提高245 m2燒結機料層厚度的生產實踐

郭志斌，王 毅

（方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌 330012）

1 前言

由于市場因素影響，方大特鋼為降低燒結礦原料成本，平鋪料中配入了大量的褐鐵礦、二次資源及其他劣質礦，對燒結礦固體燃耗、轉鼓、燒成率等均有較大不利影響。為了改善這些相關指標，工藝上最有效的手段就是提高燒結料厚度。采用厚料層燒結可使整個燒結過程熱交換充分，延長高溫反應時間，有利于各種物理化學反應的進行，礦物結晶充分、燒結礦組成和結構得到改善，使燒結礦大塊降低、粉末減少，粒度趨于均勻、成品率提高。同時能夠充分發揮燒結過程的“自動蓄熱作用”，降低配碳量，有利于提高燒結礦的產量和質量［1-2］。

方大特鋼通過對工藝、設備進行優化改造，大幅改善了原料的透氣性，為提高料層厚度創造有利條件。方大特鋼245 m2燒結機料層厚度由2021 年平均780 mm提高到2022年平均878 mm，各項技術經濟指標均有明顯提升。

2 影響燒結礦機料層厚度的因素分析

2.1 混勻料粒度的影響

混合料制粒作為燒結生產的關鍵工序，是將細粒度粉料黏附到粗大核心顆粒上的過程。良好的制粒能改善料層的透氣性，提高燒結礦產質量。因燒結平鋪料中配入了大量的硫酸渣、三類粗精粉等粒度細、親水性差的礦粉，因此需要提高混勻料制粒效果來改造混合料的粒度。

2.2 混勻料溫的影響

燒結混合料溫是制約燒結生產的一個重要因素。隨著料溫的提升可減少料層中水蒸氣冷凝形成過濕層，當料溫達到露點以上（65 ℃）可顯著減少過濕層的出現。因此混合料溫提升可有效降低過濕層厚度和過濕層對氣流的阻力，改善料層透氣性。

2.3 混勻料水分的影響

在混料工序中，通過在燒結料中加水使得混合料成球改善料層透氣性，并在燒結過程中提高混合料傳熱能力、減少氣流阻力。但燒結過程中水分蒸發后隨廢氣下降到混合料層會發生冷凝現場產生過濕層，降低燒結過程的透氣性，并且隨著燒結機料層厚度的增加，燒結過程中的冷凝現象也隨之加劇，造成燒結過濕帶變寬，料層透氣性急劇降低。因此，為了提高料層厚度，需要在確保燒結料造球效果的情況下，盡量降低并穩定混合料水分。

2.4 布料的影響

由于燒結機料層提升后料層高度超出臺車擋板高度，造成臺車兩側大量撒料。同時由于料層的提升，料層阻力加大，臺車兩側邊緣效應加重，邊緣部分燒結速度加快，提前到達終點。由于邊緣部分透氣性過剩，吸入大量冷空氣，影響點火效果，造成邊緣部分點火效果差，燒結過程不同步，邊緣處出現嚴重裂縫，形成有害漏風。

2.5 漏風的影響

燒結過程中系統的負壓必將導致料面縫隙及臺車側壁之間發生一定程度上的漏風。隨著系統的磨損，燒結煙道、煙管等處也會產生不同程度的磨損?？諝庥擅芊庑暂^差的位置進入燒結系統，同時降低了燒結系統的工作負壓及燒結臺車的有效風量，降低燒結礦的產量［3］。隨著燒結機料層厚度的提升，料層阻力增大，風箱負壓上升，空氣更容易從漏風處進入系統，導致漏風現象加劇。

3 厚料層措施實施

3.1 改善混勻料粒度

（1）強化生石灰消化。由于245 m2燒結機工藝流程緊湊，一混燒結機設計尺寸為3 500 mm×13 000 mm，混勻時間為148 s，填充率達到13.5%以上。因此生石灰在一混料筒內如果未完成充分消化，過二混后繼續消化膨脹，會造成已成型的小球破裂，導致透氣性變差。在燒結配料濕法除塵污水池及混料工藝水池通入煉鋼蒸汽，提高了水溫、加快了生石灰消化速度。同時將主要加水點遷移至12#B 生石灰消化器產生生石灰漿液并蓋在12#A 生石灰上面，在皮帶上提前消化，延長了消化時間。生石灰消化形成的消石灰膠質增加，提高了制粒小球的成球率，有效改善了混勻料的粒級組成，起到強化燒結的目的。

