馬鋼公司在結(jié)構(gòu)調(diào)整階段,為淘汰落后燒結(jié)工藝,利用部分存量資產(chǎn)進(jìn)行了改造升級(jí)。其中重要的一項(xiàng)舉措是把馬鋼第一燒結(jié)廠由燒結(jié)生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)產(chǎn)豎爐球團(tuán)生產(chǎn)工藝。至2001年開(kāi)始,一燒結(jié)廠經(jīng)過(guò)六年的發(fā)展,期間通過(guò)增添潤(rùn)磨工藝,多項(xiàng)設(shè)備技術(shù)改造等措施,現(xiàn)已形成年產(chǎn)240萬(wàn)t球團(tuán)礦生產(chǎn)規(guī)模。該廠現(xiàn)有兩座10m2和一座16.2m2豎爐生產(chǎn)線。其工藝流程主要包括:風(fēng)力輸送膨潤(rùn)土,計(jì)算機(jī)全自動(dòng)配料,烘干混勻,潤(rùn)磨處理,加水造球,生球篩分,干燥,高溫焙燒,鼓風(fēng)冷卻,成品球篩分,產(chǎn)品直供2500m3高爐。工藝控制采用遠(yuǎn)程擴(kuò)展PLC電控系統(tǒng),對(duì)配料、造球、豎爐焙燒及成品球系統(tǒng)進(jìn)行邏輯連鎖控制。近幾年來(lái),一燒結(jié)廠通過(guò)“精心設(shè)計(jì)、精細(xì)管理、精確操作”,球團(tuán)礦產(chǎn)、質(zhì)量得到了大幅提高,主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到全國(guó)同類(lèi)企業(yè)先進(jìn)行列(見(jiàn)表1)。
從表中可以看出,球團(tuán)礦質(zhì)量指標(biāo)及主要化學(xué)成分逐年提高,特別是2008年的變化明顯。這主要是3#爐投產(chǎn)后,球團(tuán)工藝與時(shí)俱進(jìn),不斷完善,其控制手段更趨完善,工藝操作管理更加規(guī)范化的結(jié)果。
1 影響造球質(zhì)量的因素
1.1鐵精礦成球性能對(duì)造球的影響
鐵精礦的顆粒大小及粒度組成和鐵精礦表面性能(比表面積)決定鐵精礦的成球性能,直接影響到造球效果和生球質(zhì)量。精礦控度過(guò)粗一則要造成生球強(qiáng)度變差,不利于球團(tuán)焙燒過(guò)程的進(jìn)行;二則要相應(yīng)多配膨潤(rùn)土,導(dǎo)致球團(tuán)礦品位下降,一般要求鐵精礦-200目粒度含量要超過(guò)80%,一燒結(jié)廠鐵精礦主要有凹精、東北精、和精等(見(jiàn)表2)。
由表2可以看出:凹磁-200目含量為79.5%,東北精-200目含量為72.4%,繁昌精-200目含量為68.9%,和精-200目含量為82.3%,球磨精-200目含量為69.3%,東精-200目含量為70.2%。比較而言,在六種鐵精礦中,和精-200目含量最高,凹磁、東北精次之,繁昌精最低。只有和精達(dá)到了造球工藝對(duì)原料粒度的要求。
1.2膨潤(rùn)土對(duì)造球的影響
膨潤(rùn)土是一種良好的粘結(jié)劑,它能提高生球和干球的強(qiáng)度膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石其吸水性強(qiáng)并具有一定粘度,配用后使鐵精礦間的結(jié)合力大大增加,有利于鐵精礦的成球。在生產(chǎn)中,膨潤(rùn)土如用量過(guò)大,則在造球過(guò)程中,母球很難長(zhǎng)大,造成排料困難;膨潤(rùn)土用量過(guò)小則母球不易形成,且生球強(qiáng)度差,粉末多不利于豎爐焙燒。故在造球生產(chǎn)中膨潤(rùn)土應(yīng)根據(jù)鐵精礦的不同有一個(gè)合適的配比用量。其化學(xué)成分及物理性能見(jiàn)表3。
由表3可以看出,該膨潤(rùn)土粒度較細(xì),-200目含量達(dá)99.38%;含水較高,達(dá)10.64%;物理性能指標(biāo)一般。由表3可以看出,該膨潤(rùn)土屬于一般的鈉基膨潤(rùn)土。
1.3混合料水、分對(duì)造球的影響
混合料水分不穩(wěn)直接影響到造球操作,水分過(guò)高,易造成母球相互連接,導(dǎo)致生球球徑變大,粒度發(fā)布不均勻,工藝上難以控制。水分過(guò)低會(huì)導(dǎo)致造球水分很難跟上,母球難長(zhǎng)大,生球強(qiáng)度變壞,粉末多,上料不均勻。
1.4潤(rùn)磨對(duì)造球的影響
