降低烧结矿固体燃耗的生产实践

王珂，张惠

(莱芜钢铁公司股份炼铁厂)

摘 要：分析了莱钢股份炼铁厂4号265m2烧结机面临铁矿石质量波动大，同化性差的铁矿石比例加大，褐铁矿比例不断升高，设备作业率低，高炉产能提高，烧结矿固体燃耗偏高局面，车间成立固体攻关小组，采取措施改善褐铁矿高碱度烧结工艺，对烧结机大烟道卸灰阀改型，减少烧结机漏风率，改造燃破系统，提高设备作业率，攻关一年多，取得较好效益，固体燃料单耗有2009年最高的58kg/t降低到现在最好月份的52kg/t，产生了巨大的经济效益。

关 键 词：褐铁矿烧结；同化性差；固体燃耗

1 前言

莱钢股份炼铁厂4号265m2烧结机配套银前2座1080m3高炉，近几年高炉逐步进行了扩容改造，呈现出炼铁产能的不断提高，烧结生产能力不足的状矿，为了适应生产变化，高炉炉料调整，烧结矿碱度由1．8倍逐步提高至2．1倍，同时铁矿石质量波动大，同化性差的铁矿石比例加大，褐铁矿比例不断升高，褐铁矿高碱度烧结生产，烧结矿固体燃耗出现了升高趋势，2009年银前265m2烧结机烧结矿固体燃耗最高达到了58kg/t，均值55．91kg/t，高出公司计划53．5kg／t，在当前市场竞争中，节能减排既是拓展企业发展空间需要，又是企业降低成本图生存的需要。烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10~12％，仅次于炼铁，是钢铁生产的第二耗能大户。烧结工序的能耗中，固体燃料消耗约占75％，因此，降低固体燃耗对烧结节能至关重要。

2 问题分析

2．1 烧结矿原料条件(表1)

分析烧结矿原料条件铁矿粉组成褐铁矿比例27—42％，国内精粉比例5—20％，且料种多、杂，烧结性能差，烧结机透气性差，负压16．5—17．6kPA，烧结矿成结率低，烧结燃耗上升，由于烧结矿碱度持续提高，熔剂配比加大，厂家受产能限制，劣质石灰、白云石比例增加，石灰有效钙降低，白云石二氧化硅升高，原燃料整体劣质化影响烧结矿质量稳定，经济技术指标变差，烧结矿固体燃耗持续偏高

2．2 股份炼铁4号265m2烧结机设备性能

莱钢股份炼铁厂4号265m2烧结机于2005年12月26日建成投产，运行五年，烧结机漏风率偏高，2009年检测高达68％，其中大烟道双层卸灰阀占了27％百分比，大烟道双层卸灰阀不仅漏风严重，且易悬料，不利于烧结产量的提高，同时存在小矿槽粘料，燃破系统漏斗粘料，皮带落料点不正等问题，设备作业率低，在一定程度上制约着烧结生产。另外，烧结新技术运用少，生产管理模式有待提升等因素影响着固体燃料消耗的高低。

3 采取措施

车间成立固体燃耗攻关小组，在现有原燃料条件下，兼顾烧结矿产量、质量指标及冶金性能的前提下，通过设备改造、使用烧结新工艺，改善烧结矿熔剂组合，提高烧结矿产质量，降低烧结矿固体燃耗。

3．1 烧结机大烟道双层卸灰阀改型，降低烧结机漏风率

4号265m2烧结机大烟道双层卸灰阀密封性差，漏风严重，且易悬料，不利于烧结产量的提高，在一定程度上制约着烧结生产，利用脱硫工程的施工及定修，烧结机大烟道双烟道卸灰阀更换为新型双层卸灰阀，车间固体燃耗攻关小组成员全程参与新型双层卸灰阀安装、运行过程，对球顶阀尺偏小、驱动器不配型等问题，及时向厂家提出，与厂家及设计院协商，进行重新设计和改造，逐一进行调试，消除了卸灰不彻底、易堵料等问题，气密性双层卸灰阀驱动力大且可调，密封效果好，运动速度可调，可调节卸灰量，特殊结构阀门灰料面与密封面相对分开，减少或杜绝介质对密封面的磨损，使阀门寿命更长，更换至今，运转效果良好，密封效果良好，没有出现棚料等问题，大大改善了现场漏风严重的现象，减少了有害漏风，烧结机漏风率由原来的68％降为59％，提高了台车有效面积上的台时产量，烧结机利用系数提高，提高了烧结矿产质量，促进了燃耗的下降；同时由于卸灰阀密封性能有所提高，避免了设备定修时大烟道积料外排，改善了职工的工作环境，减少了职工劳动强度。

