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    天鐵400 m2燒結(jié)機(jī)提高燒結(jié)礦強(qiáng)度生產(chǎn)實(shí)踐

    2020-06-25 07:22:44程會(huì)剛
    天津冶金 2020年3期
    關(guān)鍵詞:天鐵生石灰高爐

    程會(huì)剛

    (天津新天鋼集團(tuán)天鐵公司,河北056404)

    0 引言

    新天鋼集團(tuán)天鐵公司(下稱天鐵公司)燒結(jié)廠現(xiàn)有兩臺(tái)400 m2燒結(jié)機(jī),年產(chǎn)燒結(jié)礦850萬(wàn)噸,分別為四座700 m3高爐和一座3 000 m3高爐提供燒結(jié)礦。所產(chǎn)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)平均值一般在71~73%,與同行業(yè)、同類型企業(yè)相比存在著一定的差距,其燒結(jié)礦的返礦率基本維持在13~18%之間相對(duì)較高的水平,入爐燒結(jié)礦低溫還原粉化率也處于較高的狀態(tài),使得高爐爐況一直達(dá)不到良好的狀態(tài),影響了高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。為此,天鐵公司燒結(jié)廠圍繞提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān),以保障高爐冶煉強(qiáng)度的提高和穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。通過(guò)分析影響燒結(jié)礦強(qiáng)度提高的因素,提出了改進(jìn)措施,使燒結(jié)礦強(qiáng)度得到了提高,穩(wěn)定了生產(chǎn)。

    1 影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的原因分析

    1.1 混合料粒度不穩(wěn)定

    1.1.1 外購(gòu)礦粉品種雜、性能不穩(wěn)定、粒度不合理

    目前,天鐵公司燒結(jié)生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)主要是外購(gòu)富礦粉配加鋼泥、鋼渣等雜料,原料品種多、成份不穩(wěn)定、含鐵品位低,使得混合料粒度和成份也變得不穩(wěn)定,尤其是引起燒結(jié)礦生產(chǎn)中鐵酸鈣數(shù)量的降低,致使燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。原料結(jié)構(gòu)品種多,受原料庫(kù)存場(chǎng)地的限制,每批混合料的原料消耗不一致,導(dǎo)致混合料的一次配比不斷調(diào)整,混合料的粒度組成不合理、成份不穩(wěn)定、性能差異大,嚴(yán)重影響了燒結(jié)礦強(qiáng)度的穩(wěn)定和提高

    1.1.2 高爐返礦的數(shù)量和粒度不穩(wěn)定

    各個(gè)高爐的返礦產(chǎn)出量不穩(wěn)定,使得燒結(jié)返礦配比不斷調(diào)整,返礦的使用量變得不均衡,從而造成混合料粒度不穩(wěn)定。受高爐槽下篩分設(shè)備等因素影響,返礦粒度也不穩(wěn)定,同樣影響著混合料粒度的大小。所以只有穩(wěn)定高爐返礦量和粒度大小才能有效改善混合料的粒度組成,才能保證燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。

    1.2 混合料水分波動(dòng)的影響

    1.2.1 煉鋼除塵泥漿配加量不穩(wěn)定

    近幾年煉鋼除塵泥漿(鋼泥)在燒結(jié)工藝中的添加,有效的降低了燒結(jié)礦成本,循環(huán)利用了鋼泥中的含鐵料等資源。但是由于鋼泥本身含有粗顆粒物,且濃度不均勻,在生產(chǎn)使用過(guò)程中出現(xiàn)了管道堵塞、易凍、壓力不穩(wěn)等問(wèn)題,嚴(yán)重影響了鋼泥的正常使用,造成混合料水分波動(dòng)大,料層透氣性變壞,導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。

    1.2.2 含鐵除塵灰中的水分波動(dòng)

    各個(gè)除塵系統(tǒng)的含鐵除塵灰是燒結(jié)混合料的一種原料,除塵灰在卸灰過(guò)程中是要加水抑塵的,但各除塵放灰系統(tǒng)受工藝、設(shè)備等限制,不能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量放灰,使得在放灰過(guò)程中水的添加量無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)整,除塵灰配入燒結(jié)混合料也會(huì)引起水分波動(dòng),最終影響燒結(jié)料層的透氣性,造成燒結(jié)礦強(qiáng)度的不穩(wěn)定。

