郭小龍
（河鋼集團宣鋼公司 煉鐵廠， 河北 宣化 075100）
摘 要：燒結生產裝備的規模化和大型化，需要與之配套的新工藝、新技術的投入應用。近幾年，宣鋼在生產、節能、環保方面不斷完善和改進工藝設施，優化工藝技術，使操控大型設備的技術水平得以提高，在發揮裝備效能的同時燒結礦主要技術經濟指標取得長足進步，燒結生產實現了量的擴張和質的提升。
關鍵詞：燒結生產；先進技術；應用
鐵礦粉燒結是鋼鐵生產過程的重要環節，其產 成品燒結礦的質量是保證高爐煉鐵正常生產的基本 條件。隨著鋼鐵工業的發展，設備落后、能耗較高的 小型燒結機逐步被淘汰，代之而起的是燒結生產裝 備的規模化和大型化，并與之配套的新工藝、新技術 的應用，使燒結生產實現了量的擴張和質的提升。河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）現有 360 m2 燒結機3臺，最長的在線運行已達十年之久，因原設計缺陷和設備、設施的老化，制約著燒結指標的提檔晉 級。近年來，宣鋼在燒結生產、節能、環保方面不斷完 善和改進工藝設施，優化工藝技術，使操控大型設備 的技術水平得到提升，在發揮裝備效能的同時燒結 礦主要技術經濟指標取得長足進步。
1 節能技術應用
1.1 低水、低碳、厚料層燒結技術
1.1.1 強化混合制粒
混合制粒是燒結生產的關鍵環節。原有混合機襯板先后采用尼龍、橡膠襯板，黏料情況較為嚴重，影響成球、甚至出現倒料問題。從 2011 年起陸續將襯板改型更換為新型陶瓷襯板，改造壓條材質和設置；并在混合機滾筒壁上加裝振打裝置，隨滾筒轉動對筒壁進行多方位的振打，有效緩解了混合機黏料問題。為提高制粒效果，改進混合機加水裝置，在混 料機原加水管基礎上，旁通接出霧化水管延伸至混 料機內 2/3 處，并在霧化水管上等距焊接霧化噴頭， 加水方式改造柱狀水和霧化噴淋相結合，使 3~8 mm小球比例提高了 5.6%，且密實程度明顯提高。
1.1.2 增加臺車擋板高度
3 臺 360 m2 燒結機臺車擋板原設計高度為750 mm，為減少邊緣效應，充分發揮料層主動蓄熱 作用，從 2015 年起陸續將 3 臺燒結機臺車上擋板由260 mm 提高至 310 mm，擋板整體高度提高到800 mm，同時松料器位置相應提高 30 mm，使燒結 料層厚度增加至 780~800 mm。
1.1.3 治理燒結系統漏風
燒結機系統漏風一直是燒結生產中比較難解決 的問題，為提高燒結有效風量，將漏風治理常態化，制定《燒結系統漏風排查治理制度》，定期對燒結機本體、除塵系統逐一排查，制定不同的補漏方案，遵 循檢修與日常治理相結合，控制漏風率在 50%以內。 原 1 號、2 號環冷機密封采用內外環的動、靜密封方式，依靠橡膠板與固定鋼板之間的摩擦實現密封。這 種密封方式橡膠板存在耐磨性差和容易被撕扯斷裂的現象，不僅密封不嚴，而且漏風嚴重。通過改造用 包容式機械密封系統取代原有的橡膠密封，用金屬 軸端密封取代原有的橡膠軸端密封。改造后減少了 更換密封的維修維護費用，且環冷機漏風率降低，燒 結礦的冷卻效果極大提高。
1.1.4 實施混合料自動加水工藝
為解決原有的混合料加水由人工控制截門操 作、造成加水時間和加水量精準度差的問題，將紅外 測水儀改為微波測水儀，減少光線、顏色等因素影 響，在混合皮帶處安裝料流檢測裝置，并自主開發設計自動加水程序。實施自動加水技術后，混合料水分穩定率提高了 9%~11%，明顯提高了混合料制粒效 果的均勻性。
1.1.5 實施低水燒結
先后對緩沖倉扇形閥門和出料口小門改造，以及完善其它相關設備功能，混合料水分由 7.5%~7.8%降低到 7.1%~7.4%，既減少燒結過濕層厚度，又改善料層透氣性。
1.2 降低燒結能耗的技術
1.2.1 優化入燒燃料結構
開發燒結用固體燃料品種，先后進行配加蘭炭、高灰分無煙煤等工業試驗，結合不同燃料的特性和生產實踐，確定不同置換比，為實際生產燃料比調整提供參考。并建立不同品種燃料性價比評價體系，優選性價比高的燃料種類，降低固體燃耗。
1.2.2 提高混合料溫度
混合料溫度是影響料層透氣性的重要因子。混合料溫度控制的合理不但可以提高垂直燒結速度從而增加燒結礦的產量，還可以提高燒結礦的質量以及降低能耗等。通過工藝水池預熱以及混合機和緩沖倉內通熱蒸汽預熱混合料，穩定預熱蒸汽供給制度，減少蒸汽機流量波動帶來的混合料溫度波動，保證混合料溫度冬季在 55 ℃以上，夏季在 60 ℃以上。
