段再基,帥冬平,卓鳳榮,趙慶春,陳連發(fā)（馬鋼股份有限公司第三煉鐵總廠,安徽　馬鞍山　243000）

馬鋼回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦降FeO實(shí)踐

段再基,帥冬平,卓鳳榮,趙慶春,陳連發(fā)
（馬鋼股份有限公司第三煉鐵總廠,安徽馬鞍山243000）

摘要：根據(jù)球團(tuán)礦焙燒理論，馬鋼鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線通過(guò)兩年的努力，針對(duì)生產(chǎn)操作以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備存在的問(wèn)題，采取了一系列有效措施，成功解決了成品球FeO含量經(jīng)常大于2.00%的問(wèn)題，且進(jìn)一步強(qiáng)化控制，把成品球單批次FeO含量控制在小于1.00%以下。

關(guān)鍵詞：球團(tuán)礦；焙燒；FeO

0　前言

馬鋼鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線于2007年9月建成投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)5年的不斷改造，由150萬(wàn)t/а產(chǎn)能提高到240萬(wàn)t/а,圖1為我廠08年到13年成品球FeO以及系統(tǒng)系數(shù)指標(biāo)。

從圖1看出，隨著生產(chǎn)線系統(tǒng)系數(shù)的提高，成品球FeO含量呈上升趨勢(shì)，直到2013年6月開始馬鋼第三煉鐵總廠鏈窯生產(chǎn)線的成品球FeO含量經(jīng)常出現(xiàn)高廢，最高4.00%，遠(yuǎn)高于一級(jí)品2.00%的標(biāo)準(zhǔn).從圖2看出，雖然不斷控制系統(tǒng)系數(shù)，但是成品球FeO仍然急劇上升，到了2013年12月當(dāng)月球團(tuán)成品的綜合合格率只有60%，為了穩(wěn)定成品球團(tuán)礦質(zhì)量，2014年1月開始鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線采取措施來(lái)降低成品球FeO含量。

圖1　鏈窯成品球FeO含量

2　降低環(huán)冷機(jī)料厚

在環(huán)冷機(jī)的翻臺(tái)車處同一臺(tái)車上取樣化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同一臺(tái)車上不同部位的球團(tuán)的FeO含量非常不均勻，如圖3所示。

圖3　臺(tái)車不同部位的球團(tuán)FeO含量

從圖3可知，一是環(huán)冷機(jī)臺(tái)車底部球團(tuán)的FeO含量遠(yuǎn)高于臺(tái)車表面球團(tuán)的FeO含量,兩者相差0.6%以上，環(huán)冷機(jī)臺(tái)車底部是冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)部位，臺(tái)車的底部球團(tuán)冷卻速度快于表面的球團(tuán)；二是臺(tái)車兩側(cè)邊緣的球團(tuán)FeO要高于臺(tái)車中間球團(tuán)的FeO含量，兩者相差0.3%以上，在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)冷機(jī)III段觀察到，環(huán)冷III段臺(tái)車表面大部分是呈黑色的，但是內(nèi)外環(huán)邊緣各有一個(gè)20cm寬的紅色高溫帶，說(shuō)明冷卻風(fēng)沒(méi)有及時(shí)穿透臺(tái)車邊緣球團(tuán)。由以上分析可知，臺(tái)車底部快速冷卻和臺(tái)車邊緣沒(méi)有及時(shí)冷卻說(shuō)明臺(tái)車的冷卻氣流分布不均勻，氣流的不均勻?qū)е铝伺_(tái)車不同部位的球團(tuán)FeO的不均勻。因此采取降低環(huán)冷機(jī)料厚的措施，減少臺(tái)車邊緣堆料的現(xiàn)象，增加邊緣氣流的穿透力，發(fā)展臺(tái)車邊緣氣流，實(shí)現(xiàn)冷卻氣流分布均勻的目的，使得臺(tái)車上不同部位的球團(tuán)盡可能均勻氧化。通過(guò)7塊平料砣的操作調(diào)整為6.5塊平料砣的操作來(lái)降低環(huán)冷機(jī)料厚，2014年1月成品球FeO月平均為1.36%，遠(yuǎn)低于2013年12月的月平均1.84%，降低幅度達(dá)到0.48%。

