近年來(lái)鋼鐵行業(yè)利潤(rùn)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(gè)比較突出的問(wèn)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(hào)燒結(jié)機(jī)節(jié)能降耗生產(chǎn)實(shí)踐做一個(gè)探討。
加強(qiáng)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(jì)分析制度;
③建立和完善計(jì)量噸位統(tǒng)計(jì)匯總;
④加強(qiáng)原燃料管理,按標(biāo)準(zhǔn)用料,按計(jì)劃用料,加強(qiáng)原燃料中和、穩(wěn)定成分,準(zhǔn)確配料;
⑤加強(qiáng)提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。如減少皮帶機(jī)等外圍設(shè)備的空負(fù)荷運(yùn)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(guò)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(diǎn)則是千方百計(jì)的提高燒結(jié)料的透氣性和降低返礦量。返礦主要來(lái)源于臺(tái)車表層、兩側(cè)、底部、燒結(jié)過(guò)程波動(dòng),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(wàn)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(duì)整個(gè)燒結(jié)成本來(lái)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(shí)與生石灰返礦比例、混合料溫度、混合料的儲(chǔ)存時(shí)間等因素有關(guān)。在圓筒長(zhǎng)度、傾角、生石灰消化器等設(shè)備因素穩(wěn)定的前提下,通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐,從點(diǎn)火、布料、機(jī)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(hào)燒結(jié)機(jī)加水方式全部在配料皮帶生石灰出料點(diǎn)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(qiáng)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(hào)燒結(jié)機(jī)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(lái)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(guò)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(duì)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(cāng)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(cāng)梭式布料器按照實(shí)際情況作調(diào)整,使大顆?;旌狭暇鶆蚍植荚诹蟼}(cāng)中間,杜絕兩側(cè)偏多的現(xiàn)象。其次通過(guò)多輥布料器下加反射板的實(shí)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(tái)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(shí)安裝及拆除,通過(guò)調(diào)整松料器的位置和數(shù)量,使臺(tái)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(diǎn)好的作用,使燒結(jié)過(guò)程沿臺(tái)車橫截面均勻燒結(jié),目的減低表層和臺(tái)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(guò)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(qiáng)度、宏觀結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)等,是影響燒結(jié)過(guò)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(guò)對(duì)燃料粒度(<3mm大于80%)和質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)督監(jiān)測(cè),及時(shí)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(duì)燃料用量做到及時(shí)調(diào)整,提高配碳的準(zhǔn)確率,減少燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程波動(dòng)。
2.2做好返礦平衡工作
2.2.1改善點(diǎn)火條件,增設(shè)保溫段,提高料面點(diǎn)火質(zhì)量
3號(hào)燒結(jié)機(jī)在點(diǎn)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(qiáng)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(shí)際證明節(jié)燃耗約10%,增產(chǎn)2~3%。
2.2.2控制燒結(jié)過(guò)程穩(wěn)定保持返礦平衡
3號(hào)燒結(jié)機(jī)通過(guò)穩(wěn)定配料、混料、布料、燒結(jié)作業(yè)來(lái)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(diǎn)溫度、燒結(jié)機(jī)機(jī)速和環(huán)冷機(jī)速。及時(shí)修補(bǔ)更換篩板保證良好的篩分效果,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)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(qiáng)的氧化氣氛。在一定范圍內(nèi),料層越厚,自動(dòng)蓄熱能力越強(qiáng),越有利于節(jié)約燃料,同時(shí)厚料層燒結(jié)可增加低價(jià)鐵氧化物氧化放熱、減少高價(jià)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(guò)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(shí)際料層由600mm增加到680mm,通過(guò)表1可以看出,隨著料層的逐漸加高,各項(xiàng)指標(biāo)均有了很大改善。這是因?yàn)榱蠈釉?50mm以上時(shí)自動(dòng)蓄熱熱量占55%~60%,提高了15%。相對(duì)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(qiáng)氧化氣氛,其軟化開(kāi)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(diǎn)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(guò)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(yàn)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(guò)降低燒結(jié)溫度,發(fā)展性能優(yōu)良的粘結(jié)相來(lái)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(guò)程中溫度水平高低和氣氛。因此,在保證燒結(jié)礦強(qiáng)度前提下盡可能降低燒結(jié)礦FeO含量。生產(chǎn)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)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(duì)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(guò)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(qiáng)崗位點(diǎn)檢,提高設(shè)備作業(yè)率,減少風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)間
加強(qiáng)設(shè)備的日常點(diǎn)檢維護(hù)記錄和交接班制度,發(fā)現(xiàn)隱患做到及時(shí)維修處理,減少設(shè)備非正常停機(jī)時(shí)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(hù),做好充分的準(zhǔn)備工作,選擇合適的時(shí)機(jī)對(duì)設(shè)備實(shí)施檢修,確保重點(diǎn)設(shè)備的可靠運(yùn)行。此外嚴(yán)格控制配混料急停和其它工藝停機(jī),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(jī)漏風(fēng)率
燒結(jié)機(jī)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(jī)、除塵、風(fēng)箱、到燒結(jié)機(jī)進(jìn)行查漏檢修中及時(shí)處理;
2)保證臺(tái)車滑道的潤(rùn)滑,重點(diǎn)監(jiān)控滑道的檢修;
3)做好臺(tái)車篦條、隔熱件、擋板的點(diǎn)檢維護(hù)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(bǔ)和保溫;
5)生產(chǎn)中及時(shí)點(diǎn)檢抽風(fēng)情況遇風(fēng)洞及時(shí)處理必要時(shí)將臺(tái)車調(diào)離生產(chǎn)線處理;
6)經(jīng)常檢查焊補(bǔ)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(jī)頭、機(jī)尾密封板;
8)加強(qiáng)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(diǎn)火溫度
由于料層厚度增加,與點(diǎn)火器距離縮短,火焰長(zhǎng)度縮短,火焰高溫部分較容易到達(dá)料面,相應(yīng)地點(diǎn)火溫度應(yīng)下降。根據(jù)實(shí)際情況,將點(diǎn)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(jī)速必然降低,點(diǎn)火時(shí)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(diǎn)火器
2016年利用燒結(jié)機(jī)大修之際,在燒結(jié)機(jī)上應(yīng)用新型節(jié)能型點(diǎn)火器。應(yīng)用后,煤氣燃燒較完全,橫向點(diǎn)火均勻,點(diǎn)火強(qiáng)度高,點(diǎn)火深度在25~30mm,表層燒結(jié)礦強(qiáng)度明顯提高,降低煤氣消耗0.021GJ/t。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)加強(qiáng)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(guò)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(lái)達(dá)到燒結(jié)節(jié)能降耗的目的。