提高酸性烧结矿产量的生产实践
郑和璆 董岩 陈长敏
(日照钢铁控股集团有限公司,山东 日照
276800)
摘要:介绍日照钢铁控股集团有限公司180m2烧结机通过一系列的技术改造,提高酸性烧结矿的产量的生产实践,为提高烧结机的利用系数,降低燃耗储备了经验。
关键词:酸性烧结矿、利用系数、燃耗、生产实践
Increase production of acid
sinter production practice
Abstract Introduction
of rizhao steel holding group co., LTD., 180 m2 sintering machine through a
series of technical reformation, improve acid sinter production practice of
production, in order to improve the utilization coefficient of sinter machine,
lower the burnup reserves the experience.
Keywords Acid
sinter, the utilization coefficient, fuel consumption and production practice.
1、前言
生产酸性烧结矿存在的普遍问题是:利用系数低、固体燃耗高、烧结矿强度差、大于40mm的粒级多、烧结矿FeO高。
日钢180m2烧结机前期酸性烧结矿生产也存在以上问题。但通过一系列的技术改造和攻关后,各项指标有了大幅度的提升。表1是技改前后各项指标对比情况:
表1 技改前后各项指标对比
指标
|
利用系数
(t/m2、h)
|
综合合格率
(%)
|
FeO
(%)
|
转鼓指数
(%)
|
槽返率
(%)
|
循返率
(%)
|
固体燃耗
(kg/t)
|
电耗
(kwh/t)
|
技改前平均
|
1.06
|
82.56
|
15±1
|
73.89
|
10.54
|
19.78
|
61.47
|
47.50
|
技改后平均
|
1.29
|
96.67
|
13±1
|
74.20
|
8.77
|
17.12
|
55.16
|
41.44
|
对比
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+0.23
|
+14.11
|
-2
|
+0.31
|
-1.77
|
-2.66
|
-6.31
|
-6.06
|
最好指标
|
1.50
|
100
|
12
|
76
|
8.0
|
15
|
54
|
31
|
从指标对比上看,技术改造后,产量、质量及消耗指标均有明显进步,特别是利用系数和能耗指标。
如果烧结机全风门正常生产时,利用系数可达到1.5t/m2.h,固体燃耗可降低到54kg/t,电耗可降低到31kwh/t。
2、日钢180m2烧结机工艺慨况:
2.1
工艺流程
日钢180m2烧结机工艺流程示意图
2.2
流程简析:
2.2.1 所有物料通过圆盘给料机和电子皮带称按规定比例配加。一次混合机采用半雾状水,加水量达到要求水量的80-90%;二混采用雾化水;混合料仓(小矿槽)满仓可容150吨;布料方式采用尼辊加多辊布料,混合料布料前先用10-20mm的烧结矿铺底,铺底料厚度40-50mm;烧结台车规格为1.5m×3.0m×0.8m;点火用高炉煤气;烧结矿经单辊破碎机破碎后进入带式冷却机。带冷机配有四台冷却风机。风机的开启数量视烧结矿冷却情况还定。余热被利用来发电。冷却后的烧结矿通过组合棒条筛处理,分别筛出铺底料和返矿,成品烧结矿再经过中间矿槽缓冲后被送到高炉矿槽。
混合矿来自二次料场。混合矿可以用于高碱烧结矿生产,也可以用于酸性烧结矿生产。当生产酸性烧结矿时,再单独配加一种矿粉进行调整。
2.2.2
生石灰没有通过消化器预消化,直接配干灰;生石灰的质量情况如下:
|
CaO(%)
|
SiO2(%)
|
MgO(%)
|
LOI(%
|
水化(S)
|
生石灰
|
80.99
|
2.88
|
3.38
|
10.48
|
43
|
2.2.3
固体燃料由高炉槽下焦粉和无烟煤组成;其主要质量情况指标如下:
原料名
|
C(%)
|
灰分(%)
|
挥发(%)
|
全硫(%)
|
水份(%)
|
无烟煤
|
79.9
|
13.5
|
4.9
|
0.27
|
9.2
|
焦粉
|
84.1
|
13.9
|
1.5
|
0.9
|
15.6
|
2.2.4
除尘灰有烧结除尘灰和炼钢除尘灰;烧结除尘灰由管道直接输到灰仓;炼钢除尘灰用罐车打入灰仓。主要成分如下:
矿名
|
TFe(%)
|
CaO(%)
|
SiO2(%)
|
Al2O3(%)
|
MgO(%)
|
炼钢灰
|
45.55
|
17.51
|
6.65
|
2.69
|
4.32
|
烧结灰
|
44.02
|
3.48
|