潤(rùn)磨預(yù)處理可以提高混合料細(xì)度,增加鐵礦物表面活性和混合料塑性,改善物料的成球性,穩(wěn)定造球作業(yè),提高生球強(qiáng)度。為了改善鐵精礦的成球性能,一燒結(jié)廠于2003年10月2臺(tái)3200mm×5400mm磨機(jī)投入使用,單機(jī)磨料量達(dá)65t/h,2006年9月3號(hào)3#磨機(jī)投產(chǎn),磨料達(dá)85t/h,但在實(shí)際生產(chǎn)中一是磨機(jī)易堵料,導(dǎo)致磨料量波動(dòng)影響造球生球質(zhì)量,二是磨料在上料皮帶上存在偏析,導(dǎo)致三座豎爐所對(duì)應(yīng)的造球盤(pán)落下強(qiáng)度偏差大。
1.5給料量對(duì)造球的影響
在造球生產(chǎn)中需要有穩(wěn)定的給料量才能穩(wěn)定造球,給料量過(guò)大或過(guò)小,均會(huì)影響造球粒級(jí)的波動(dòng)。一燒結(jié)廠目前利用混合料礦槽和圓盤(pán)給料機(jī)穩(wěn)定給料,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于原料雜物較多,易卡住下料口,造成礦槽“堵料”“蓬料”等現(xiàn)象,影響到造球的正常操作
1.6造球盤(pán)參數(shù)對(duì)造球的影響
礦造球盤(pán)參數(shù)包括:傾角、邊高、轉(zhuǎn)速,根據(jù)鐵精的成球性不同,造球盤(pán)均有適宜的參數(shù)值,參數(shù)選擇不適宜均會(huì)影響造球的質(zhì)量和產(chǎn)量一般來(lái)說(shuō),原料無(wú)重大變化時(shí)不必調(diào)整造球盤(pán)各參數(shù)。
1.7人員素質(zhì)對(duì)造球的影響
在造球操作中,針對(duì)原料、水分、上料量等變化時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整造球盤(pán)的給水量,故造球工的業(yè)務(wù)素質(zhì)、責(zé)任心、操作水平的高低,會(huì)對(duì)生球質(zhì)量帶來(lái)較大影響。每個(gè)造球工個(gè)人素質(zhì),責(zé)任心和操作技能不同,對(duì)造球影響非常大,一個(gè)不合格的造球工,操作的造球盤(pán),生球粒級(jí)波動(dòng)較大,變盤(pán)次數(shù)多,盤(pán)面穩(wěn)定性差,在造球出現(xiàn)異常情況下,調(diào)整時(shí)間長(zhǎng),再加上自身素質(zhì)差,責(zé)任心不夠強(qiáng),那么不可能把球造好。
另外還有礦槽工操作不到位,沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)操作,就會(huì)造成礦槽空料或礦槽料偏析,還有的將來(lái)料雜物隨手扔到礦槽內(nèi),這些都將制約造球。
2 采取的主要措施
在實(shí)際生產(chǎn)中,由于原料的供應(yīng)和造球盤(pán)參數(shù)(見(jiàn)表4)不易調(diào)整,我們對(duì)其他幾種影響因素相應(yīng)采取了對(duì)策,取得了不錯(cuò)的效果。
2.1穩(wěn)定混合料水分
加大對(duì)烘干崗位的巡查力度和烘干水分合格率的考核力度,針對(duì)Z1、S1皮帶下料漏斗堵料現(xiàn)象安裝定時(shí)電振器,保證烘干機(jī)進(jìn)料順暢。針對(duì)人工檢測(cè)烘干出料水分不準(zhǔn)現(xiàn)象,配套使用了PT-3型、紅外線、微波等混合料水分在線測(cè)量?jī)x,實(shí)時(shí)監(jiān)控混合料水分,保障了混合料水分(6.5~7.5%)穩(wěn)定率到達(dá)98%以上,滿(mǎn)足了造球需求。
2.2增加潤(rùn)磨量
三座10m2豎爐生產(chǎn)時(shí),理想的磨料比為60%,豎爐提高產(chǎn)能后,潤(rùn)磨系統(tǒng)維持現(xiàn)狀時(shí),磨料量只能達(dá)到40%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。我們對(duì)磨機(jī)篦板進(jìn)行了改型,兩端孔間隙由原來(lái)的45、30減少為40、25,孔數(shù)量由原來(lái)6孔增加為7孔,增加了開(kāi)孔率,減少了小鋼球堵塞磨機(jī)篦板現(xiàn)象,磨料比在3#爐投產(chǎn)后又達(dá)到了60%以上,從而使三座豎爐所對(duì)應(yīng)的造球盤(pán)生球落下強(qiáng)度基本符合要求(大于5次)。
2.3穩(wěn)定上料量