    1.3 混合料中生石灰的影響

    為了保障燒結(jié)礦滿足所需的理化性能指標(biāo),燒結(jié)混合料中需要加入生石灰,生石灰粒度較粗時(shí),在一混加水混合時(shí)不能得到完全消化,在燒結(jié)礦中產(chǎn)生白點(diǎn),在燒結(jié)過(guò)程中不能完全礦化,從而影響到燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度,使得燒結(jié)礦含粉量升高。同時(shí)燒結(jié)礦中有效CaO含量對(duì)燒結(jié)過(guò)程的鐵酸鈣的數(shù)量有直接關(guān)系,而鐵酸鈣數(shù)量直接影響燒結(jié)礦強(qiáng)度,燒結(jié)礦中鐵酸鈣數(shù)量越多,其固結(jié)強(qiáng)度越好,反之燒結(jié)礦固結(jié)強(qiáng)度越低。

    1.4 燃料粒度波動(dòng)的影響

    燃料粒度的好壞是影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的重要因素。燃料粒度的過(guò)大,使燃燒帶變寬、透氣性變壞,燃料在料層中分布不均勻,造成過(guò)熔和不能很好燒結(jié),降低燒結(jié)礦強(qiáng)度,另外在布料時(shí),燃料容易形成偏析,大顆粒集中在下層,造成上層強(qiáng)度差、下層過(guò)熔,亞鐵較高。反之,燃料粒度過(guò)小,燃燒快,高溫帶保持時(shí)間短,礦物結(jié)晶不完全,燒結(jié)礦同樣強(qiáng)度差,返礦多,成品率低,從而影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

    1.5 工藝參數(shù)調(diào)整的誤差的影響

    由于燒結(jié)生產(chǎn)工藝的各種參數(shù)是個(gè)動(dòng)態(tài)值,需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況不斷的進(jìn)行調(diào)整。所以有些參數(shù)如果沒(méi)有準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整,都會(huì)導(dǎo)致一些影響燒結(jié)礦強(qiáng)度因素的出現(xiàn)。例如:機(jī)速的快慢、料層的薄厚、布料的平整程度、風(fēng)箱溫度和負(fù)壓的穩(wěn)定等。而臺(tái)車(chē)料面的拉溝、跑風(fēng)洞現(xiàn)象,燒結(jié)終點(diǎn)滯后和提前,這些都是燒結(jié)機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整存在誤差造成的。所以燒結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)調(diào)整的準(zhǔn)確程度對(duì)燒結(jié)強(qiáng)度的影響是不容忽視的。

    2 提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的措施

    2.1 優(yōu)化原料結(jié)構(gòu),改善原料粒度組成

    結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,針對(duì)外購(gòu)富粉的品種和粒級(jí)開(kāi)展研究,增加一定量的精礦粉 (比例不小于21.00%),相對(duì)減少了雜料的配加,使混合料粒度組成趨于合理,在經(jīng)混合機(jī)混合造球后,混合料的粒度組成明顯改善,見(jiàn)表1。

    表1 燒結(jié)混合料粒度組成 /%

    由表1可看出,混合料中粒級(jí)大于8 mm部分為15.45%,比措施前30.25%降低了14.80%。通過(guò)優(yōu)化混合料結(jié)構(gòu),增加精粉率,改善混合料粒度組成,為厚料層燒結(jié)打下基礎(chǔ),保證了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

    2.2 改造鋼泥輸送和配加設(shè)施

    為穩(wěn)定混合料水分,對(duì)現(xiàn)有燒結(jié)一混的鋼泥輸送和配加設(shè)施進(jìn)行改造,在鋼泥儲(chǔ)罐進(jìn)口處和出口處增設(shè)過(guò)濾網(wǎng),過(guò)濾鋼泥中的雜物;另外在鋼泥管道低彎部位設(shè)置沉淀袋,泄滯閥,增設(shè)鋼泥管回路等;對(duì)于易凍、易堵的管道部分改用膠管,凍堵嚴(yán)重時(shí)更換方便。這些措施實(shí)施后,一混配水鋼泥使用率由原來(lái)的75%提高到現(xiàn)在的98.5%,而且大大穩(wěn)定了混合料的水分,使混合料的水分控制在7.5±0.5%以內(nèi),為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了有利的保障。

    2.3 穩(wěn)定生石灰的供應(yīng)質(zhì)量

    全生石灰燒結(jié)工藝的實(shí)施,造成生石灰需求量增加,進(jìn)而生石灰供應(yīng)單位數(shù)量增加,造成生石灰成分波動(dòng)較大,尤其是Cao含量、活性度的波動(dòng)。為穩(wěn)定和提高生石灰的供應(yīng)質(zhì)量,天鐵公司加強(qiáng)和完善了對(duì)生石灰的抽樣檢測(cè)制度,加大抽查力度,穩(wěn)定生石灰Cao含量,達(dá)到了強(qiáng)化生產(chǎn)的目的。石礦生石灰粒度合格率與Cao含量及料溫的關(guān)系見(jiàn)表2。

