李 冬，李金輝，于 陽(yáng)
( 江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 無(wú)錫 214429)
摘 要: 隨著環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)苛，成本壓力也越來(lái)越大，燒結(jié)已經(jīng)成為限制煉鐵發(fā)展和提高的瓶頸，其中燒結(jié)如何提產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)成為現(xiàn)階段多數(shù)鋼鐵企業(yè)的主要研究任務(wù)。興澄特鋼燒結(jié)分廠同樣存在產(chǎn)能發(fā)揮不足的問(wèn)題，介紹興澄特鋼 400m2 燒結(jié)機(jī)在現(xiàn)有條件下，優(yōu)化供礦流程、提升管理、創(chuàng)新操作方法等措施來(lái)實(shí)現(xiàn) 400 m2 燒結(jié)的提產(chǎn)增效。
關(guān)鍵詞: 燒結(jié)機(jī); 改造; 產(chǎn)能提升; 利用系數(shù)
0 引言
江陰興澄特種鋼鐵有限公司 ( 簡(jiǎn)稱興澄特鋼) 400 m2 燒結(jié)系統(tǒng)是淘汰落后產(chǎn)能燒結(jié)系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù) 1. 3 t / ( m2 ·h) ，年產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦 411. 84 萬(wàn) t。從數(shù)據(jù)上來(lái)看，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)還有上升空間，未達(dá)到最好水平; 而且隨著鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，鐵前成本又直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益［1－2］，因此提高燒結(jié)礦入爐比例，建立新的經(jīng)濟(jì)型爐料結(jié)構(gòu)成為降低成本的最直接有效途徑［3－4］。結(jié)合興澄特鋼目前情況來(lái)看，當(dāng)遇上高爐、燒結(jié)檢修時(shí)間不同步時(shí)就會(huì)出現(xiàn)兩種情況: 一方面高爐燒結(jié)礦不夠用，被迫降低燒結(jié)礦配比，在塊礦用到極致情況下只能用球團(tuán)來(lái)代替燒結(jié)礦，增加了用礦成本; 另一方面，由于燒結(jié)礦用量緊張，只能壓縮燒結(jié)檢修時(shí)間，無(wú)法保證作業(yè)率和技經(jīng)指標(biāo)，所以，對(duì) 400 m2 燒結(jié)提產(chǎn)增效，滿足高爐生產(chǎn)需要已經(jīng)迫在眉睫。
1 影響燒結(jié)產(chǎn)能的因素
目前燒結(jié)礦提產(chǎn)最直接有效的辦法是燒結(jié)機(jī)擴(kuò)建及改造［5］，主要方式包括臺(tái)車加寬、厚料層燒結(jié)等［6－8］。考慮到興澄特鋼 400 m2 機(jī)為新建設(shè)備，短期內(nèi)不準(zhǔn)備進(jìn)行大的擴(kuò)建或者改造; 厚料層燒結(jié)方面，前期也進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，料層高度可達(dá) 850 mm，上升空間不大; 因此只能在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)和操作管理上，找出影響燒結(jié)產(chǎn)能的因素，再針對(duì)影響因素制定相應(yīng)的解決措施。影響產(chǎn)能發(fā)揮因素如下。
1. 1 供礦瓶頸
400 m2 燒結(jié)對(duì)應(yīng) 2 座高爐，因廠區(qū)位置受限，途經(jīng) 7 條皮帶的轉(zhuǎn)運(yùn)，方能運(yùn)送至高爐礦槽。因廠區(qū)布局是隨著企業(yè)發(fā)展陸續(xù)建成，燒結(jié)出礦至高爐供礦皮帶并非一次性建成，存在帶寬不一致，供礦中皮帶撒料、堵料和觸碰拉繩等故障較多，自 400 m2 燒結(jié)投產(chǎn)以來(lái)，日均發(fā)生 1 次急停故障，累計(jì)影響燒結(jié)礦少生產(chǎn) 6 萬(wàn) t，供礦瓶頸嚴(yán)重影響燒結(jié)產(chǎn)能發(fā)揮。
