近年來鋼鐵行業(yè)利潤處于微利邊緣,如何降低生產(chǎn)成本、挖掘生產(chǎn)潛能、降低各系統(tǒng)的工序能耗已成為一個比較突出的問題。而燒結(jié)能耗約占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)工序的16%,因此如何降低燒結(jié)能耗占有非常重要的意義,下面就結(jié)合3號燒結(jié)機節(jié)能降耗生產(chǎn)實踐做一個探討。
加強區(qū)域能源管理
①建立健全能源管理制度,并設(shè)專職人員管理;
②建立健全能源的原始記錄與統(tǒng)計分析制度;
③建立和完善計量噸位統(tǒng)計匯總;
④加強原燃料管理,按標(biāo)準(zhǔn)用料,按計劃用料,加強原燃料中和、穩(wěn)定成分,準(zhǔn)確配料;
⑤加強提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率。如減少皮帶機等外圍設(shè)備的空負(fù)荷運轉(zhuǎn);
⑥減少能源介質(zhì)水、汽、風(fēng)的跑、冒、滴、漏。
穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)過程,降低返礦循環(huán)量
燒結(jié)技術(shù)操作方針的20字是:“精心備料、穩(wěn)定水碳、減少漏風(fēng)、厚料低碳、燒透篩盡”。精心備料是燒結(jié)生產(chǎn)的前提條件;穩(wěn)定水碳是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵性措施;減少漏風(fēng)是燒結(jié)的必要保證;厚料低碳、燒透篩盡是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)低耗燒結(jié)礦的途徑,也是燒結(jié)生產(chǎn)的目的。而燒透篩盡的前提和重點則是千方百計的提高燒結(jié)料的透氣性和降低返礦量。返礦主要來源于臺車表層、兩側(cè)、底部、燒結(jié)過程波動,其結(jié)果是燒結(jié)礦產(chǎn)量降低,燃耗上升。以2017年全年燒結(jié)礦產(chǎn)量160萬噸為例,降低1%返礦率就相當(dāng)于提高2%的產(chǎn)量,因此降低返礦率對整個燒結(jié)成本來講具有舉足輕重的意義,其措施主要有:
2.1改善燒結(jié)料的透氣性
2.1.1控制合理的混合料水分,提高造球效果。
水分的大小與混合料粒度組成、化學(xué)成分、親水性有關(guān),同時與生石灰返礦比例、混合料溫度、混合料的儲存時間等因素有關(guān)。在圓筒長度、傾角、生石灰消化器等設(shè)備因素穩(wěn)定的前提下,通過生產(chǎn)實踐,從點火、布料、機尾斷面、成品礦、返礦等綜合因素得出適宜的混合料水份為7.5%-8.0%。另外與混合料的加水溫度及方式均有關(guān)系,目前的3號燒結(jié)機加水方式全部在配料皮帶生石灰出料點處加水,一混內(nèi)作為微調(diào),使生石灰提前消化,促進(jìn)氧化鈣的礦化作用和強化造球,不僅保證了水分的穩(wěn)定而且造球效果良好,提高了混合料的原始透氣性。
2.1.2提高混合料溫度
3號燒結(jié)機提高混合料溫度的措施都是采用生石灰消化預(yù)熱和混料圓筒中通蒸汽的技術(shù)。生石灰消化均采用熱水,使用自產(chǎn)蒸汽通入加水水箱來保證水溫的穩(wěn)定性。目前采用的蒸汽預(yù)熱混合料均可達(dá)到65℃以上,有效減低了料層中的過濕影響,提高了燒結(jié)料層的透氣性。
2.1.3布料系統(tǒng)的合理配置及改造
布料的均勻穩(wěn)定性及合理偏析對料層透氣性影響很大,而且是能否燒好燒結(jié)礦的關(guān)鍵。布料系統(tǒng)主要是料倉梭式布料器、圓輥多輥布料器、反射板、松料器及表層刮料器的配合。首先料倉梭式布料器按照實際情況作調(diào)整,使大顆?;旌狭暇鶆蚍植荚诹蟼}中間,杜絕兩側(cè)偏多的現(xiàn)象。其次通過多輥布料器下加反射板的實踐,改變了混合料下料軌跡,使物料曲線由跌落改為滑落,減少了混合料從多輥到臺車間的落差,改善了料層原始透氣性。另外,改造可調(diào)節(jié)雙層松料器,雙層松料器上的松料棒可隨時安裝及拆除,通過調(diào)整松料器的位置和數(shù)量,使臺車面上兩側(cè)稍高中間稍低,不僅斷面燃燒層整齊,減少邊緣效應(yīng)。刮料器則是起到刮平點好的作用,使燒結(jié)過程沿臺車橫截面均勻燒結(jié),目的減低表層和臺車兩側(cè)返礦量。
