阳春新钢铁超厚料层烧结生产实践

阳春新钢铁超厚料层烧结生产实践

苏永仓，吴磊

( 阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春 529629)

摘 要:随着高炉精料工作的进步与铁水产能的提升，提高烧结矿入炉量，对保障高炉入炉熟料率、支撑高炉高产低耗体系具有重要意义。阳春新钢铁180m2烧结机在不进行大量的设备改造前提下，通过改善布料、点火强化、合理分配风量、稳定料温、优化操作等措施，料层厚度由原设计的700 mm逐步提高到了940 mm，烧结矿入炉量显著提高，固体燃耗大幅下降，取得了良好效果。

Production practice of ultra thick layer sintering of

Yang Chunxin iron and Steel Company

Chen Fei-long

(Yang Chunxin Steel Co.,Ltd.,Guangdong Yangchun 529629)

Abstract: as the pellet price continues to rise, the premium of pellets and pulverized coal is expanded, and increasing the sinter entry volume is of great significance for ensuring the rate of clinker in the blast furnace, supporting high and low consumption of blast furnace and reducing the cost of ore matching. Under the premise of no larger equipment transformation,the thickness of the material layer of Yang Chunxin steel 180m2 sintering machine has gradually increased from 700 mm of original design to 940 mm. By improving the distribution condition, distributing air volume and igniting intensification, sinter entry volume is obviously increased, solid fuel consumption has decreased, and good results have been achieved.

引言

阳春新钢铁有限责任公司（以下简称新钢铁）炼铁厂共有2台180平米烧结机，分别于2009年12月和2011年1月投产。因为没有球团生产线，入炉熟料主要由烧结矿加少量外购球团矿组成。通过各种精料与攻关工作，新钢铁高炉铁水日产量已从6500吨提高至8700吨。虽然前期也做了很多优化烧结生产管理、强化操作的工作，烧结矿入炉量不断提高，但仍难以满足入炉熟料率要求。

“低水低碳、厚铺慢转、烧好烧透”是烧结生产的方针和精髓，同等上料量条件下，加厚料层可降低机速，延长烧结过程高温保持与结晶固化时间，从而提高烧结矿强度和成矿率。料层提高后，烧结过程的蓄热作用也将得到强化，有利于降低烧结固体燃耗。新钢铁烧结管理技术人员，通过反复研讨，认为摸索推行超厚料层烧结技术，是在不进行设备大面积改造情况下，弥补新钢铁烧结机小成矿率低燃耗高的最有效措施，也是最符合新钢铁烧结提产的途径。

1. 可行性试验

利用烧结杯实验系统，使用生产现场的混匀铁料、焦粉、熔剂等，在同碱度条件下，调整料层厚度，进行试验，结果见表1。

          表1  烧结杯试验结果

烧结杯试验，一定程度体现了不同料层烧结时，烧结速度、成品率、转鼓强度变化趋势，但由于杯经只有250mm，边缘效应大，料层提高后，混合料密度变化远小于烧结机的，数据与烧结在线生产存在一定差异。从试验结果观察，焦比不变的情况下，提高烧结料层，成品率、转鼓强度提高，烧结速度下降。烧结生产时，可通过调整碱度、改善混合料粒度组成等措施，改善透气性与烧结速度，超厚料层生产是可以尝试的。

2.新钢铁进行超厚料层烧结，存在的问题

1）炼铁厂1号、2号烧结机台车拦板设计高度700mm，九辊、圆辊、料面至点火炉膛设计时虽留有一定的余量（30-50mm），但达不到900mm以上超厚料层布料的要求。

2）料层堆出台车拦板200mm以上，边缘点火强度难以满足，料面发黄，很多生料，强度较差。

3）料层提高后，料层阻力增大，主抽风机抽风能力未改变的情况下，有效风量减少，总管负压升高。

4）烧结料层提高后，“过湿”效应加剧，对过程透气性和产量有一定影响。

5）如超厚料层效果显现，产能提升，混合机负载增大，混合机的能力将成为产能提升的瓶颈。

6）超厚料层烧结，烧结岗位骨干须突破多年的操作习惯、惯性思维，树立新的操作理念和思维认知。

3.新钢铁超厚料层烧结实现的过程

3.1 更新观念、统一认识。新钢铁烧结岗位工，主要是筹建初期招聘的技校学员，在七八年的烧结生产、理论培训中掌握了基本的操作技能与烧结观念，多认为透气性越好、终点温度越高就可以生产出强度好的烧结矿。提高料层的初期，负压升高、透气性变差、终点温度一定程度的下降，职工甚至部分现场管理人员就产生了退缩思想，就潜移默化的偷偷打薄料层、增加水量。我们除逐步提高料层，如从700mm提高至730mm,再提高至780mm,给职工一个认识过程、操作转变过程，同时向岗位工灌输新的理念，以烧结矿转鼓强度、10-40mm含量、高炉槽下10mm以内小粒级含量、烧结矿入炉量、低温还原粉化与还原度指数衡量烧结矿强度与质量，并通过料层提高后烧结矿入炉增加量和吨矿燃耗下降量来得到大家的认可，从而打破陈旧思维，建立新的工艺操作标准，规范四班操作。