    由表2可以看出,由于生石灰粒度合格率和CaO含量的提高,使混合料料溫高達(dá)65.5℃,使得燒結(jié)機(jī)料厚可以高達(dá)800 mm,為實(shí)現(xiàn)厚料層燒結(jié)、提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低固體燃耗奠定了基礎(chǔ)。

    表2 石礦生石灰粒度合格率與Cao含量及料溫的關(guān)系

    2.4 提高燃料粒度合格率

    為提高燃料粒度合格率,把焦粉、煤粉實(shí)行分倉(cāng)儲(chǔ)存使用,對(duì)碎焦和煤粉進(jìn)行分開(kāi)破碎,為保證四輥輥皮平整光潔,由每月對(duì)輥皮車(chē)削一次,改為每月車(chē)削二次,保證了破碎粒度合格率,為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了條件,措施實(shí)施前后燃料破碎合格率調(diào)查見(jiàn)表3。

    表3 燃料破碎合格率調(diào)查/%

    通過(guò)表3看出,燃料粒度合格率由原先83%提高到98.34%,為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了條件。

    2.5 穩(wěn)定生產(chǎn)操作、提高料層厚度

    厚料層燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是:燒結(jié)礦強(qiáng)度好,成品率高;料層自動(dòng)蓄熱增強(qiáng),降低固體燃耗;降低Feo含量,改善燒結(jié)礦的還原性。生產(chǎn)過(guò)程中,在保證厚料層操作的前提下,做到鋪平燒透,注重邊緣效應(yīng),減少漏風(fēng),使燒結(jié)礦粒度組成趨于合理,嚴(yán)格燒結(jié)終點(diǎn)控制,保證了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

    實(shí)施厚料層(最厚達(dá)800 mm)燒結(jié)后,燒結(jié)礦粒度組成中,小于5 mm粒級(jí)減少1.96%,其它粒級(jí)趨于合理,轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高了2.6%,見(jiàn)表4。

    2.6 均衡使用高爐返礦和除塵灰

    表4 厚料層燒結(jié)前后燒結(jié)礦粒度組成對(duì)比 /%

    針對(duì)高爐燒結(jié)返礦加強(qiáng)管理,改進(jìn)高爐槽下篩分設(shè)備,穩(wěn)定返礦的產(chǎn)出量,將燒結(jié)返礦產(chǎn)出量的波動(dòng)控制在合理范圍內(nèi)。其次,通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度協(xié)調(diào)返礦用量,監(jiān)管各燒結(jié)車(chē)間的返礦配比,合理利用燒結(jié)原料返礦槽的緩沖作用,更好的協(xié)調(diào)和均衡各燒結(jié)車(chē)間的返礦用量。

    針對(duì)電除塵放灰引起混合料水分的波動(dòng),制定了各車(chē)間的除塵器放灰制度,對(duì)放灰時(shí)間、放灰量,撒水量做出明確規(guī)定,并安排固定人員跟蹤放灰過(guò)程,保證灰量和含水量的穩(wěn)定,有效地減少了添加除塵灰對(duì)混合料水分的影響。

    3 效果分析

    通過(guò)實(shí)施設(shè)備改造、工藝優(yōu)化和調(diào)整設(shè)備參數(shù),加強(qiáng)對(duì)返礦和除塵灰使用的管理,使燒結(jié)料層厚度有了明顯的提高,燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有了較大的提高,見(jiàn)表5。

    表5 燒結(jié)指標(biāo)完成情況

    通過(guò)表5可以看出,改進(jìn)后的燒結(jié)料層厚度平均達(dá)745 mm,較攻關(guān)前提高了25 mm;轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度平均達(dá)到76.11%,較攻關(guān)前提高1.83%。另外統(tǒng)計(jì)燒結(jié)礦返礦率降低了約1.7%,固體燃耗降低了約3.0kg/t,燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了顯著提高,為高爐的高產(chǎn)順產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    (1)以外購(gòu)富礦與本地精礦相結(jié)合的配料結(jié)構(gòu),適量消化各種含鐵物料,經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化,有效地改善了混合料的粒度組成和冶金性能,為燒結(jié)過(guò)程中鐵酸鈣相體的形成創(chuàng)造了有利條件。

    (2)通過(guò)對(duì)鋼泥輸送和配加設(shè)施的不斷改造和完善,有效地減少了水分和固定碳的波動(dòng),混勻料的粒度組成達(dá)到合理,造球效果明顯改善,提高了料層的透氣性,為厚料低碳操作打下了基礎(chǔ)。

    (3)在穩(wěn)定混勻料粒度和成份的同時(shí),結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況合理調(diào)整工藝參數(shù),通過(guò)實(shí)踐,使燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)平均達(dá)到76%以上,返礦率基本穩(wěn)定在15%以下,高爐入爐燒結(jié)礦的低溫粉化率降低了10%,為高爐高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了保證。

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