王煒王珂

一、概述

燒結(jié)工序的能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%～12%,是鋼鐵生產(chǎn)的耗能大戶，主要包括固體燃耗、煤氣燃耗、電耗，固體燃料消耗約占75%，電耗15%，煤氣消耗約占6%。萊鋼股份燒結(jié)廠新二區(qū)265m2燒結(jié)機于2005年10月建成投產(chǎn)，使用焦?fàn)t煤氣點火。因點火器使用周期已到，加上煤氣管道堵煤焦油等諸多原因，導(dǎo)致煤氣單耗偏高，達(dá)0.070GJ/t。為此針對問題進(jìn)行研究分析，找出煤氣消耗高的主要影響因素：混勻料水分的大小、燃料粒度、燒結(jié)機布料情況、點火溫度的控制、點火負(fù)壓的控制、點火器選型、煤氣計量裝置選型等，結(jié)合工藝特點通過低水厚料層燒結(jié)、更換新型節(jié)能點火器、更換煤氣計量裝置、煤氣管道清污、加強工藝操作嚴(yán)格控制點火溫度和煤空比等一系列措施，使煤氣消耗逐步下降，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

二、降低煤氣消耗的對策

1.進(jìn)行低水分燒結(jié)

水分在燒結(jié)過程中有混勻、制粒、導(dǎo)熱、輻射、助燃的作用，在保證混勻料造球、白灰充分消化的前提下，盡可能的低水分操作，并且四班統(tǒng)一。生產(chǎn)實踐證明，物料燒結(jié)過程中水分的轉(zhuǎn)移會使下部料層超過適宜水分，燒結(jié)料最佳的水分值應(yīng)當(dāng)比最大透氣性時的水分低1.0%～1.5%，以保證凝結(jié)帶透氣性良好，因此在兼顧混合料成球制粒效果、改善燒結(jié)料層透氣性的前提下，進(jìn)行低水分燒結(jié)可以減少過濕層的不利影響，增大料層密度有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，可減少水分蒸發(fā)熱，節(jié)省燃料消耗。

2.完善工藝設(shè)施提高燃料破碎粒度合格率

適宜的燃料粒度,不僅可以改善和提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量，還能夠降低固體燃耗和煤氣消耗。①對燃料系統(tǒng)進(jìn)行改造，燒結(jié)廠新二區(qū)燒結(jié)系統(tǒng)原設(shè)計沒有燃料篩分系統(tǒng)，所進(jìn)燃料中含有約25%的大于10mm粒級小焦或煤塊，這部分進(jìn)入四輥破碎機進(jìn)行破碎不僅影響燃料破碎粒度合格率，同時易損壞四輥破碎機輥皮，還造成小焦浪費。采取的措施是在輸送焦粉大傾角皮帶機機頭下部與可逆皮帶機之間增加一套懸掛式棒條振動篩，進(jìn)行燃料預(yù)篩分,篩除大于10mm粒級的小焦或煤塊，保證了適宜的入輥前燃料粒度。另外回收利用大于10mm以上的大顆粒，降低了燒結(jié)生產(chǎn)成本。②對四輥破碎機的輥皮及時維修,保證四輥破碎機的破碎能力。通過以上措施，燃料破碎粒度合格率達(dá)到了85%以上。

3.控制好點火負(fù)壓

點火負(fù)壓過高或過低都不利于燒結(jié)生產(chǎn)。點火負(fù)壓過高，表面料層隨空氣的強烈吸入而壓緊，降低料層的透氣性，不利于產(chǎn)質(zhì)量的提高；點火負(fù)壓過低導(dǎo)致點火深度偏低，點火火焰外噴造成熱量大大損失，不利于降低煤氣單耗。

實際生產(chǎn)中保證煤氣壓力大于4kPa，空氣壓力大于3kPa，料層厚度750mm。在主管負(fù)壓16～17kPa條件下，借助點火器下1#～3#風(fēng)箱開度來調(diào)節(jié)點火負(fù)壓進(jìn)行生產(chǎn)試驗，不同風(fēng)箱開度即不同負(fù)壓下機速、料層不同，生產(chǎn)率不同。根據(jù)生產(chǎn)試驗，控制1#～3#風(fēng)箱開度為20%、30%、35%較合適，煤氣消耗最低，可降低煤氣單耗0.01GJ/t。