1.2.3 降低氣體燃料的技術
改進工藝參數控制標準，在保證點火質量的前提下，空燃比由（3.5~5.0）∶1.0 調為（4.5~6.0）∶1.0，點火溫度由 1 100 ℃±50 ℃下調為 1 050 ℃±50 ℃，并要求嚴格按照工藝標準控制好燒結點火溫度與點火時間，降低燒結煤氣單耗。通過調節 1 號、2 號風箱閘板開度，點火負壓控制在 7~8 MPa，保證了混合料有良好的原始透氣性。
1.2.4 降低電耗的節能技術
在重點抓燒結系統漏風治理的同時進行技術改造。燒結主抽風機是燒結系統的耗電大戶，原 1 號、2 號主抽風機的四臺電機功率均為 6 700 kW，全部是工頻控制，電耗大。為降低燒結風機的用電量，將風機由原來的工頻控制改為變頻控制，在保證滿足燒結用風的前提下，盡量將風機功率降到最低，大大降低了電量的消耗。一燒原南一、南二篩均為橢圓等厚篩，由功率為 90 kW 和 75 kW 的兩臺大型電機帶動。在滿足動力需求的前提下，全部改造為棒條篩，分別由 2 臺功率為 11 kW 和 2 臺功率為 7.5 kW 的節能型小型電機代替；環冷鼓風機共有 5 臺，在保證排礦溫度的前提下保證 2 至 3 臺運轉，節能降耗效果明顯。
2 改進布料設施和技術
2.1 解決緩沖倉黏料
混合料水分波動或控制過高、拉倉制度的落實不到位都會加劇緩沖倉黏料情況；另外，在梭式小車布料過程中，積料卡滯使得沿緩沖倉長度方向下料不均勻，進而加重料倉黏料。緩沖倉黏料過多造成泥輥出料不暢、不均勻，嚴重影響燒結布料效果。通過采取以下改進措施，使黏料現象得到控制：一是小車第一道清掃器手動及時調整，消除南側倉邊緣200 mm 堆料現象，避免小車卡滯；北端回縮 450 mm，避免落料點倉壁掛料，確保梭式小車行程到位，布料均勻。二是皮帶清掃器及時更換，確保少帶料，減輕小車清掃器的負荷。三是制定緩沖倉處理黏料制度及控制料位，正常生產情況下，緩沖倉料位小于 30 t，如遇緩沖倉料位大于 30 t 虧料時必須及時處理；制定拉倉確認制度，由每周拉倉一次改為每日一次。
2.2 改善布料操作
九輥布料電機由公頻改為變頻，通過實踐摸索轉速由 50 Hz 調整為 35 Hz，安裝傾角由原來的 40° 改為 37.5°，將輥子間隙由 8~10 mm 改為 4 mm，降低九輥磨損的同時促進布料合理偏析，料面平整性也大為改善。
緩沖倉出料口經常出現大塊卡微調閥不能自動排除，影響布料平整度甚至造成造成堆料。一是在原料上料系統增加輥篩，并對燒結配料下料篦子縮小間距、及時修補，杜絕大塊進入緩沖倉；二是微調下料口尺寸，將倉東西方向擴大 100 mm，泥輥閥門開口由原來 200 mm 擴大到 300 mm。燒結布料拉溝、虧料明顯減少。
優化平料操作。臺車邊緣兩側加裝壓料輥，在提高料層厚度時，防止物料自臺車兩側灑落，同時起到調整兩側透氣性，一定程度上減少了邊緣效應。平料壓料板裝置加配重；將壓料板后端雙層廢舊皮帶平料裝置加裝配重，改善料面橫向平整度，改善表層燒結礦強度。
3 優化燒結礦成分
隨著低成本戰略的不斷深化，燒結配料開發使用多種低價新資源，當地精粉質量也不穩定，且品質下滑。在此原料條件下，基于礦粉性能研究的科學配礦，保證適宜的液相流動性及液相強度。優化燒結礦成分，合理匹配 SiO2、FeO、MgO 和堿度，在燒結礦轉鼓強度維持在 78%以上的基礎上，還原度提高到84%以上。
4 優化穩定參數控制
不斷完善自動控制及檢測數據的系統性、完整性，便于主控對燒結關鍵參數的科學判斷、及時調整。通過燒結各工序、各種工藝參數的相關性分析，重視“拐點溫度”和燒結終點的控制，優化和尋求燒結參數最佳匹配，統一操作思路，制定《標準化、趨勢化、規范化操作管理制度》及《關鍵工藝參數控制及考核標準》等工藝制度，確保工藝參數受控率達到99%以上。
5 余熱回收利用技術
目前，燒結工序余熱利用大多是利用燒結礦的顯熱即環冷機的煙氣溫度，對于燒結機煙道廢氣的余熱利用還沒得到廣泛應用。宣鋼三臺燒結機環冷機都已投運了余熱發電項目，但燒結大煙道末端200~400 ℃高溫煙氣一直被主抽風機抽走除塵脫硫后直接排放。從 2017 年起，先后對 3 號、1 號燒結機煙道余熱回收利用，并入環冷機余熱鍋爐發電系統進行發電，實現對高溫煙氣的有效利用。
6 結語
燒結設備的老化必然制約著指標的改進和提升，宣鋼從自身實際出發，在燒結生產中通過改善工藝條件，改造工藝設備和優化工藝操作等措施，促進了燒結礦產量、質量指標的攀升，為保證高爐技術進步創造了條件。