1  前言

    安钢永通2×8 m²竖炉球团工艺始建于上世纪709三代中期，1999年和2001年分别对2^#、1^#竖炉本体及部分配套设施进行了改造。改造后，球团矿产质量均有了明显提高，但与全国同行业相比仍有较大差距。2003年，公司决定对球团工艺进行大的改造，新上配料、烘干、润磨系统，以取代现有的配混料系统，同时预留了3^#竖炉的产能。随着集团公司三步进战略的实施，2 200m³高炉的建设，球冈矿的缺口越来越大，现有的永通球团强度不能满足大高炉需要。因此，集团公司决定在永通公司新建3^#竖炉，并对3^#竖炉所产球团矿提出了更高的质量要求，即品位达到63％，转鼓指数大于90％，抗压强度达到2 000 N／个以上，所产球团矿全部供给股份公司炼铁厂2 200 m³高炉。在新建3^#竖炉中，开发与应用了国内最先进的工艺与设备。竖炉建成后，通过达产实践，球团矿产质量较先前有了长足的进步，部分生产指标国内领先。

2  新建3^#竖炉工艺介绍

    由于在润磨工序中已预留了新建3^#竖炉的产能，新建系统只有造球以后的生产系统。3^#竖炉主要设计参数：焙烧面积8 m²年产球团矿45万t，作业率93．00％，，利用系数6．90 t／(m²·h)；燃烧室最高温度1 200℃，炉内焙烧温度1250℃；煤气耗量、助燃风量、一冷风量分别为14 000 m²／h、14 000 m²／11、4 8000 m²／h。在新建系统中，引进与开发了国内最先进的工艺与设备，介绍如下：

2．1 6 m圆盘造球机的投用

    2004年6月，安钢本部的第二步走战略开始起动，新建的2 200 m³高炉于2005年10月竣工投产，要求永通在2005年9月底建成3^#竖炉，为大高炉提供合格的优质球团矿。6 m圆盘造球机于2005年7月16日正式投产，随着大球盘的试生产，生球质量大为改观，生球抗压强度由15 N／个提高18 N／个以上，落下强度由原来的6次／个提高到8次／个以上，8～16mm生球合格率南75％提高到85％以上。

2．2  50辊单电机传动瓷辊筛的应用

    随着超宽、超长单电机传动辊筛在链箅机一回转窑生产工艺中的应用，竖炉生产厂家也越来越认识到辊筛的重要性，随着辊筛的加宽、加长，生球中的含粉率大为降低，生球质量进一步提高。在永通新建的3^#8 m²竖炉工程中采用了50辊单电机传动瓷辊筛。该生球筛前41辊筛小球(小于8 mm)；中间7辊筛出合格生球(8～1 8 mm)，再通过皮带、布料跑车入竖炉；最后2辊将大于18 mm的生球破碎，破碎后的粉末与筛下小球通过皮带机输送到造球系统。对比1^#、2^#竖炉的25辊瓷辊筛的筛分效果，结果表明生球中的含粉率大为降低(由3．2％降到0．8％)，大于18 mm生球由15％降至1％以下，生球质量明显好转，表面光洁度改善，落下和抗压强度提高。

2．3竖炉炉型优化及提高耐材衬砖的标准

    在新建3^#竖炉中，总结第一、二代炉型结构经验，进行了第三代炉刑结构优化设计。首先对“导风墙一干燥床”低压焙烧工乞重新认识，审时度势地分析其存在的不足，适当降低焙烧面积，加宽导风墙宽度，冷却风口上移，使冷却风“炉内短路”的作用进一步强化，增加高温热气流进入导风墙的风量，减少冷却风下行及对均热带、焙烧带的影响。二是进一步扩大烘床面积，减小烘床角度，实现了均匀薄料层大气流干燥，减少了生球塑性变形与粘结，保证了球团矿成品率的提高。二三是降低预热焙烧带高度，减少喷火口喷出热废气阻力，提高焙烧均匀性。四是炉身四角及导风墙与炉身夹角均采用弧形衬砖设计，减少了炉身粘料、结块，保证了炉况顺行。

    根据炉身各部所受高温气流冲刷、化学侵蚀及机械应力作用的特点，火道砖、预热焙烧带采用了特级高铝砖，冷却带、均热带采用一级高铝砖，燃烧室、分配室采用二级高铝砖，燃烧室、分配室及炉内侧炉皮全部进行耐火喷涂处理，分配室顶采用拱顶砖+浇注料处理，保温砖与炉衬砖每隔七层用高铝砖咬合一层，防止炉墙出现两层皮现象，从而提高一代竖炉整体寿命。

2．4 PW型高炉煤气专用烧嘴的投用

    Pw型高炉煤气专用烧嘴是哈尔滨华宇的专利产品。该烧嘴中高炉煤气及空气的送入均采用直流形式，与老式环缝蜗流烧嘴相比，烧嘴出口处无局部强回流，即使高炉煤气内含尘量偏高亦不会使灰尘及杂质滞留在烧嘴出口处，因此不会堵灰。另外，该烧嘴点火极为安全、方便，可采用火把点火，将点燃的火把从看火孔处插入，通入高炉煤气后即可点燃。第三三，该烧嘴中高炉煤气经过适当几何形状及尺寸的喷口，以较高速度喷出，助燃风通过配风装置亦以高速度沿高炉煤气剧边送人燃烧室，较高的流速可保证空气与煤气充分混合，以得到高的燃烧效率。

