烧结配用无烟煤的生产实践

发表时间：[2008-03-01]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：3972

摘要:介绍了首钢烧结生产同时配用无烟煤和焦粉的生产实践，对配煤后烧结矿质量与技术经济指标进行了对比分析，并且提出了下一步工作的设想。

关键词:生产实践　无烟煤　对比　分析

　焦粉是具有粒度均匀、碳含量高、反应性适中、烧结矿熔融结晶好和成品率高等优点，是烧结生产比较理想的燃料。首钢烧结生产过去几年一直使用高炉焦碳筛下的焦丁作为燃料。2005年6月30日首钢5号高炉停产后，焦丁数量不足以供应烧结生产需要，因此在烧结过程中配入部分京西无烟煤(简称无烟煤)。配煤后，烧结矿质量基本稳定，返矿率略有降低。

1 配煤对烧结生产的影响

　根据首钢总公司料比计划,炼铁厂二烧结作业区域于2005年9月12日开始配用无烟煤。耗煤量初步定为5000t/月，无烟煤配比固定为1.5％，焦粉配比为1.8％～2.3％。

1.1 配用无烟煤的操作特点

　配用无烟煤前，对无烟煤进行单盘成分分析，结果见表1。

表1　无烟煤单盘成分　　　％

燃料	灰分	挥发分	碳含量	硫含量
无烟煤	30.0	7.60	62.4	1.56
焦粉	19.1	2.58	78.2	0.62

　根据无烟煤单盘成分，综合考虑灰分、挥发分对无烟煤发热值的影响后,进行了无烟煤与焦粉的当量计算。结果表明，配用l％无烟煤相当于配用焦粉0.83％，并以此作为烧结机的调节依据。无烟煤的硫含量高于焦粉。所以对环保有影响，作业区特别要求生产中加强操作，严格控制水分，确保将危害降到最低程度。

1.2 配用无烟煤后对生产操作的影响及措施

　采用锤式破碎机对无烟煤进行破碎。开始配煤时，烧结负压上升，终点后移，烧结机速被迫减慢，但烧结矿实物质量未出现大的波动。针对烧结机反映出来的操作问题，对无烟煤成分进行分析，掌握无烟煤成分波动情况，以便及时调整焦粉配比。同时，对无烟煤做粒度筛分分析，寻求最优的破碎方法。

　经过6个班次的生产和无烟煤粒度筛分分析，发现无烟煤碳含量为62.4％～75.81％、粒度小于1mm的无烟煤含量达到了50.25％。据此初步认为造成烧结机操作困难的原因是无烟煤成分波动过大和粒度过细，但无烟煤配比只有1.5％,当碳含量波动达10％时，烧结料碳含量波动仅约为0.035％，由此确定无烟煤粒度过细是引起烧结机操作困难的主要原因。具体分析如下：无烟煤粒度过细，一是造成台车表面烧结料透气性变差；二是造成布料偏析，导致台车上层烧结料碳含量过高，引起台车上部烧结料过熔，从而使烧结矿透气性降低。从机尾烧结矿断面观察，台车上层烧结矿氧化亚铁含量明显高于下层。

　将无烟煤破碎由锤式破碎改为四辊破碎后,粒度小于1mm的无烟煤含量减少到37％。对水分进行控制后，烧结机操作逐渐稳定。

　锤式破碎与四辊破碎无烟煤粒度组成见表2。

表2　锤式破碎与四辊破碎无烟煤粒度组成　％

破碎形式	＜1㎜	1-3㎜	3-5㎜	5-7㎜	7-10㎜	＞10㎜
锤式破碎	50.25	30.28	8.80	9.56	1.11	0
四辊破碎	36.86	30.41	17.42	10.49	3.46	1.35

1.3 配用无烟煤对烧结矿质量的影响

　以配煤前全焦粉烧结为参照,对配煤前后烧结矿质量进行对比分析，结果见表3。

表3　配煤前后烧结矿质量分析　　　％

项目	TFe	FeO	CaO	SiO₂	R	S	C	MgO	返矿率	转鼓指数
配煤前	57.07	9.55	9.63	5.19	1.85	0.016	0.05	2.17	15.99	87.3
配煤后	57.17	9.53	9.62	5.18	1.85	0.016	0.05	2.17	14.55	87.3

　由表3可见，配煤前后烧结矿质量变化不大，但返矿率下降了1.44％。其原因是无烟煤经四棍破碎后，烧结燃料(焦粉、无烟煤)粒度小于0.5mm含量增多，布料偏析得到改善，烧结料上层碳含量增大，上层烧结矿质量得到改善,因而返矿率下降。

1.4 配用无烟煤对烧结生产技术经济指标的影响

表4　配煤前后烧结生产技术经济指标

项目	利用系数/t(m²·h)^-1	固体燃耗/kg·t^-1	电耗/(kW·h)t^-1	煤气消耗/m³·t^-1	工序消耗/kg·t^-1
配煤前	1.3401	45.34	39.73	5.85	57.87
配煤后	1.3408	46.72	40.33	5.80	60.59

　配煤前后烧结生产技术经济指标见表4。

　由表4可见：

　 (1)配煤后烧结机利用系数波动正常，说明针对配煤后烧结操作的调整措施得当，配加无烟煤对烧结矿生产操作和烧结矿质量的不利影响可以避免：

　 (2)固体燃耗上升1.38kg/t。固体燃耗上升的原因是无烟煤灰分和挥发分较大、发热量低，且配加无烟煤后烧结料加水量有所增加，也部分导致了固体燃耗的增加。无烟煤成本较焦粉低，所以虽然燃耗上升了1.38kg/t，但吨矿成本与配煤前基本持平。

2 工作预想

　进厂无烟煤粒度不大，其组成见表5，故可进行预筛分。

表5　进厂无烟煤粒度组成

粒度/㎜	＜1	1-3	3-5	5-7	7-10	＞10
比例/%	36.86	26.10	13.09	8.10	8.10	11.75

　将进厂无烟煤先行筛分，筛下物直接进配料室的圆筒仓参加配料，筛上物与焦粉混合，经四棍破碎机破碎后进入配料室参加配料，从而减少四棍破碎机的开机时间，降低电耗和岗位操作的复杂度，并为今后进一步降低焦粉量做好准备。

3 结论

　 (1)配用无烟煤后，对烧结机操作提出了新的要求，通过改进无烟煤破碎方式等措施和总结操作经验，保持了烧结矿产量和质量的稳定；

　 (2)配用无烟煤对烧结矿质量影响不明显。且上层烧结矿质量有所改善，并略微降低了返矿率：

　 (3)配用无烟煤后，固体燃耗和工序能耗略有上升，对烧结机利用系数无影响：

　 (4)若能实现进厂无烟煤预筛分，将显著减少四辊破碎机开机时间，从而使电耗降低。