1. 2 脫硫模塊耙子漏料問(wèn)題
煙氣脫硫脫硝采用活性焦一體化脫除工藝，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部出現(xiàn)耙子中位移位及耙子方鋼變形，日常生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)整、修整困難，在耙子處于中位時(shí)，料管、耙子方鋼與下方型鋼配合封不住活性炭，造成大量活性炭漏料，加劇硫穿透現(xiàn)象，影響全硫吸附。為滿足環(huán)保指標(biāo)，又不得不安排檢修 1 ～ 2 次/月。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)礦損失最高 1 個(gè)月達(dá) 2. 2 萬(wàn) t，對(duì)燒結(jié)的生產(chǎn)帶來(lái)很大制約。
1. 3 環(huán)冷機(jī)上水槽漏水故障
水密封環(huán)冷機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)多次上水槽漏水，導(dǎo)致停機(jī)的故障。環(huán)冷機(jī)上水槽采用整體焊接方式，在燒結(jié)礦的高溫輻射下，環(huán)冷機(jī)受熱脹DOI:10.16672/j.cnki.kygc.2023.02.016冷縮影響，上水槽之間膨脹量超出補(bǔ)償器的補(bǔ)償量，沿順時(shí)針運(yùn)行方向出現(xiàn)凸起，導(dǎo)致焊縫開裂漏水，被迫停機(jī)檢修，直接降低燒結(jié)產(chǎn)線的作業(yè)率。
1. 4 機(jī)頭電除塵灰斗結(jié)塊
投產(chǎn)以來(lái)，機(jī)頭電除塵灰斗結(jié)塊問(wèn)題一直沒(méi)有解決，原因是受燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱漏風(fēng)、過(guò)程溫度控制不穩(wěn)定、物料含水量大等因素綜合影響。如遇到臨時(shí)停機(jī)或定修復(fù)產(chǎn)時(shí)，由于機(jī)頭煙氣溫度較低，易產(chǎn)生冷凝，粘結(jié)在灰斗倉(cāng)壁上，隨著復(fù)產(chǎn)后風(fēng)量不斷增加，大煙道溫度逐漸升高，不完全燃燒的細(xì)顆粒燃料和低熔點(diǎn)金屬氧化物會(huì)出現(xiàn)紅火現(xiàn)象，隨煙道進(jìn)入電除塵內(nèi)部，使粘結(jié)在灰斗倉(cāng)壁上的粉塵加劇燃燒形成固態(tài)物質(zhì)，最終影響除塵灰無(wú)法及時(shí)排走，一旦電除塵灰斗出現(xiàn)結(jié)塊，需要花大量的人力清理，出口排放粉塵濃度升高存在環(huán)保超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，只能減產(chǎn)處理。
2 改進(jìn)措施及實(shí)施情況
2. 1 新增供礦流轉(zhuǎn)倉(cāng)
針對(duì)供礦皮帶瓶頸問(wèn)題，在流程中增加流轉(zhuǎn)倉(cāng)，見圖 1。在燒結(jié)工序正常生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)后續(xù)運(yùn)輸膠帶機(jī)出現(xiàn)故障、臨時(shí)更換托輥及漏斗堵料時(shí)，短時(shí)間停止物料輸送，成品皮帶下料漏斗在處于聯(lián)鎖的狀態(tài)下，通過(guò)三通翻板自動(dòng)切入燒結(jié)礦外排倉(cāng)內(nèi)，后續(xù)通過(guò)汽車運(yùn)輸上至皮帶機(jī)。
通過(guò)新增燒結(jié)礦流轉(zhuǎn)倉(cāng)，一方面從源頭上遏制了多條皮帶臨時(shí)停機(jī)頻繁，造成燒結(jié)機(jī)停機(jī)的問(wèn)題，減少燒結(jié)礦產(chǎn)量的損失，另一方面也避免在燒結(jié)停、復(fù)產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)波動(dòng)，對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量產(chǎn)生影響，解決了供礦瓶頸。
2. 2 耙子漏料解決，提升脫硫效率