由于造球工藝要求上道工序必須穩(wěn)定對(duì)上料量要求是最好始終維持在一定量范圍,波動(dòng)越小越好,為了嚴(yán)格控制礦槽料量,我們采取的主要方法是使礦槽料量1#~4#礦槽保持1/3左右、5#、6#保持2/3左右,對(duì)礦槽出現(xiàn)的滿(mǎn)料、空料現(xiàn)象加大考核力度。同時(shí)在Z2頭輪漏斗處加裝格欄,以攔阻原料中雜物,并且要求隨時(shí)檢查下料圓盤(pán)口情況,定時(shí)清理圓盤(pán)下料口以保障下料的穩(wěn)定和順暢。
2.4合理配用膨潤(rùn)土
添加膨潤(rùn)土造球不僅能提高造球速度和生球的強(qiáng)度,而且也能提高生球在干燥過(guò)程中的抗爆裂性,但隨著膨潤(rùn)土配比增加,球團(tuán)礦品位要相應(yīng)下降,故在生產(chǎn)中要限制膨潤(rùn)土用量,把其配比控制在一個(gè)合適范圍。為了減少膨潤(rùn)土對(duì)造球的影響,要求造球工隨時(shí)掌握膨潤(rùn)土的配比情況,及時(shí)反饋膨潤(rùn)土的成球性能和穩(wěn)定率,每小時(shí)自檢生球落下強(qiáng)度(10個(gè)),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)作業(yè)長(zhǎng),以便迅速調(diào)整。
2.5增上一臺(tái)造球機(jī)
3#豎爐擴(kuò)容改造后,球團(tuán)礦生產(chǎn)能力不斷提高,3#豎爐造球盤(pán)設(shè)計(jì)能力56t/h,生產(chǎn)50t/h,出盤(pán)粉末較多,3#爐投產(chǎn)后,單盤(pán)造球70t/h左右,高于造球盤(pán)設(shè)計(jì)能力,不能滿(mǎn)足豎爐生產(chǎn)的需要。利用3#豎爐造球機(jī)現(xiàn)有的廠房和上料運(yùn)輸系統(tǒng),新建了一個(gè)混合料礦槽和一臺(tái)直徑為6m的造球機(jī)一座,使三座造球造球機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到160t/h,確保生球質(zhì)量穩(wěn)定。
2.6園輥篩改造
3#豎爐改進(jìn)后由于上料增大,原有圓輥篩已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,為了提高篩分效率,將圓輥篩加寬300mm,同時(shí)增設(shè)了大塊破碎系統(tǒng),大塊返回潤(rùn)磨破碎后重新造球,可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)篩除<8mm粉末和>20大塊,提高了生球粒度合格率。
2.7提高造球工的操作水平
通提過(guò)高對(duì)造球工工的開(kāi)操展作適水應(yīng)平性培訓(xùn),使造球工認(rèn)識(shí)到吸附水、薄膜水、毛細(xì)水、重力水在造球過(guò)程的特征及作用,使他們對(duì)加水、加料方式有了更深的認(rèn)識(shí)提供了理論依據(jù),通過(guò)技術(shù)比武、勞動(dòng)競(jìng)賽等各類(lèi)活動(dòng),提高了造球工的實(shí)際操作水平,通過(guò)加大工藝檢查力度和生球的考核力度使造球工能夠嚴(yán)格自律,通過(guò)造球質(zhì)量攻關(guān)對(duì)造球盤(pán)補(bǔ)充水量和位置做了適當(dāng)調(diào)整、擴(kuò)大“成球區(qū)”滴水面積、增加“長(zhǎng)球區(qū)”水量,提高了生球質(zhì)量。對(duì)造球盤(pán)12點(diǎn)刮刀加裝了導(dǎo)料桿、減少了大塊的產(chǎn)生等措施。使造球生球質(zhì)量得到較大提高,同時(shí)對(duì)增加球團(tuán)礦產(chǎn)量提供了有力保障。
3 效果
在采取了上述措施后造球生球質(zhì)量有了明顯提高(見(jiàn)表5),為豎爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。也推動(dòng)了一燒結(jié)廠球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)和工藝管理水平更上一層樓,更重要的是這些行之有效的措施正逐漸完善固定下來(lái)表51#、2#豎爐生球質(zhì)量指標(biāo),形成了標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)模式。
4 結(jié)語(yǔ)
鐵精礦成球性能、膨潤(rùn)土、混合料水分、潤(rùn)磨、給料量、造球盤(pán)參數(shù)、人員素質(zhì)是影響生球質(zhì)量的主要因素,通過(guò)探討,有針對(duì)性采取了提高生球質(zhì)量的有效措施,生球質(zhì)量有了明顯提高。