賈柯亮 吳戰(zhàn)林 彭元飛
(龍鋼公司煉鐵廠 陜西 韓城 715405)
摘 要:近幾年，龍鋼400㎡燒結(jié)機逐步實施厚料層燒結(jié)生產(chǎn)，隨著料層厚度的增加，料面控制難度加大，導(dǎo)致生產(chǎn)操作頻繁調(diào)整，本文主要介紹了該廠針對燒結(jié)料面優(yōu)化提出的一系列改造措施以及取得的成效。
關(guān)鍵詞:燒結(jié)機；料面優(yōu)化
1 前言
料面控制是燒結(jié)生產(chǎn)過程中極其重要的環(huán)節(jié)，工藝要求布料操作時應(yīng)滿足規(guī)定的料層厚度和合理的偏析效果，料面平整無拉溝。現(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)廣泛使用梭式布料器-緩沖礦槽-圓輥給料機-多輥布料器聯(lián)合布料裝置進行布料，布料效果的好壞直接影響點火效果、燒結(jié)速度、終點位置的變化，從而增加表層燒結(jié)礦層返礦量，形成臺車的“邊部效應(yīng)”，降低燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。
2 面臨的生產(chǎn)現(xiàn)狀
龍鋼400㎡燒結(jié)機于2018年3月系統(tǒng)中修后將臺車欄板加高至800mm，料層厚度由750mm增加到820mm，逐漸實現(xiàn)了厚料層燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)升級，至2020年12月，該廠又逐步將臺車欄板加高至900mm，料層達到920mm。隨著料層厚度的增加，料面控制難度加大，通過提高崗位人員操作技能水平、加強工藝紀律檢查等措施后，料面基本能夠達到平整，但人員勞動強度明顯加大，布料操作需要2人不斷調(diào)整，返礦量增加、固燃升高的趨勢沒有較大改觀。為了改善這種現(xiàn)狀，該廠采取一系列措施進行了料面優(yōu)化攻關(guān)。
3 針對料面優(yōu)化采取的措施
3.1減輕緩沖礦槽粘料
燒結(jié)機混合料緩沖礦槽是燒結(jié)生產(chǎn)中儲存物料的重要設(shè)備，銜接了物料輸送系統(tǒng)與布料燒結(jié)環(huán)節(jié)，對物料的連續(xù)輸送起到一定緩沖作用，保證了燒結(jié)生產(chǎn)的連續(xù)性。龍鋼400㎡燒結(jié)機礦槽由于設(shè)計缺陷，頻繁出現(xiàn)倉壁粘料，甚至被迫停機來清理粘料（如圖1），嚴重影響燒結(jié)生產(chǎn)的連續(xù)性和布料的均勻穩(wěn)定性，進而造成大面積缺料、臺車邊緣欠料、料面起伏不平等情況。
圖1 改造前
改造過程分為三步進行：首先，拆除原礦槽附帶的疏堵機，杜絕了因疏堵機故障而造成的粘料隱患；其次，在原礦槽內(nèi)壁全部貼陶瓷襯板，四角用鋼板進行封堵，并做弧面處理，減輕了倉體四角粘料的問題；最后，將倉體外部安裝的的四個面共8個空氣炮增加至16個，上下兩排每面4個，增加作用面積，可由電腦自動控制或現(xiàn)場手動控制，處理倉壁粘料效果良好（如圖2）。改造后的混合料緩沖礦槽有效容積較之前增加，儲存物料能力提升，緩沖作用加強，料位控制更加穩(wěn)定，布料效果得到了很好的改善。
圖2 改造后
3.2安裝聯(lián)合布料器
龍鋼400m2燒結(jié)機臺車布料控制系統(tǒng)為扇形閥+合頁門結(jié)構(gòu)，均為人工操作調(diào)整，由于調(diào)整距離滯后、人員技術(shù)水平及精心程度等因素影響，實際料面頻繁出現(xiàn)超、欠料現(xiàn)象，不僅影響整體點火效果的一致性，同時也導(dǎo)致燒結(jié)礦中偶爾出現(xiàn)夾生料的現(xiàn)象，引起機尾紅層欠均勻，返礦量不穩(wěn)定。
2021年11月-12月利用系統(tǒng)檢修時間對臺車布料控制系統(tǒng)進行改造，安裝聯(lián)合布料器（圖3），實現(xiàn)了自動化布料，減少了人工操作造成的生產(chǎn)過程波動，料面持續(xù)平整，機尾紅層均勻、燒結(jié)終點一致。料層厚度從920mm提升到930mm，燒結(jié)機負壓提高0.3MP，臺車兩側(cè)撒料情況減少，內(nèi)返量明顯下降。
圖3 安裝聯(lián)合布料器
3.3壓料輥改造
在生產(chǎn)過程中，一般要對經(jīng)過布料后的燒結(jié)料面進行優(yōu)化處理，以獲得所需的的料層透氣性和料面平整度，從而提高點火效果，使風(fēng)量沿燒結(jié)機臺車寬度方向趨于一致,減輕臺車“邊部效應(yīng)”，提升風(fēng)機抽風(fēng)效率。壓料輥作為強化料面的裝置，其工作原理是利用自身重力對燒結(jié)料面進行壓實、平整。龍鋼400㎡燒結(jié)機一直采用的是一體式壓料輥，由于設(shè)備自身重量及點火爐高溫的影響，容易出現(xiàn)壓料輥卡滯的情況，不但喪失了原本的功能，還會帶來反作用，造成料面拉溝。
