降低400㎡燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)出料溫度高生產(chǎn)實(shí)踐
黨彥青 馮星 寧春明
(陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司)
摘要:本文針對400㎡燒結(jié)出料溫度偏高,易造成生產(chǎn)過程波動(dòng),從生產(chǎn)工藝管理和設(shè)備維護(hù)管理兩方面采取相應(yīng)的改進(jìn)措施,環(huán)冷出礦溫度有所下降,避免了由于出礦溫度高造成的生產(chǎn)紊亂。
關(guān)鍵詞:出礦溫度;工藝管理;設(shè)備維護(hù)
0 前 言
龍鋼400㎡燒結(jié)機(jī)2010年7月投產(chǎn)運(yùn)行,設(shè)計(jì)年產(chǎn)燒結(jié)礦396萬t,欄板高度750mm,環(huán)冷有效冷卻面積460㎡,采用鼓風(fēng)強(qiáng)制冷卻方式;2018年 中修期間將將臺車欄板高度提高至820mm,產(chǎn)能提升3%,2019年將臺車欄板提高至900mm,產(chǎn)能大幅提升,燒結(jié)機(jī)有效利用系數(shù)由1.25t/(㎡.h)提高到1.56 t/(㎡.h)。由于燒結(jié)機(jī)尾部改造增加小風(fēng)箱,擴(kuò)大了燒結(jié)機(jī)有效抽風(fēng)面積,但相應(yīng)的環(huán)冷機(jī)有效冷卻面積卻未增加,仍為460㎡,同時(shí),在資源回收利用背景下,高爐系統(tǒng)除塵灰入配料倉后,加大了原料除塵灰配用量,混合料粒度變差,生產(chǎn)過程控制難度加大,從而導(dǎo)致出礦溫度偏高情況時(shí)有發(fā)生,影響成品皮帶的使用壽命,造成整個(gè)生產(chǎn)過程紊亂。因此,如何降低環(huán)冷機(jī)出料溫度,成為龍鋼400㎡燒結(jié)機(jī)迫切需要解決的問題。
1 環(huán)冷出礦溫度偏高的原因分析
1.1環(huán)冷機(jī)冷卻現(xiàn)狀分析
表1 工藝參數(shù)對比
|
流量(t/h) |
除塵灰配比(%) |
廢氣溫度(℃) |
R |
FeO |
燒結(jié)機(jī)機(jī)速m/min) |
環(huán)冷機(jī)速(m /min) |
環(huán)冷料層厚度(mm) |
冷卻時(shí)間(min) |
負(fù)壓(kpa) |
終點(diǎn)位置(℃) |
出礦溫度(℃) |
1 |
870 |
3.5 |
130 |
1.9±0.8 |
9±1 |
1.9 |
2.05 |
1400 |
79 |
18 |
21 |
110 |
2 |
900 |
5.0 |
120 |
1.9±0.8 |
9±1 |
2.1 |
2.22 |
1400 |
70 |
19 |
22 |
130 |
差值 |
30 |
1.5 |
-10 |
0 |
0 |
0.19 |
0.17 |
0 |
9 |
1 |
1 |
20 |
從表1可以看出:R和FeO控制范圍未調(diào)整,環(huán)冷料層未改變,廢氣溫度下降了10℃,終點(diǎn)位置后移一個(gè)風(fēng)箱,出礦溫度和負(fù)壓分別上漲了20℃和1kpa,燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)機(jī)速有所提高,燒結(jié)礦在環(huán)冷的冷卻時(shí)間減少9分鐘。原因分析:在R和FeO控制范圍未調(diào)整,環(huán)冷機(jī)料層不變的情況下,增加流量和除塵灰配比,燒結(jié)過程廢氣溫度下降,終點(diǎn)后移,環(huán)冷機(jī)的冷卻時(shí)間減少9分鐘,說明增加流量和除塵灰配比是環(huán)冷機(jī)出礦溫度上升的直接原因。