3　環(huán)冷機(jī)水封改造

降低環(huán)冷機(jī)料厚后，成品球FeO有所好轉(zhuǎn),但是仍然偏高，因此需要進(jìn)一步采取措施。2011年11月我廠鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線大修期間，把環(huán)冷機(jī)的沙封改成水封，降低了能耗，但是水封水槽是剛性焊接連接而成，水槽的連接處經(jīng)常開焊，造成水封水槽漏水，嚴(yán)重時(shí)環(huán)冷機(jī)的水封水槽每補(bǔ)水量達(dá)到20噸/天，大量的水封水通過(guò)欄板磚磚縫進(jìn)入到環(huán)冷機(jī)臺(tái)車內(nèi)部，通過(guò)漏水臺(tái)車以及不漏水的臺(tái)車取樣化驗(yàn)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)漏水臺(tái)車的球團(tuán)FeO要比不漏水臺(tái)車球團(tuán)要高0.28%。因此需要對(duì)環(huán)冷機(jī)水封進(jìn)行改造，通過(guò)改造環(huán)冷機(jī)水封水槽連接方式，把剛性焊接改為不銹鋼的伸縮性焊接，防止出現(xiàn)水封水槽脫焊漏水，降低成品球FeO含量，水封水槽連接改造前后如圖4。

環(huán)冷機(jī)水封改造后，防止了水封漏水進(jìn)入到臺(tái)車內(nèi)部，成品球FeO月平均進(jìn)一步降低，月平均達(dá)到1.13%，降低幅度達(dá)到0.23%。

4　強(qiáng)化鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱過(guò)程

圖4　環(huán)冷機(jī)水封水槽改造

環(huán)冷機(jī)水封改造后，成品球FeO月平均含量下降，但是單批次仍然經(jīng)常出現(xiàn)2.00%的情況。通過(guò)對(duì)球團(tuán)焙燒理論[1]分析，球團(tuán)在三大主機(jī)（鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、環(huán)冷機(jī)）的焙燒過(guò)程中，鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱是球團(tuán)FeO氧化的主要過(guò)程，從23%左右氧化到10%，降低幅度13%左右，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察，鏈篦機(jī)機(jī)頭鏟料板處有黑球現(xiàn)象，說(shuō)明鏈篦機(jī)的干燥預(yù)熱不充分，而鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱過(guò)程是降低球團(tuán)礦FeO的主要過(guò)程，因此需要強(qiáng)化鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱過(guò)程。

主抽風(fēng)機(jī)的管道直接連接著鏈篦機(jī)抽干段與預(yù)熱I段，是生產(chǎn)線最關(guān)鍵設(shè)備之一，決定著球團(tuán)焙燒風(fēng)量、整個(gè)系統(tǒng)負(fù)壓等，極大的影響著球團(tuán)焙燒溫度。因此通過(guò)采取加大主抽轉(zhuǎn)速的措施，增加抽干段與預(yù)熱I段風(fēng)量，同時(shí)加大鏈篦機(jī)預(yù)熱II段竄到預(yù)熱I段風(fēng)量，達(dá)到增加鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯的焙燒總風(fēng)量，加快球團(tuán)的氧化速度，減少環(huán)冷機(jī)球團(tuán)的氧化負(fù)荷[2]，最終提高成品球的氧化度。提高主抽轉(zhuǎn)速50r/min后，主抽入口溫度由160°C提高到170°C，提高了抽干段與預(yù)熱I段風(fēng)箱溫度，鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱過(guò)程得到了強(qiáng)化，成品球的FeO含量由1.13%降低到0.84%，降低的幅度達(dá)到0.29%。

5　穩(wěn)定生球球量與質(zhì)量

為了進(jìn)一步降低成品球FeO含量，不出現(xiàn)單批次1.00%的情況，對(duì)造球進(jìn)行強(qiáng)化控制。造球是球團(tuán)生產(chǎn)線的關(guān)鍵崗位，生球球量與質(zhì)量的穩(wěn)定對(duì)成品球質(zhì)量以及焙燒參數(shù)的穩(wěn)定有很大影響，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)報(bào)表的統(tǒng)計(jì)分析，2014年4月至5月中旬成品球高廢9批，生球球量波動(dòng)超過(guò)20t/h引起的原因就有3批，因此球團(tuán)分廠采取如下措施穩(wěn)定造球：