6.75
|
2.53
|
1.78
|
2.2.5
循环返矿为本烧结机整粒产生的小于5mm的返料。
2.2.6
一次圆筒为3.8m*15m,二混4.4m*18m
3、技术改造
3.1配料室加水改造
3.1.1生石灰的消化打水
生产酸性烧结矿虽然生石灰配量少,(配比约2.0%)。但提前消化仍然很重要。技术改造之前,生石灰在混合圆筒内消化。常出现生石灰被包裹的现象,技术改造后,生石灰大部分在配料皮带上消化,消化效果较好,混合料中基本看不到“白点”。改造方法是:1>、用分料器在配料皮带的矿料上扒一条沟;从生石灰皮带上出来的生石灰下在此沟内;2>、在生石灰下落点约二米处和约四米处加雾化喷头;3>、在第二喷头后设置收料器。其目的是将分开的矿料收回并将生石灰覆盖。
3.1.2除尘灰的润湿
除尘灰粒度细,亲水性差,不易混匀,如果用滴状水则易形成“包裹体”。技术改造后,除尘灰提前润湿也采用雾状水,并严格控制水压和水量。
3.1.3返矿的润湿
返矿的配比占比较大,返矿的湿容量也大,且返矿的含水量很少,返矿颗粒表面和空隙中如果含水相差太大,会造成以返矿为核形成的“球”在烧结过程中发生“球”炸裂,影响烧结透气性。干返矿给混合料水分的控制常产生误导。所以返矿的提前润湿对烧结很重要。
技术改造后,对返矿进行提前润湿。既降低了扬尘,混合料的水分稳定性也得到了明显的提高。
3.2提高水温
水分子的活性度因水的温度而变化。水温越高,水分子的活性度越大,水分子的活性度越大,越利于物料的润湿。技术改造后先将蒸汽通入水槽中将待用水加热。生产实践表明,使用一定温度的热水比使用常温水烧结效果有明显的差别。
3.3污泥水升温混匀
炼钢污泥中含有一定量的Ca(HO)2物质。Ca(HO)2具有凝胶性;还且污泥水不是中性水,其PH值>7。(试验发现,在其他情况相同的条件下,使用PH值等于7时烧结速度最慢)。所以,污泥水使用得好,对烧结有很大的帮助;但使用不恰当会严重影响混合料的水分的稳定。
污泥水浓度过大,其流动性会变差,严重时会堵塞管道;浓度过稀,影响使用量。技术改造后向污泥水池中通入蒸汽,利用蒸汽的压力帮忙搅拌机将污泥混匀。这样既减轻了搅拌机的负担,又充分稀释和均匀了污泥水的浓度。污泥水的使用效果明显提高。
3.4提高混合料的料温
混合料的料温对烧结生产是相当重要的。经验证明,烧结混合料的料温每提高10度,可以降低燃耗约1kg/t。混合料料温偏低(低于露点温度)有可能形成“过湿”,影响烧结透气性。大多烧结厂提高混合料料温的方法是在小矿槽里通蒸汽。但通蒸汽的位置和方式不同,热交换和热利用效果相差较大。
技术改造后,根据物料的运动状态和热交换速度,在最适合的地方通入蒸汽。在蒸汽质量不改变的情况下蒸汽的热能得到了最大的利用。混合料的料温比改造前提高了约20度。现一般能稳定控制到70度以上。
3.5 控制合理的燃料结构
烧结所使用的固体燃料有焦粉和无烟煤。无烟煤的可燃性比焦粉的可燃性差,而且无烟煤破碎后其颗粒形状多呈片状。生产酸性烧结矿如果单用无烟煤做燃料,燃烧速度和传热速度相差较大,烧结红层厚,烧结负压会偏高;烧结矿的FeO含量也会偏高,烧结矿的热强度好,单辊破碎机常发生过载故障,还且烧结矿的大块多,常出现堵卡溜槽现象。
在燃料中配加一定量的焦粉,可以借助焦粉的良好的燃烧性“催化”无烟煤的燃烧性。不同的焦粉和煤粉的比例,会致使烧结燃烧带的厚度不同。燃烧带薄,高温带阻力小。燃料的燃烧速度和传热速度基本同步,则可实现热量的最大利用率,从而达到既降低烧结燃耗,又能提高烧结矿产量并改善质量。
3.6 生产酸性烧结矿与生产高碱烧结矿比混合料的湿容量明显变差,对水分的敏感度明 显增高。因此在操作上,要求主控和看火做到配合默契。看火工要时刻控制好机尾段面红层质量,要根据红层形状来调整小活页门的开度和尼辊的转速,要充分发挥多辊的“偏析”作用,确保料层透气性均匀,做到均质烧结。
主控工要严格按“'四控、四稳、一平衡'”的操作要求控制好烧结机。
“四控”要求:一控制好终点温度水平和位置;二控制好烟道温度;三控制好烟道负 压;四控制好小矿槽料位。
“四稳”要求:一稳炭,二稳水,三稳温、四稳量。烧结如果这四个方面稳定不了,就会造成整个烧结控制紊乱。
“一平衡”就是指返矿平衡。对烧结来说,返矿平衡特别重要。返矿的主要作用有两个,一是提高料层的透气性,二是“返矿是液相形成的先导”。返矿量过高,说明结块差,烧结能耗高;返矿量过低,又会影响料层透气性和烧结结块,引起烧结恶性循环。因此,确保一定的返矿量和返矿平衡是实现烧结稳定的基础。
通过各项技术改造,酸性烧结矿烧结料层可提高到650mm。烧结机利用系数得到较大的提升,固体燃耗明显降低,烧结矿加工成本降幅明显。经济效益非常可观。
4、结语
日钢烧结在原燃料条件基本不变的情况下,通过各项技术改造,酸性烧结矿生产取得了突破性进展,多项经济技术指标创造建厂以来历史最好。180m2烧结机利用系数突破了1.5t/m2.h,固体燃耗降至54kg/t以下,为其他烧结机生产提供了宝贵的实践经验。