1.2影響環(huán)冷機(jī)出礦溫度高的原因分析
1.2.1生產(chǎn)操作管理不到位
生產(chǎn)操作中 ,為了追求產(chǎn)量增加燒結(jié)機(jī)上料流量,執(zhí)行高煤耗薄料層高臺速的操作模式,在此過程中環(huán)冷機(jī)冷卻面積未得到有效改造,無形中增加了環(huán)冷機(jī)的冷卻負(fù)荷,導(dǎo)致燒結(jié)礦冷卻不充分 ,出料溫度過高。
1.2.2除塵灰使用量影響
表2混合料粒度組成(%)
配比 |
<3 |
3--5 |
5--8 |
>8 |
水分(%) |
5 |
30.5 |
33.6 |
25.4 |
10.5 |
7.3 |
3.5 |
24.1 |
34.4 |
29.8 |
11.7 |
7.3 |
差值 |
6.4 |
-0.8 |
-4.4 |
-1.2 |
0 |
從表2可以看出:除塵灰配比的大小影響混合料粒級組成,配比大時(shí)混合料的粒級組成較差,混合料中5-8mm的含量下降4.4個(gè)百分點(diǎn),其中<3mm的含量下降了6.4個(gè)百分點(diǎn),這一部分混合料通過布料器主要集中分布在料層中上部,直接導(dǎo)致燒結(jié)過程的透氣性變差,垂直燒結(jié)速度降低,燒結(jié)終點(diǎn)后移,燒結(jié)過程在臺車上未進(jìn)行徹底,進(jìn)入環(huán)冷機(jī)后在鼓風(fēng)的作用下繼續(xù)燒結(jié),從而造成出料溫度偏高;另一方面,除塵灰中含有大量堿金屬元素,堿金屬元素會導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)爐條糊賭,爐條糊賭后會造成整個(gè)燒結(jié)過程負(fù)壓上升,垂直燒結(jié)速度降低,從而導(dǎo)致燒結(jié)過程變慢,燒結(jié)礦翻入環(huán)冷后增加環(huán)冷機(jī)冷卻壓力,從而導(dǎo)致出礦溫度高。
1.2.3高溫返礦的影響
由于高臺速,高煤耗操作,燒結(jié)礦在環(huán)冷機(jī)上的冷卻時(shí)間減少,達(dá)不到燒結(jié)礦冷卻所需時(shí)間,從而導(dǎo)致高溫料出現(xiàn),高溫料產(chǎn)生的返礦循環(huán)到配料倉后使用時(shí)導(dǎo)致混合料水分大幅波動(dòng),高溫混合料還會造成制粒后的球粒破碎,影響混合料制粒效果,使整個(gè)燒結(jié)過程料層透氣性變差,燒結(jié)終點(diǎn)滯后,造成生產(chǎn)系統(tǒng)的惡性循環(huán)。如表3可以看出返礦溫度升高后混合料水分變小,3-8mm粒級減小,小于3mm的粒級增加,臺車混合料水分含量由于高溫返礦而出現(xiàn)減小,從而導(dǎo)致通過布料器的料層透氣性變差,燒結(jié)過程在臺車上未能徹底進(jìn)行,進(jìn)入環(huán)冷機(jī)后在鼓風(fēng)的作用下繼續(xù)燒結(jié),從而造成出料溫度偏高。
表3混合料水分粒度對比
返礦溫度 |
混合料水分(%) |
<3 |
3--5 |
5--8 |
>8 |
混合機(jī)用水量(m³) |
50 |
7.3 |
23.6 |
34.9 |
31.2 |
10.3 |
47 |
100 |
7 |
29.5 |
31.6 |
27.1 |
11.8 |
53 |
1.2.4鋪底料質(zhì)量的影響
為了防止成品礦出料溫度高造成成品皮帶燒損,采取了成一帶打水措施,打水后的濕燒結(jié)礦通過篩分后得到的鋪底料也會變濕,濕鋪底料在臺車使用后會造成燒結(jié)過程中過濕層加厚,影響燒結(jié)料層的透氣性,降低了垂直燒結(jié)速度,導(dǎo)致燒結(jié)終點(diǎn)后移,使環(huán)冷機(jī)冷卻效果降低,成品帶出現(xiàn)高溫料。
1.2.5環(huán)冷機(jī)密封對其冷卻效果的影響
