馮二蓮
烏海市包鋼萬騰鋼鐵有限責(zé)任公司
摘要:烏海市包鋼萬騰燒結(jié)近零壓點火生產(chǎn)實踐表明,1#/2#點火風(fēng)箱負(fù)壓在-4kPa/-8kPa以下實時可控,點火風(fēng)箱內(nèi)的積料能夠自動順暢排放,高爐煤氣單耗由38.17 m3/t降低到22.35m3/t,改善燒結(jié)機料面點火效果,燒結(jié)成品率提高2個百分點,取得可觀改造效益。
關(guān)鍵詞:燒結(jié);近零壓;點火
1 概述
點火是燒結(jié)工藝的重要環(huán)節(jié),也標(biāo)志著鐵礦粉燒結(jié)過程的開始,點火效果對表層燒結(jié)礦質(zhì)量、燒結(jié)料層透氣性、燒結(jié)返礦率等指標(biāo)有著重要影響,同時也直接影響點火介質(zhì)消耗和燒結(jié)工序能耗。鋼鐵企業(yè)中,燒結(jié)工序占企業(yè)總能耗的12%左右,點火工序的能耗約占整個燒結(jié)工序的10%左右,即燒結(jié)點火工序能源消耗約占鋼鐵企業(yè)總能耗的1%左右,降低燒結(jié)點火煤氣消耗對于鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗、減污減排具有積極意義。
烏海包鋼萬騰一臺360m2燒結(jié)機保供2×1080m3高爐所需的燒結(jié)礦,燒結(jié)穩(wěn)定生產(chǎn)和燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量水平對鐵前系統(tǒng)乃至公司整體效益至關(guān)重要。燒結(jié)機通過擴容改造,將臺車內(nèi)寬由4m增加到4.5m,臺車欄板由700mm加高到900mm,燒結(jié)機布料和點火顯得尤為重要,生產(chǎn)中臺車邊部效應(yīng)加大,尤其使用高爐煤氣點火,臺車邊部點火效果差,返礦量增加,為此推行近零壓點火技術(shù),保持原始料層透氣性,改善表層點火效果且降低煤氣單耗,成品率提高2個百分點,取得可觀改造效益。
2 燒結(jié)點火負(fù)壓的現(xiàn)狀
1)風(fēng)箱之間竄風(fēng)嚴(yán)重,點火負(fù)壓與燒結(jié)負(fù)壓基本相同,點火負(fù)壓高。
2)從打開點火爐下風(fēng)箱(簡稱點火風(fēng)箱)蝶閥排料到關(guān)閉蝶閥4~6min內(nèi)點火負(fù)壓波動大。
3)點火風(fēng)箱磨損嚴(yán)重,不到半年出現(xiàn)破損漏風(fēng)現(xiàn)象。
3 近零壓點火的好處
1)減少冷空氣從點火爐四周吸入,點火爐火焰不內(nèi)收,改善臺車邊部點火效果。
2)點火燃料中的可燃成分不被過早地吸入料層,表層固體燃料燃燒緩慢,降低煤氣單耗,延長料面點火高溫保持時間,提高表層成品率。
3)點火火焰不被拉長,減輕火焰穿透料層深度,降低點火帶入煙氣中的NOx濃度。
4)保持原始料層透氣性,減少料層阻力,抑制邊部效應(yīng),提高有效風(fēng)量和垂燒速度,減少進入風(fēng)箱支管的粉塵量。
5)減輕大風(fēng)量對風(fēng)箱支管的沖刷,減輕點火風(fēng)箱的嚴(yán)重漏風(fēng)。
6)徹底解決點火風(fēng)箱排料易卡易阻易堵的現(xiàn)象
4 近零壓點火技術(shù)措施
1)將點火風(fēng)箱隔板改造為柔性密封板,柔性密封板與臺車體底梁緊密貼合,實現(xiàn)點火風(fēng)箱分離獨立控制,徹底消除風(fēng)箱隔板竄風(fēng)的問題。
2)從點火風(fēng)箱上部引出旁通風(fēng)管,使點火風(fēng)箱內(nèi)風(fēng)量與排料雙行互不干涉,徹底杜絕排料卡阻堵塞的問題。
3)主控室遠(yuǎn)程自動控制點火風(fēng)箱風(fēng)量,實時可調(diào)可控點火風(fēng)箱負(fù)壓。
4)每隔10米雙煙道之間加裝連通管道,以平衡雙煙道的負(fù)壓、溫度。
圖1 點火風(fēng)箱上部安裝柔性密封板代替風(fēng)箱隔板 圖2 點火風(fēng)箱下部風(fēng)量與排料分流
5 近零壓點火的效果
1)提高料層厚度,改善料面點火效果
料層厚度由830mm提高到900mm,料面點火由泛黃欠火改善為通體青色。
2)相同原料配比,不同料批下燒結(jié)負(fù)壓和點火負(fù)壓對比
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料批 t/h |
主抽風(fēng)門開度/% |
燒結(jié)負(fù)壓/-kPa |
點火負(fù)壓/-kPa |
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1# |
2# |
1# |
2# |
1# |
2# |
|
|
800 |
85 |
90 |
15.8 |
16.1 |
4.7 |
8.5 |
|
700 |
73 |
76 |
15.4 |
15.8 |
4.6 |
8.6 |
|
600 |
44 |
48 |
13.6 |
13.8 |
4.1 |
7.8 |
|
500 |
35 |
38 |
10.2 |
10.9 |
3.8 |
7.2 |
|
400 |
28 |
31 |
7.6 |
7.9 |
3.4 |
6.3 |
|
350 |
31 |
34 |
7.4 |
7.6 |
3.5 |
5.5 |
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小結(jié) |
隨著料批減小,燒結(jié)負(fù)壓降低,通過調(diào)節(jié)點火閥開度,點火負(fù)壓能夠隨之降低。 |
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3)不同點火負(fù)壓下,高爐煤氣降低幅度不同
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點火負(fù)壓/-kPa |
高爐煤氣降低幅度 m3/t |
總管負(fù)壓/-kPa |