2.1.4嚴(yán)格控制燃料質(zhì)量、用量
固體燃料的粒度、質(zhì)量和用量直接關(guān)系到燃燒溫度的高低、燃燒帶厚度和料層氣氛以及燒結(jié)過程中的透氣性,影響著燒結(jié)礦的液相粘結(jié)物、礦物結(jié)構(gòu)、垂直燒結(jié)速度、燒結(jié)礦強度、宏觀結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)等,是影響燒結(jié)過程的重要因素。燃料本身固定碳含量、粒度以及水分決定著燃料用量;通過對燃料粒度(<3mm大于80%)和質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)督監(jiān)測,及時觀察并分析燒結(jié)斷面、返礦量反饋以及燒結(jié)除塵灰的加入影響,對燃料用量做到及時調(diào)整,提高配碳的準(zhǔn)確率,減少燒結(jié)生產(chǎn)過程波動。
2.2做好返礦平衡工作
2.2.1改善點火條件,增設(shè)保溫段,提高料面點火質(zhì)量
3號燒結(jié)機在點火器出口處增設(shè)面積約15㎡保溫段,利用余熱達(dá)到保溫蓄熱,并提高透氣性,使上部燒結(jié)礦緩慢冷卻,不僅提高上層燒結(jié)礦的強度,其次防止磁鐵礦再氧化,提高了燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能,而且節(jié)約燃料有顯著的效果。實際證明節(jié)燃耗約10%,增產(chǎn)2~3%。
2.2.2控制燒結(jié)過程穩(wěn)定保持返礦平衡
3號燒結(jié)機通過穩(wěn)定配料、混料、布料、燒結(jié)作業(yè)來減少返礦量。合理控制混合料水分及燃料量,根據(jù)不同原料及生產(chǎn)要求合理控制燒結(jié)終點溫度、燒結(jié)機機速和環(huán)冷機速。及時修補更換篩板保證良好的篩分效果,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的良性循環(huán)。
2.3優(yōu)化厚料層燒結(jié)技術(shù)
在抽風(fēng)能力和原料條件不變的情況下,厚料層燒結(jié)的關(guān)鍵在于改善料層透氣性,它要求料層具有較強的氧化氣氛。在一定范圍內(nèi),料層越厚,自動蓄熱能力越強,越有利于節(jié)約燃料,同時厚料層燒結(jié)可增加低價鐵氧化物氧化放熱、減少高價氧化物分解熱,大幅度降低燃料消耗,改善燒結(jié)礦質(zhì)量。為充分發(fā)揮厚料層燒結(jié)的優(yōu)越性,通過采取措施不斷優(yōu)化厚料層燒結(jié)工藝參數(shù),降低固體燃耗約3~4kg/t。
表1
如表1所示為了提高產(chǎn)量滿足高爐需求,實際料層由600mm增加到680mm,通過表1可以看出,隨著料層的逐漸加高,各項指標(biāo)均有了很大改善。這是因為料層在650mm以上時自動蓄熱熱量占55%~60%,提高了15%。相對表下層比例增加,故其成品率大幅提高。
2.4生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦
生產(chǎn)高堿度的液相生成條件是低溫、強氧化氣氛,其軟化開始溫度和終了溫度均有所下降軟化區(qū)間窄,這與提高堿度引起新的低熔點化合物生成有關(guān)。燒結(jié)料中配入大量生石灰消化后,比表面積增加有利于混合料成球,不僅小球有較高的濕容量,而且生石灰消化后發(fā)出的熱量帶入燒結(jié)過程中可減少熱量支出。因此生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦不僅改善透氣性而且可以降低燃耗。經(jīng)驗堿度每增加0.1%,焦粉配比約降低0.5%。