龍鋼400㎡環(huán)冷機(jī)采用鼓風(fēng)強(qiáng)制冷卻,密封采用普通橡膠密封,在燒結(jié)機(jī)臺車改造后,由于燒結(jié)礦溫度偏高,環(huán)冷機(jī)密封橡膠老化,龜裂加劇,漏風(fēng)率增加,加之長時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)機(jī)風(fēng)道磨損嚴(yán)重,出現(xiàn)漏點(diǎn),加大了系統(tǒng)漏風(fēng),進(jìn)一步影響了環(huán)冷機(jī)的冷卻效果,從而造成環(huán)冷機(jī)出礦溫度上升。
2 改進(jìn)措施
2.1加強(qiáng)操作管理 制定操作標(biāo)準(zhǔn)
(1)為了穩(wěn)定生產(chǎn)過程,避免惡性循環(huán)的出現(xiàn),將流量下調(diào)30t,待生產(chǎn)過程穩(wěn)定后流量根據(jù)實(shí)際情況上調(diào)。
(2)重新制定生產(chǎn)工藝操作標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格執(zhí)行低碳厚料層操作,控制燒結(jié)終點(diǎn),控制燒結(jié)機(jī)與環(huán)冷機(jī)速比,保證環(huán)冷機(jī)料層和冷卻時(shí)間,充分發(fā)揮冷卻效果;
(3)同時(shí)配料生灰倉采用開二備一,備用倉時(shí)刻保證下料正常,出現(xiàn)卡倉欠料時(shí)及時(shí)做到補(bǔ)倉,減小混合料水分波動(dòng),穩(wěn)定燒結(jié)過程,從而降低料出料溫度,從而提高了燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。如圖表4可看出流量下調(diào)后采用低臺速,厚料層,低煤耗的措施后,環(huán)冷機(jī)出料溫度較之前下降了30℃,同時(shí)固然單耗、煤氣單耗有一定程度的下降,終點(diǎn)溫度較之前也提升了30℃左右。
表4制定操作方針前后參數(shù)對比
|
流量(t/h) |
臺速(m/min) |
料層(mm) |
煤耗(%) |
終點(diǎn)溫度(℃) |
煤氣消耗(m³/t) |
出礦溫度(℃) |
制定方針前 |
900 |
2.08 |
900 |
3.82 |
360 |
16 |
130 |
制定方針后 |
870 |
1.88 |
920 |
3.71 |
390 |
13 |
100 |
差值 |
0 |
0.1 |
-20 |
0.11 |
-20 |
3 |
30 |
2.2完善除塵灰下料量制度
從表2可看出除塵灰下料量對混合料粒級影響很大,尤其是5-8mm和<3mm的粒級占比變化較大,對于此類情況,制定除塵灰下料標(biāo)準(zhǔn),在穩(wěn)定生產(chǎn)過程和除塵灰倉位的情況下,除塵灰配比按照3.5±0.3%控制,杜絕隨意調(diào)整除塵灰下料量,防止除塵灰倉位過高后進(jìn)行大配比放料,從而影響混合料透氣性,破壞生產(chǎn)過程。另一方面,利用檢修臺車糊賭爐條進(jìn)行清理,并采用新型防糊賭減少爐條的糊賭。通過以上措施的實(shí)施,除塵灰倉位無大幅上升,混合料粒級趨于穩(wěn)定,爐條糊賭情況得到有效控制,燒結(jié)過程透氣性呈現(xiàn)良好態(tài)勢,燒結(jié)礦質(zhì)量明顯提高。
2.3配料室返礦加水降低返礦溫度,穩(wěn)定混合料水分
針對出料溫度高造成的高溫返礦,配料室通過給返礦加水來降低返礦溫度,減少由于高溫返礦造成的混合料水分波動(dòng),從而穩(wěn)定混合料粒級組成,提高燒結(jié)過程料層的透氣性,保證燒結(jié)過程在燒結(jié)機(jī)上完成,避免燒結(jié)終點(diǎn)后移導(dǎo)致的環(huán)冷機(jī)內(nèi)二次燒結(jié),從而降低環(huán)冷機(jī)出礦溫度,減少了皮帶燒損,延長了皮帶壽命。