4.嚴(yán)格控制點火溫度和煤空比

燒結(jié)點火的目的是供混合料表層以足夠的熱量，使其中的固體燃料著火燃燒，同時使表層混合料在點火器內(nèi)的高溫作用下干燥、脫硫和燒結(jié)。點火的好壞將直接影響燒結(jié)過程的正常進(jìn)行和燒結(jié)礦的產(chǎn)量及質(zhì)量。

點火溫度取決于燒結(jié)生成物的熔化溫度，點火溫度過高會造成燒結(jié)料表面過熔形成硬殼，從而降低料層的透氣性，減慢料層垂直燒結(jié)速度，降低生產(chǎn)率。點火溫度過低，表層燒結(jié)礦得不到足夠的熱量，產(chǎn)生的粘結(jié)相少，致使料層表面欠熔，燒結(jié)礦表面出現(xiàn)浮灰，產(chǎn)生大量返礦。根據(jù)萊鋼實際情況，將點火溫度控制標(biāo)準(zhǔn)由1050±50℃降低為1000±100℃，要求強化操作，勤觀察勤調(diào)整。加強對點火溫度的檢查，有效降低了煤氣消耗。

經(jīng)過生產(chǎn)實踐摸索，煤氣壓力和布料厚度正常下，煤空比例最佳配比為1∶（4～4.5）時，煤氣流量700m3/h，在表面燒結(jié)礦的強度最好，點火均勻，既保證點火質(zhì)量，又降低煤氣消耗。

5.改造布料裝置

點火溫度的分布要求在臺車寬度方向上均勻，即風(fēng)量在燒結(jié)機寬度方向上分布要均勻，燒結(jié)機布料料面平整，料層透氣性均勻。如料面高低不平或出現(xiàn)拉鉤現(xiàn)象，均勻性就消失，不但影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且影響煤氣單耗。原布料裝置為小礦槽下部扇形排料閘門處的活頁門、圓輥給料機、多輥布料器，活頁門為多段式活頁門。生產(chǎn)中由于混合料長時間的磨損，導(dǎo)致多段式活頁門發(fā)生不同程度的變形，下沿磨損不均，造成下料不均勻，料面出現(xiàn)了拉鉤現(xiàn)象。為此，利用年修進(jìn)行改造，多段式活頁門改為整體式活頁門，固定在小礦槽下部與圓輥布料機工作面，并保持合適距離，達(dá)到了布料料面平整的目的，大大改善點火效果，節(jié)約了煤氣，降低了煤氣單耗。

6.堅持厚料層燒結(jié)

萊鋼新二區(qū)265m2燒結(jié)機采用厚料層燒結(jié)，并根據(jù)實際生產(chǎn)情況，要求盡可能使料層厚度≥750mm，保證布料的料面平整、不拉鉤。加強對布料情況的督察，及時清理圓輥給料機粘料。由于料層厚度增加，與點火器距離縮短，火焰長度縮短，火焰高溫部分較容易到達(dá)料面，相應(yīng)地點火溫度下降，料層厚度的增加有利于降低煤氣單耗。

7.采用新型點火器

萊鋼燒結(jié)廠新二區(qū)265m2燒結(jié)機點火器采用的是湖南中冶長天公司生產(chǎn)的雙斜帶式節(jié)能點火器，使用已有3年多。原設(shè)計點火器與臺車距離太大，加上已到點火器的使用周期，導(dǎo)致燒結(jié)機料面點火不均勻，煤氣消耗量偏高，煤氣單耗達(dá)0.070GJ/t左右。2008年11月利用燒結(jié)機大修之際，更換新型節(jié)能型點火器，并將點火器下移。使用后煤氣燃燒較完全，橫向點火均勻，點火強度高，點火深度在25～30mm，不但煤氣單耗大大降低，而且表層燒結(jié)礦強度明顯提高。返礦率降低，燒結(jié)礦產(chǎn)量提高。

表1列出了改造前2008年和改造后2009年煤氣單耗情況，由表中數(shù)據(jù)可看出，通過應(yīng)用燒結(jié)新技術(shù)、新工藝，低水厚料層燒結(jié)、加強布料點火溫度的控制及點火負(fù)壓的控制、選用新型節(jié)能點火器、煤氣計量裝置改造等措施，降低了煤氣消耗取得了較好的效果。

表1 2008年和2009年煤氣單耗對比 GJ/t