2.5推行低溫?zé)Y(jié)工藝
低溫?zé)Y(jié)工藝是通過降低燒結(jié)溫度,發(fā)展性能優(yōu)良的粘結(jié)相來固結(jié)燒結(jié)料,其關(guān)鍵在于控制燒結(jié)溫度和氣氛。在配礦結(jié)構(gòu)相同的原料里,燒結(jié)礦FeO含量能表明燒結(jié)過程中溫度水平高低和氣氛。因此,在保證燒結(jié)礦強度前提下盡可能降低燒結(jié)礦FeO含量。生產(chǎn)實踐統(tǒng)計表明,在現(xiàn)有原料條件下,F(xiàn)eO每降低1%,固體燃耗下降1.35kg/t。對配礦結(jié)構(gòu)相同的料堆,確定燃料用量后,加大FeO穩(wěn)定率考核力度,提高燒結(jié)礦FeO控制水平,防止燒結(jié)過程熱水平大起大落。而配礦結(jié)構(gòu)不同的料堆,盡可能采取低FeO含量操作,降低固體燃耗。
降低電耗增加有效風(fēng)量
3.1降低電耗
3.1.1加強崗位點檢,提高設(shè)備作業(yè)率,減少風(fēng)機空轉(zhuǎn)時間
加強設(shè)備的日常點檢維護記錄和交接班制度,發(fā)現(xiàn)隱患做到及時維修處理,減少設(shè)備非正常停機時間。做好關(guān)鍵設(shè)備尤其是存在隱患設(shè)備的日常監(jiān)護,做好充分的準(zhǔn)備工作,選擇合適的時機對設(shè)備實施檢修,確保重點設(shè)備的可靠運行。此外嚴(yán)格控制配混料急停和其它工藝停機,為降低電耗打好基礎(chǔ)。
3.1.2增加有效風(fēng)量,降低燒結(jié)機漏風(fēng)率
燒結(jié)機的漏風(fēng)使得有效風(fēng)量大為減少,造成電耗增加、產(chǎn)量下降、嚴(yán)重影響了燒結(jié)生產(chǎn)。為了減少漏風(fēng)主要從以下幾方面入手:
1)在管理上則要求定期自風(fēng)機、除塵、風(fēng)箱、到燒結(jié)機進(jìn)行查漏檢修中及時處理;
2)保證臺車滑道的潤滑,重點監(jiān)控滑道的檢修;
3)做好臺車篦條、隔熱件、擋板的點檢維護工作;
4)清理大煙道積料減少阻力,增加抽風(fēng)量,并做好風(fēng)箱、大煙道的焊補和保溫;
5)生產(chǎn)中及時點檢抽風(fēng)情況遇風(fēng)洞及時處理必要時將臺車調(diào)離生產(chǎn)線處理;
6)經(jīng)常檢查焊補抽風(fēng)系統(tǒng)連接法蘭和膨脹節(jié)等易漏風(fēng)部位;
7)利用中、大修檢查更換機頭、機尾密封板;
8)加強看火操作及工藝參數(shù)調(diào)整,適當(dāng)降低燒結(jié)總管負(fù)壓,降低漏風(fēng)率;
采取以上措施后,有害漏風(fēng)率降低6%~7%,電耗相應(yīng)降低2.0kW.h/t。
降低煤氣消耗
4.1嚴(yán)格控制點火溫度
由于料層厚度增加,與點火器距離縮短,火焰長度縮短,火焰高溫部分較容易到達(dá)料面,相應(yīng)地點火溫度應(yīng)下降。根據(jù)實際情況,將點火溫度控制標(biāo)準(zhǔn)由1050±50℃降低為1000±50℃,降低煤氣消耗0.003GJ/t。另外由于料層提高后燒結(jié)機速必然降低,點火時間相應(yīng)增加故可大大減少煤氣量,2017年平均達(dá)到20~25立方米/噸(轉(zhuǎn)爐煤氣)。
4.2應(yīng)用新型節(jié)能型點火器
2016年利用燒結(jié)機大修之際,在燒結(jié)機上應(yīng)用新型節(jié)能型點火器。應(yīng)用后,煤氣燃燒較完全,橫向點火均勻,點火強度高,點火深度在25~30mm,表層燒結(jié)礦強度明顯提高,降低煤氣消耗0.021GJ/t。
結(jié)語
通過加強原燃料管理、杜絕跑、冒、滴、漏,及不斷優(yōu)化厚料層燒結(jié)技術(shù)、穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)過程控制,使用厚料層工藝控制燒結(jié)礦低亞鐵和高堿度燒結(jié)礦等途徑,來達(dá)到燒結(jié)節(jié)能降耗的目的。