3.2改善超厚料层布料条件。炼铁厂通过抬高九辊布料器，实现了料层由700mm到760mm的转变。一烧二烧新点火炉设计更换时，考虑了料层提高炉膛与料面间距等因素，并将九辊与反射板进一步抬高，实现了950mm超厚料层布料。

3.3 合理分配风量、分层烧结。随着烧结过程的进行，烧结机头、中、尾各段对风量的需求变化显著。机头多为原始料层，从降低点火能耗提高保温效果考虑，风量不宜过大；尾部大部分烧结料已形成烧结矿，烧结矿本身孔隙度较大、透气性良好；而中间部位的燃烧层和过湿层对过程透气性影响最大，料层阻力大。通过现场讨论，新钢铁将机头与中部使用成本低、易维护的空心梯形钢梁填充耐火材料进行间隔密封，中部靠前端的4-7号风箱增加风箱隔板对风量进行限制，头尾部2-3个风箱各增加翻板阀对风量进行调节，从而实现烧结过程头部、中部、尾部风量优化调节。

    图1  头部风箱密封装置             图2  风箱调节翻板阀

3.4点火强化。由于前期台车拦板未随料层同步加高，料层提高了200mm，在拦板上方形成了倾斜的边缘料面，多为强度差的黄色生料。新点火炉设计时，与设计院研讨，尝试性的增加了两组边缘火嘴，对边缘的点火进行强化，改善了边缘质量。

     图3   增加边缘火嘴的点火炉       图4  边缘点火充分

3.5减小过湿层影响。加厚料层，烧结过程水汽在下层冷凝形成过湿层的现象加重，影响透气性和烧结性能。根据水汽低于60℃露点在物料表面冷凝的原理，计划通过提高混合料温减缓影响。利用检修，将一二烧通入混合料仓的蒸汽支管由1层增加到了2层，支管数量增加了近1倍。同时将蒸汽压力由前期的0.35MPa提高至了0.6MPa，混合料温由55℃提高到了75℃，料层过湿层影响得以降低。

3.6 处理好混合机负荷问题。超厚料层效果显现后，一二烧上料量从450吨/小时增加到了490吨/小时，内返矿率下降了2%左右，每小时铁料量共增加了80吨左右。铁料量大幅增加，生石灰用量增大，混合机负荷大幅升高，电流频繁报警，需减产来保护混合机。混合机原耐磨抗冲击型衬板寿命到期后，更换了低阻抗磨刚玉陶瓷衬砖，减缓了检修周期内筒体的粘料，混合机电流下降，运行平稳，为提产创造了条件。

3.7 提高料层透气性。料层加厚， 风通过料层的穿透力下降。为提高透气性保障烧结的风量，一方面对烧结工艺漏风进行整治，更换了磨损的烧结机滑道、大烟道膨胀节、风箱弯头，强化了风箱、双层卸灰阀系统的日常点检维护，降低系统漏风率；另一方面优化工艺设备，提高混合料透气性，比如将二混加水管通入蒸汽进行雾化，提高制粒效果。将松料器由原来的垂直两层改为三层，重新排布，按两侧少、中间多的方式分布，有效抑制台车两侧过剩气流，利于气流在中部均匀分布，改善松料效果。配料时控制合理的精粉配比，改善混合料粒度组成，避免烧结透

气性恶化。

图5   提高二混喷水雾化效果

3.8 加强精细化管理，提高生产稳定性。“三分靠原料，七分靠操作”。烧结的原料品种与粒度波动、熔剂质量波动再所难免，为确保超厚料层烧结生产稳定，炼铁厂快速制定了《稳定烧结生产攻关方案》，以降低各种故障避免减料停机，同时开展稳定水份、机速和布料的攻关，规范熔剂调节，强化四班标准操作与交接班衔接。

4.应用效果

通过各种措施的落实，超厚料层烧结取得了显著成效，单台180平米烧结机，烧结矿日均入炉量从改造前的5802吨提高到了2022年的6930吨，烧结固体燃耗从55.84公斤/吨矿下降至了51.70公斤/吨矿（见表2）。

       表2改造前后180平米烧结机主要指标对比

5.结语

超厚料层烧结，同条件下烧结机速、烧结速度下降，过程高温保持时间延长，烧结矿转鼓强度、成品率提高。蓄热作用加强，燃耗下降，烧结矿亚铁下降，还原性能也同时得以改善。新钢铁推行超厚料层烧结，取得了显著成效，也是对烧结理论的实践验证。后续，新钢铁将从强化混合制粒效果改善透气性、优化燃料粒度组成改善料层热量分布、加大烧结风系统漏风治理力度提高有效风量等方面继续完善，充分发挥超厚料层烧结技术优势，促进烧结提产降耗。

参考文献：

[1]傅菊英，姜涛，朱德庆.烧结球团学[M]：中南大学出版社，1996.2.

[2]邵宏斌. 厚料层烧结法特点[M].浙江冶金,2008,5.

[3]冯根生.吴胜利. 改善厚料层烧结热态透气性的研究[J].烧结球团,2011,001:036.

[4]宋开永. 浅谈厚料层烧结及其措施[J].首钢科技,1998,001:034-037.

第一作者简介：苏永仓，男，本科学历，矿物加工工程师职称，主要从事烧结生产工艺与配矿方向的研究，现任炼铁厂烧结工艺工程师。

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