封距离。

3 存在问题

　酒钢竖炉生产工艺投产时间较短,职工的操作技能整体不高,缺乏一定的生产实践经验，对竖炉的认识需要—个过程，加之原料条件、生产工艺先天不足等诸多因素还严重的制约着我厂球团矿产质量的提高。目前存在的问题主要有以下几个方面。

　 (1)冷却风量不足。1#炉冷却风量为27000～30000m³/h：2#炉仅有17000～18000m³/h。制约着球团矿产质量的提高；

　 (2)竖炉系统循环冷却水的备用系统。尚期待完善，未能有效的解决由于停电事故对水梁及导风强的影响：

　 (3)原料条件差，导致生球质量欠佳，球团矿的返矿率高。

4 结语

　 (1)经过半年多的生产实践，针对酒钢现有原料条件,摸索不同配矿条件下产品质量,实现了资源的优化配置。

　 (2)通过对润磨机的改造和参数的探索,提高了润磨机的作业率和对粒度的贡献率。弥补了原料条件的不足，对生球质量的提高起了极大的推动作用。

　 (3)通过对造球盘工艺参数的摸索和衬板的改造，提升了生球质量。

　 (4)通过对圆辊筛的改造，强化了生球质量,减少了入炉粉末。为炉况的稳定和球团矿产质量的提高创造了条件。

　 (5)通过齿辊的改造和漏风的治理，为炉况的顺行奠定了基础,减少了职工的劳动强度,改善了作业环境，节约了生产成本。