5.1提高10-18mm粒度級(jí)別的合格率

我廠選取兩組不同粒度級(jí)別的成品球進(jìn)行化驗(yàn)，一組為粒徑8-14mm的成品球，另一組為粒徑14-20mm的成品球，兩組成品球的FeO分別為3.52%、1.17%，相差2.35%，由此可見,粒度大的FeO含量比粒度低的要高很多。因此嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整造球崗位10個(gè)小輥篩、1個(gè)大輥篩的間隙，提高10-18mm的生球粒度級(jí)別組成，防止出現(xiàn)大于20mm粒徑的成品球。

5.2嚴(yán)格控制生球落下強(qiáng)度

我廠通過(guò)抽檢，生球落下強(qiáng)度達(dá)到9次/0.5m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4-6次/0.5m的標(biāo)準(zhǔn)，為了了解生球落下強(qiáng)度過(guò)大的影響，資料表明“水分大時(shí)，生球落下強(qiáng)度有所上升；但生球水分過(guò)大，雖然塑性增強(qiáng)，且落下強(qiáng)度提高，但不利于鏈箅機(jī)過(guò)程的干燥及預(yù)熱等，降低生球的爆裂溫度，實(shí)踐證明，生球水分過(guò)大，勢(shì)必延長(zhǎng)干燥時(shí)間，濕球進(jìn)入鏈算機(jī)干燥段后，由于球內(nèi)外濕度相差大引起不均勻收縮”[3]，生球落下強(qiáng)度大，球團(tuán)在干燥預(yù)熱過(guò)程中會(huì)加劇出現(xiàn)內(nèi)外分層的情況，我廠實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成品球FeO含量高時(shí)，成品球內(nèi)部是“殼-核”結(jié)構(gòu)，成品球4-5mm厚度的外殼是充分氧化的，而成品球內(nèi)部3-4mm球徑的核心沒(méi)有完全氧化，呈收縮狀，因此控制生球落下強(qiáng)度作為降成品球FeO含量的措施之一。

5.3執(zhí)行盤前操作

我廠鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線的造球崗位有10個(gè)造球盤（1備用），人員少但是勞動(dòng)強(qiáng)度大，有加減水操作、清理小輥篩粘料、清理返料系統(tǒng)粘料和看倉(cāng)等日常工作，造成有時(shí)造球盤前無(wú)人操作，有時(shí)造球盤盤面出料口有“保齡球”大小的大球，影響了生球的球量穩(wěn)定與質(zhì)量穩(wěn)定，因此通過(guò)強(qiáng)調(diào)盤前操作的重要性以及崗位之間的協(xié)作，嚴(yán)格執(zhí)行盤前操作，杜絕出現(xiàn)“翻盤”造成生球量大幅度波動(dòng)的情況，為焙燒的穩(wěn)定打下基礎(chǔ)，特別是預(yù)熱II段溫度的波動(dòng)幅度明顯降低，原來(lái)預(yù)熱II段的溫度波動(dòng)范圍為1010±20°C,采取措施后，預(yù)熱II段溫度波動(dòng)范圍為1010±5℃。

通過(guò)穩(wěn)定生球球量與質(zhì)量，球團(tuán)的焙燒過(guò)程的各個(gè)參數(shù)更加穩(wěn)定，成品球FeO月平均值由0.84%降低到0.63%，降低幅度達(dá)到0.23%，單批次成品球FeO含量控制在1.00%以下。

6　結(jié)束語(yǔ)

馬鋼第三煉鐵總廠鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線通過(guò)兩年摸索與分析，采取降低環(huán)冷機(jī)料厚、環(huán)冷機(jī)水封改造、強(qiáng)化鏈篦機(jī)干燥預(yù)熱過(guò)程以及穩(wěn)定生球球量與質(zhì)量措施，成品球FeO月平均含量由1.84%下降到0.63%，效果明顯，成品球質(zhì)量大幅度提高，為馬鋼新區(qū)兩座4000m3高爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅菊英,姜濤,朱德慶.燒結(jié)球團(tuán)學(xué)[M].長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,1996.

[2][美]L.A.Haas.古石[譯].酸性和熔劑性鐵燧巖球團(tuán)礦中的磁鐵礦氧化[J].燒結(jié)球團(tuán).長(zhǎng)沙,1994:31-35.

[3]郝建國(guó).宋彥洪.劉富強(qiáng).提高球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度的生產(chǎn)實(shí)踐[J].球團(tuán)技術(shù),2006:33-36.