該廠技術(shù)人員通過調(diào)查研究，提出變一體式壓料輥為分體式的改造方案。通過將現(xiàn)有一體式壓料輥改為一長兩短的三段式疊加布局，并根據(jù)各段壓輥的長短制作調(diào)節(jié)支架（如圖4）。改造后的壓料輥不再出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，轉(zhuǎn)動靈活；而且還可以通過調(diào)節(jié)支架的調(diào)整來獲得實際生產(chǎn)所需的壓實度，促進料面平整以及合理偏析，臺車“邊部效應(yīng)”得到有效抑制。
圖4 三段式壓料輥
3.4增設(shè)料面噴吹蒸汽裝置
為保證臺車上所裝的生料全部燒透，需要為垂直燒結(jié)過程提供足夠的燃燒時間和熱量，保證燒結(jié)料在臺車上有足夠的時間使垂直燒結(jié)充分反應(yīng)。增強空氣與料層之間熱交換有兩種辦法：一種是增加料層吸入的空氣量，可以通過增加混合料的透氣性，增加風(fēng)量來實現(xiàn)，此種方法存在瓶頸，并且龍鋼400㎡燒結(jié)機兩臺主抽風(fēng)機均已全頻運行，此種方法不易實施；另一種辦法是提高空氣比熱，該方法可以通過增加燒結(jié)料面噴吹蒸汽來實現(xiàn)（如圖5）。
圖5 料面噴吹蒸汽
燒結(jié)面蒸汽噴吹裝置是該廠擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的實用新型專利技術(shù)，其主要工程量是鋪設(shè)11排蒸汽管道至燒結(jié)機中后段料面，對燒結(jié)料面實施蒸汽噴吹，優(yōu)化燒結(jié)過程氣氛控制，使燒結(jié)反應(yīng)更加充分，一是有利于減緩和減少表層燒結(jié)礦過快冷卻帶來的粉化現(xiàn)象；二是噴吹熱蒸汽可以提高抽風(fēng)溫度，減少冷風(fēng)對燒結(jié)過程的不利影響。除此之外，碳和水在高溫狀態(tài)下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成助燃氣體CO和H2，促進燒結(jié)過程的進行，能夠縮短生料在臺車上的燒結(jié)時間，提高垂直燒結(jié)速度，降低燃料消耗。
4 產(chǎn)生的效果
經(jīng)過一系列工藝技術(shù)改造措施的實施，料面控制得到進一步優(yōu)化，為厚料層生產(chǎn)操作、各項生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化提供了有利條件，400㎡燒結(jié)機小時上料量由880t提高至900t，料層控制在930mm，礦槽清料周期延長15天，燒結(jié)內(nèi)返比例由25.46%降至23.51%。表1是實施料面優(yōu)化攻關(guān)前后部分燒結(jié)參數(shù)、指標的對比變化。
表1 攻關(guān)前后部分參數(shù)指標對比
參數(shù)指標 攻關(guān)前 攻關(guān)后 對比
（2021.01-2021.03） （2022.01-2022.03）
上料量,h/t 880 900 20
料層厚度,mm 920 930 10
礦槽清料周期,d 25 40 15
利用系數(shù), t/㎡•h 1.46 1.55 0.09
固燃消耗, kgce/t 41.84 40.53 -1.31
內(nèi)返占比,% 25.46 23.51 -1.95
返礦率,% 26.71 25.64 -1.07
5 結(jié)論
①龍鋼400㎡燒結(jié)機通過減輕緩沖礦槽粘料、安裝聯(lián)合布料器、改造壓料輥、增設(shè)料面噴吹蒸汽裝置等措施，礦槽清料周期得以延長，料位控制更加穩(wěn)定，混合料布料效果得到了很好的改善，布料偏析趨于合理；燒結(jié)料層透氣性可根據(jù)生產(chǎn)需要進行調(diào)節(jié)；料層控制和料面平整度大幅提升，有效減少表層燒結(jié)礦返礦量，料面優(yōu)化攻關(guān)成效顯著。
②料面控制優(yōu)化之后，有效減少了料面波動對燒結(jié)過程的影響，改善了燒結(jié)生產(chǎn)條件，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量明顯提升，固燃下降，各項技術(shù)質(zhì)量指標均不同程度得到改善，有利于燒結(jié)機產(chǎn)能的正常發(fā)揮。
參考文獻
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