針對(duì)耙子密封性差、煙氣分配器變形導(dǎo)致煙氣分配不均等情況，對(duì)吸附塔和解析塔的物料循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)改造。通過(guò)對(duì)耙子下方支撐 T 型鋼進(jìn)行加寬 40 mm，同時(shí)自行設(shè)計(jì)煙氣分配器調(diào)整專用工具，不僅解決了受方鋼變形導(dǎo)致的耙子漏料問(wèn)題，還改善了模塊內(nèi)部煙氣分布不均勻情況，使每次循環(huán)量從 1 t 降低到400 kg，有效循環(huán)量從 30% 提升到 100% 。而且通過(guò)對(duì)耙子的改造，解決耙子漏料，使模塊內(nèi)部物料循環(huán)穩(wěn)定，改進(jìn)后的模塊內(nèi)部照片見圖2。煙氣中 SO2 被完全活性焦吸附，床層 SO2 穿透也得到有效改善，降低了 SO2 穿透率，改進(jìn)前后硫穿透變化見圖 3。
2. 3 環(huán)冷機(jī)上水槽改進(jìn)
對(duì)水密封環(huán)冷機(jī)水槽變形嚴(yán)重的部位進(jìn)行修整規(guī)圓，使水槽與臺(tái)車框架同心，并在水槽圓周方向，每部臺(tái)車立柱兩側(cè)焊接限位裝置，防止水槽變形和整體跑偏，并對(duì)新補(bǔ)償器備件改進(jìn)。由于補(bǔ)償器容易與固定密封板摩擦而破裂，導(dǎo)致補(bǔ)償器磨破情況，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模擬及測(cè)量，將補(bǔ)償器內(nèi)外側(cè)、底部各向外擴(kuò)大 20 mm，增加補(bǔ)償器汽槽壁間的距離，減小與固定密封板之間的摩擦，即使出現(xiàn)跑偏，也不會(huì)造成水槽與密封板摩擦破裂漏水。另外改進(jìn)上水槽補(bǔ)償器搭接補(bǔ)償量，解決了上水槽漏水的問(wèn)題，改進(jìn)后的上水槽照片見圖 4。
2. 4 創(chuàng)新操作方法，解決電除塵結(jié)塊問(wèn)題
經(jīng)過(guò) 3 年以來(lái)的工藝參數(shù)摸索，不斷的試驗(yàn)和調(diào)整，創(chuàng)新操作方法，并強(qiáng)化落實(shí)具體要求: ①停機(jī)前 12 小時(shí)焦粉配比減 0. 2% ，并且將焦粉中 ＞ 3 mm 比例控制在 30% ，停配高爐返焦，停機(jī)前 4 小時(shí)焦粉配比減 0. 3% ～ 0. 4% ; ②提前 12 小時(shí)鋪底料厚度上調(diào) 10 mm; 停配料前 30 分鐘開始減料層，料層逐步下降，直至一 混排空后料層保持在 400 mm，期間大煙道溫度不超過(guò) 150 ℃ ; ③燒結(jié)機(jī)推空后，主抽風(fēng)機(jī)繼續(xù)開 40 ～ 50 分鐘，少量開風(fēng)箱閥門，逐步降低大煙道溫度和主電溫度; ④停機(jī)前 30 分鐘，把機(jī)頭除塵電場(chǎng)二次電流調(diào)整在 400 mV，并停止電場(chǎng)的陰陽(yáng)極振打系統(tǒng); ⑤做好安全措施后，檢查灰斗內(nèi)部有無(wú)火星，結(jié)塊等情況; ⑥如果有火星，立即停止輸灰，并充入氮?dú)? ⑦排灰正常，檢查灰倉(cāng)內(nèi)部除塵灰情況，確認(rèn)排空后， 開始檢修。
通過(guò)強(qiáng)化停機(jī)操作方法，不僅縮短了檢修時(shí)間，同時(shí)還能保證燒結(jié)檢修效果，從而減少 因電除塵結(jié)塊問(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)量的損失。
3 應(yīng)用效果
興澄特鋼 400 m2 燒結(jié)采取提產(chǎn)增效措施前后的平均日常量和利用系數(shù)對(duì)比情況如圖 5 所示，從圖 5 可以看出，經(jīng)過(guò)一系列提升燒結(jié)產(chǎn)能的措施后，400 m2 燒結(jié)的平均日常量和利用系數(shù)都有了較為明顯的提升。
4 結(jié)語(yǔ)
1) 通過(guò)新增中間流轉(zhuǎn)倉(cāng)、模塊耙子改造等具體措施，提高了設(shè)備作業(yè)率，同時(shí)減少因?yàn)樵O(shè)備故障造成的產(chǎn)量的損失。
2) 通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備管理、創(chuàng)新操作方法，強(qiáng)化工藝操作程序等措施的實(shí)施，400 m2 燒結(jié)產(chǎn)能有了明顯的提升，在嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)和成本壓力下，確保高爐的順行。
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