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1# |
2# |
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4.0 |
6.2 |
20.6 |
15~15.5 |
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4.3 |
8.4 |
15.5 |
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|
8.3 |
10.2 |
9.1 |
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11.6 |
13.2 |
4.9 |
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小結(jié) |
(1)一定總管負(fù)壓下,控制點火負(fù)壓越低,高爐煤氣降低幅度越大。 (2)控制爐膛內(nèi)靜壓接近零壓 (3)料面點火效果由點火參數(shù)和料層厚度決定,表層點火熱量下移速度由點火風(fēng)箱負(fù)壓決定。近零壓點火延長了料面點火高溫保持時間,提高表層燒結(jié)礦成品率。 |
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4)近零壓點火改造前后點火煤氣單耗、電耗、內(nèi)返比較
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年月 |
煤氣單耗 |
總管負(fù)壓 /-kPa |
點火負(fù)壓 /-kPa |
燃耗 |
電耗 |
精粉 |
內(nèi)返 |
燒結(jié)礦 |
利用系數(shù) |
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1# |
2# |
1# |
2# |
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2020.01~07 |
38.17 |
15.9 |
16.4 |
15.8 |
16.3 |
57.98 |
42.98 |
22 |
16.7 |
1.93 |
1.34 |
|
2020.08. |
近零壓點火改造 |
||||||||||
|
2020.09. |
36.79 |
14.9 |
15.2 |
10.1 |
12.3 |
58.66 |
43.07 |
22 |
15.1 |
1.87 |
1.04 |
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2020.10. |
27.04 |
10.5 |
10.8 |
5.7 |
7.9 |
55.17 |
42.04 |
25 |
14.6 |
1.94 |
1.15 |
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2020.11. |
年修 |
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2020.12. |
26.33 |
15.8 |
15.9 |
6.4 |
9.8 |
55.35 |
41.76 |
20 |
14.2 |
1.85 |
1.22 |
|
2021.01~12 |
22.35 |
16.8 |
16.9 |
4.1 |
7.9 |
54.88 |
41.57 |
23 |
14.5 |
1.85 |
1.36 |
(1)點火風(fēng)箱負(fù)壓由-15/-16.8kPa降低到-8kPa以下,高爐煤氣單耗由38.17m3/t降低到22.35m3/t,且點火風(fēng)箱內(nèi)的積料能夠自動順暢排放。
近零壓點火改造完畢后,2020年9月崗位員工對近零壓點火的好處認(rèn)識不足,煤氣單耗降低不明顯;10月因燒結(jié)限產(chǎn)點火煤氣單耗較高;12月受高爐煤氣質(zhì)量的影響,煤氣單耗仍然較高;從2021年1月起,近零壓點火的效果逐漸顯現(xiàn),煤氣單耗保持在21.6~22.7 m3/t。
(2)近零壓點火下,保持原始料層透氣性,點火前后料層收縮量由80~90mm明顯減小到55~60mm以內(nèi),兩煙道負(fù)壓趨于一致,終點溫度易于控制且升高約50℃,電耗由改造前43.24kWh/t降低到41.76kWh/t,與實施近零壓點火有關(guān),同時與主抽風(fēng)機三元流葉輪改造和南煙道取直改向阻力減小風(fēng)量增大關(guān)系密切。
(3)實施近零壓點火后,在提高精礦粉配比的同時,內(nèi)返配比由16.4%降到14.7%,成品率提高近2個百分點。
(4)近零壓點火技術(shù)改造和2020年11月年修期間風(fēng)箱支管、大煙道噴涂堵漏,固體燃耗由58.86kg/t降低到54.98kg/t。
(5)近零壓點火技術(shù)改造前后,因燒結(jié)原料配比、燒結(jié)礦堿度變化,對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和粒度組成不做詳細(xì)分析,但燒結(jié)礦外觀質(zhì)量有所改善,粒度組成趨于均勻。
7 結(jié)束語
烏海市包鋼萬騰燒結(jié)近零壓點火生產(chǎn)實踐表明,點火負(fù)壓基本可調(diào)可控在-4kPa/-8kPa以下,點火煤氣單耗由38.17m3/t降低并穩(wěn)定在22.35m3/t左右,點火前后料層收縮量減小30mm,燒結(jié)成品率提高近2個百分點,燒結(jié)終點位置易于控制且終點溫度提高50℃,降低固體燃耗,主抽風(fēng)機節(jié)省電耗,入爐燒結(jié)礦粒度組成趨于均勻,取得可觀改造效益,投資回報2.3個月。
隨著燒結(jié)產(chǎn)能的不斷提高,近零壓點火的好處越來越突顯,會在提高成品率降低返礦率、降低固體燃耗等方面進一步發(fā)揮其優(yōu)勢。
近零壓點火是燒結(jié)工藝的提升,是一項易實施、投資少、見效大的技術(shù),具有很好的推廣價值。