（2）適當增加粗顆粒礦石的配加量。通過在燒結料中，配入一定量的塊礦篩下顆粒物，提高鐵料的原始粒度，增加物料間的孔隙度，改善燒結過程中的透氣性。通過采取以上措施后，燒結混合料的粒度組成明顯得到改善。

3.2 提升混合料溫

因煉鋼廠低壓飽和蒸汽，其水源未進行除氧、除鹽，不可直接用于發電。除去廠內部分工序使用外，剩余的蒸汽經常放散。前期燒結脫硫煙氣脫白系統使用的煉鋼低壓飽和蒸汽，自2021年3月煙氣脫白系統停用后，煉鋼低壓飽和蒸汽有存在富余并放散。因此，燒結內部進行了蒸汽管道改造，將內部蒸汽管道與原先脫白蒸汽管道聯通，將煉鋼蒸汽通入混料筒、混料水池及配料消化水池、混合料倉，并通過優化混合料倉蒸汽管布局、增加料倉預熱蒸汽用量等措施，有效提高了燒結混合料溫度，見圖1。

圖1 2022年245 m2燒結混合料溫度

3.3 降低混勻料水分

在混合料粒度改造、料溫提高的情況下，煉鐵廠組織生產技術部、燒結事業部制定《燒結有序降低混合料水分方案》。定點、定時間、定方法、定責任人，每班對燒結混合料水分進行多次取樣檢測。通過制度逐步降水措施方案，以按初始水分的加水量為基準值，每次加水量下調0.3 t/h，水量下調后以24 h 為一周期，如生產參數無明顯惡化，重新設置為基準值并再次進行下調水分。通過生產摸索，逐步將水分中心值控制目標由8.5%調整為8.2%，有效降低了過濕帶的厚度，減少了過濕帶對透氣性的影響。

3.4 布料改進

（1）通過延長梭式皮帶在混合料倉兩側逗留時間及梭式小車行程，減輕混合料沿臺車寬度方向上的粒度偏析。

（2）調整圓輥兩側布料翻板開度，使兩側下料量大于中間下料量，扼制臺車邊緣效應。

（3）通過在九輥最下方兩側加裝擋料板，擋板下部與臺車欄板對齊，上部向外略有傾斜，防止臺車兩側落料。擋板可以通過螺桿，根據燒結機臺車料層厚度調節角度。

（4）在臺車兩側安裝壓料壓輥對兩側進行適當壓料，進一步扼制“邊緣效應”，并使得臺車寬度方向上的燒結均勻。

3.5 漏風治理

利用大修機會對燒結機機頭機尾密封板進行更換，通過對風箱波紋管更換及破洞貼補等方法降低有害漏風。加強對燒結機抽風系統的巡檢和維護，及時發現漏風部位并處理，降低燒結機漏風率。

同時采用了石墨自潤滑側密封，其特點為臺車上滑板和滑道下滑板均安裝在帶有彈簧、板簧的盒體中，設備運行時相互補償、密封效果良好。相鄰的滑板采用子母口對接形式，接口平滑無臺階，杜絕了卡死推掉下滑板的現象。

3.6 實施結果

通過以上措施，燒結料層厚度由2021 年780 mm 提升至2022 年878 mm，燒結機綜合利用系數、內返比例、篩分指數均有改善，指標見表1。

表1 245 m2燒結機經濟技術指標變化對比

4 結語

方大特鋼245 m2燒結機為改善料層透氣性，提高燒結機料層。采取了一系列強化措施，實現了燒結機料層大幅上升，發揮了厚料層燒結的優勢，取得了良好的技術經濟指標，燒結礦利用系數提升，內返礦降低，燒結礦物理質量顯著改善。