2．5轻型带冷机的引进

    在新建3#竖炉中，球团矿的冷却由原来的二次冷却T艺改为炉外的轻型带冷机。带冷机有效面积为30m2，采用3台G4—73No12D风机冷却，冷却后球团矿温度在100℃以下，从而提高了成品输送皮带的使用寿命并确保冷料人高炉。

2．6防过湿系统在竖炉上的开发与应用

    竖炉干燥床采用屋脊彤(即干燥水梁上铺通风箅条)，干燥床角度一般在35～40⁰。正常生产时，合格生球均匀地铺在干燥床上，料层厚度约为150—200 mm，预热带上升的热废气和从导风墙出来的热风(300～400℃)在干燥床的下面混合，其混合气体的温度为500～700℃，穿过干燥床与白干燥床顶部下滑的生球进行热交换，达到使生球干燥的目的。

    生球在布到干燥床的上部时，由于干燥床下部的热废气温度较高，热交换非常剧烈，生球在脱除物理水的过程中极易产生爆裂现象，导致炉内粉末增加，降低炉内透气性，最终影响焙烧的均匀性，产生部分未烧透、抗压强度低的球团矿。另外，受到干燥床面积及热气流流量的限制，竖炉的生产能力也受到了限制。

    在安钢永通新建3^#竖炉中，干燥床上增设防过湿系统，可以减少生球爆裂，球团矿成品率提高1．5个百分点以上；测算热废气流量可提高25％左右，干燥速度提高10％以上，球团矿产量增加10％左右。

3  新建3^#竖炉投产情况

    3^#竖炉正式开炉一周后，主要存在以下大的问题：

    1)下部炉底排料除尘效果差，四处漏风、扬尘；

    2)D850风机噪音大，影响厂区外生活区正常休息；

    3)大水梁汽化冷却汽包振动大，汽包附属设备(双色水位计)波动大，致使双色水位计灯管多次烧毁；

  4)带冷机台车在头尾部改向时漏料严重，主要是台车设计存在问题。

    针对以上问题，3#竖炉项目指挥部及时分析总结，拿出处理措施。在一周后的停炉处理过程中，指挥部有关专业人员与施T单位紧密配合，将存在问题及时处理。

4  达产实践

    在接下来的半年多的生产实践过程中，大致经过四个主要阶段。

    第一阶段，从2005年9月底至12月底。球团生产所用原料以东北酸性磁铁精矿和俄罗斯精矿为主，另外配5％左右的炼钢污泥湿粉，膨润土配比稳定在1．0％～1．5％，生球强度稳定，粒度符合要求。同时，公司1^#发电机组正在检修，竖炉生产用煤气量相对多些，3^#竖炉生产基本正常。主要生产操作指标为：煤气量1 l 000m³／h，助燃风量17 000m³／h，

燃烧室温度1 080℃，日产球团矿1 350 t，利用系数7．03 t／(m²·h)，转鼓指数93％，抗压强度2 250 N／个。

    第二阶段，从2006年初至2006年2月底。球团生产所用精矿改为70％，的涞源碱性矿加30％俄罗斯精矿，加之天气寒冷，冻决增多，炼钢污泥湿粉无法配加，膨润土配比增至3％左右，生球质量大大降低。另外，原料中的MgO含量增至3．5％左右，同时1^#发电机组正常开机，煤气量更显不足，燃烧室温度南1 1 30℃逐步升至1 150℃、1170℃，最后升至l 200℃，球团矿强度才逐步提高到2 000N／个左右，但产量下降明显。主要生产操作指标为：煤气量9 000 m³／h，助燃风量11 000m³／11，燃烧室温度1 170℃，日产球团矿1150t，利用系数5．98 t／(m²·h)，转鼓指数90％，抗压强度2 020 N／个。

    第三阶段，从2006年3月至2006年4月中旬。球团生产所用原料恢复为以东北酸性磁铁精矿和俄罗斯精矿为主，另外配5％左右的炼钢污泥湿粉，膨润土配比稳定在1．0％～1．5％，生球强度稳定，粒度符合要求。但由于煤气不足，生产指标相对于第一阶段仍有差距。

    第四阶段，从5月上旬开始，公司新增了一根ø1120 mm的煤气总管道取代原ø820mm的煤气总管道，煤气量大增，基本满足竖炉正常生产需要，3^#竖炉主要生产指标全面提高(见表1)。

5  结语   

    随着一批新技术、新设备的运用，3^#竖炉生产指标大幅提高，球团矿产质量稳定，满足了股份公司2 200 m³高炉的生产需要，大高炉各项指标不断提高。另外，防过湿系统在竖炉上的开发与应用，使竖炉增产明显，最近公司将该技术申报了国家专利。