3．2 使用新型烧结熔剂，提升烧结矿理化指标

国内烧结生产大多采用白云石。目前莱钢股份炼铁厂4号265m2烧结机褐铁矿比例27—35％，持续高比例的褐铁矿使用导致烧结产率下降，由于针状铁矿物的同化性能差异，烧结过程中低温区液相量少同化性能差，高温区液相量过剩导致烧结料层透气性恶化，烧结矿转鼓指数难以提升，烧结矿均匀性恶化，整体冶金性能下降，由生产报表统计发现固体燃耗升高明显，为了改善烧结矿结构，股份炼铁厂借鉴同行业先进工艺技术，利用烧结生产采用蛇纹石代替部分白云石作熔剂，蛇纹石没有碳酸盐分解耗热，配加蛇纹石降低燃料配比，降低烧结矿固体燃耗。车间统计了2009年使用蛇纹石前后，烧结矿固体燃耗，统计结果显示燃料消耗量降低0．012kg/t。

3．3 烧结机小矿槽仓体改造

烧结二车间原使用的小矿槽采用分体式结构，由上溜槽与下溜槽过渡连接而成，连接处形成一死角。生产中，经过加水、加蒸汽、造球处理后的混合料具有较好的粘性，在死角处粘料严重，致使烧结机下料不齐，布料不均，而且极易造成小矿槽蓬料悬料，从而导致烧结停机。针对此情况，利用年修机会，车间将两部分溜槽焊接，从内部看时，上下溜槽光滑连接，不存在过渡点，消除了存料死角。改造实施后，小矿槽下料稳定、通畅，粘料、悬料情况大大改善，混合料偏析程度得到提高，台车布料均匀，机尾断面红火层齐整，有利于均热烧结，提高了风量利用率，在很大程度上避免了烧结矿部分过烧，部分烧不透现象的发生，提高了烧结矿成品率和转鼓强度，改善了烧结矿粒度组成，烧结矿产质量明显增加，从而降低了烧结矿固体燃耗。

3．4 烧结机台车的篦条和隔热垫改型

烧结机台车的篦条和隔热垫的现有安装形式的不足，易产生掉套、掉篦条的现象，从而影响台时产量，进而造成固耗上升的原因，车间积极协调对台车进行相应改造，在台车梁上刨槽、改造小套增加边扣，有效减少了掉落现象，弥补了因出现风洞而对产量及燃耗的损失。

3．5 完善燃破工艺线，提高燃料破碎量及粒度

燃破工艺线，运行五年多，存在燃破皮带落料点偏移，燃料预筛分系统小焦筛筛条磨损快，进入雨季，燃料水分大，四辊下料漏斗频繁堵料等现象，影响了燃料破碎量及粒度，同时加大了职工劳动量，恶化了工作环境，车间技术人员通过现场观察，提出了更换漏斗迎料面及对侧两面材质，使用皮带代替钢板，同时保留另两侧钢板不变保证漏斗支撑改造方案，2010年8月份开始车间配合维修人员利用四辊停机间隙对四辊下料漏斗进行了实施，实施后岗位工反应改造效果良好，消除了燃料粘料，同时利用定修调整燃破皮带落料点，消除了因落料点偏移，造成漏料现象，另外更换小焦筛筛调材质，增加其耐磨行，通过对燃破工艺线改造，燃料破碎量得以提高，燃料粒度有了明显提高，配料系统燃料粒度由雨季初期75％提高到目前82％，稳定了烧结矿产质量，同时岗位工工作量，改善了工作环境。

3．6 应用六西格玛管理模式，提高生产上预知预控能力，提升车间管理水平提高

采取六西格玛管理模式，以系统科学为核心，运用其统计技术，通过DMAIC循环模式，逐步降低烧结矿固体燃耗。进行蛇纹石配加试验，收集项目实施、试验进行前后数据，利用六西格玛中minitab软件进行数据分析，找出影响固体燃耗主因，将数据及时反馈到车间，明确每一阶段攻关方向，发现问题及时进行修正。

3．7 其他

加强进厂燃料质量把关，定期抽查燃料固定碳，发现固定碳低的燃料，汇报厂原料科，协调解决，查看物料运输监控录像记录，避免出现物料流失现象；定时校验燃料工艺称、烧结矿计量称，发现问题及时联系机动科进行校称，每月校对工艺称至少一次，并做好记录。

另外烧结工艺上继续推行低温小球热风烧结工艺，低水、低碳、低负压操作，严格控制点火温度，通过控制和降低FeO含量来控制烧结过程温度水平，提高烧结矿FeO控制水平，防止烧结过程热水平大起大落，保持余热回收系统稳定运行，使蒸汽在烧结中充分利用，提高混合料温度，达到60℃以上，配加氧化铁皮等固体废弃物，进一步降低固体燃耗。

4 实施效果

4号265m2烧结机固体燃料单耗指标大大降低，固体燃料单耗有2009年最高的58kg/t降低到现在最好月份的52kg/t，并趋于稳定，取得了较好的效果，年创经济效益数七百万元。

5 结语

一年来，莱钢股份炼铁厂4号265m2烧结机通过技改技措，完善了烧结矿工艺线，提高了设备性能，应用烧结新技术使用新型熔剂、运用六西格玛中统计工具，使股份炼铁厂4号265m2烧结机固体燃料单耗指标大大降低，固体燃料单耗有2009年最高的58kg/t降低到现在最好月份的52kg/t，并趋于稳定，取得了较好的效果。但与国外先进企业相比仍偏高，下一步我们将继续攻关。