2.4鋪底料質(zhì)量控制
為了避免濕鋪底料入倉使用,采用鋪底料間隔打料,出現(xiàn)高溫料后停止鋪底料入倉,防止?jié)皲伒琢先雮}使用,待燒結(jié)礦溫度正常后進(jìn)行入倉打料,從而避免濕鋪底料造成的過濕層加厚情況出現(xiàn),保證了燒結(jié)料層的透氣性,強(qiáng)化了燒結(jié)過程,從而降低了環(huán)冷機(jī)出礦溫度。
2.5維護(hù)好設(shè)備 降低環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率
針對400㎡燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)的密封狀況,利用檢修對燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)漏,降低燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率;另外對環(huán)冷機(jī)已經(jīng)燒損缺失的環(huán)冷密封皮子進(jìn)行更換和補(bǔ)加,并對環(huán)冷風(fēng)機(jī)風(fēng)道進(jìn)行檢查補(bǔ)漏,通過以上措施的實(shí)施,燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)得到了有效控制,同時(shí)為了保證環(huán)冷機(jī)密封效果長期受控,一方面細(xì)化完善了環(huán)冷機(jī)日常的點(diǎn)巡檢制度和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn),減少了由于環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)而造成的出礦溫度高的情況出現(xiàn);同時(shí)通過對國內(nèi)皮帶行業(yè)考察和交流,尋找高質(zhì)量的耐高溫皮帶替代目前的耐高溫皮帶。
2.6效果分析
表6 實(shí)施前后各參數(shù)對比
項(xiàng)目 |
廢氣溫度(℃) |
終點(diǎn)溫度(℃) |
出料溫度(℃) |
實(shí)施前 |
125 |
360 |
130 |
實(shí)施后第一月 |
135 |
390 |
100 |
實(shí)施后第二月 |
131 |
385 |
105 |
實(shí)施后第三月 |
142 |
395 |
98 |
圖1
通過表5和圖1可以看出,通過上述措施的實(shí)施, 400㎡燒結(jié)機(jī)在三個(gè)月內(nèi)生產(chǎn)工藝參數(shù)滿足生產(chǎn)需求,廢氣溫度上漲6-17℃,終點(diǎn)溫度上漲25-35℃,環(huán)冷出料溫度下降環(huán)冷機(jī)的冷卻效果得到了有效改善,環(huán)冷機(jī)的出礦溫度較實(shí)施前下降了32℃,有效保證了燒結(jié)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定順行,同時(shí)燒結(jié)礦固然單耗和煤氣單耗都有不同程度的降低,皮帶壽命也得到延長。
3 結(jié)束語
通過重新制定生產(chǎn)工藝操作標(biāo)準(zhǔn)、臨時(shí)下調(diào)流量、完善除塵灰放灰作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定混合料水分、控制返礦溫度及設(shè)備漏風(fēng)的治理等一系列措施的實(shí)施,龍鋼400㎡環(huán)冷機(jī)出礦溫度高這一問題得到的解決,有效保證了龍鋼400㎡燒結(jié)機(jī)的穩(wěn)定順行。