青钢降低高炉槽下烧结返矿率生产实践

第３６卷第３期　２０１４年６月　山　东　冶　金　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｖ０ｌ３６　Ｎｏ．３　Ｊｕｎｅ　２０１４　臣甄　青钢降低高炉槽下烧结返矿率生产实践　杨小建，孙志成，王东　（青钢集团银钢炼铁有限公司，山东青岛２６６０４３）　摘要：２０１３年初青钢高炉槽下烧结返矿率达２１０　ｋｇ／ｔ，铁水成本明显增加。为此，青钢炼铁公司从配矿结构、烧结矿碱度　及熔剂质量、料层厚度、点火温度、烧结工艺、筛分系统等方面进行改进，采取优化配矿结构、适当提高烧结矿碱度和稳定熔　剂质量、提高点火温度、改进烧结生产工艺、加强高炉槽下筛分管理等措施，使烧结矿强度提高了５％，烧结返矿率下降了　ｌ７％，年降低费用ｌ　１７９．３６万元。　关键词：高炉；烧结矿；返矿率；烧结　中图分类号：ＴＦ０４６－４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４－４６２０（２０１４）０３—００４８—０３　１　前言　２．３厚料层烧结未能引起重视　烧结料层的厚薄对烧结矿转鼓强度也有重要　的影响。当烧结料层薄时，由于烧结机运转速度比　青钢集团银钢炼铁有限公司２０１２年共生产烧　结矿４７３万ｔ，但烧结矿粒度组成较差，高炉槽下烧　结返矿率较高，２０１３年年初高炉槽下返矿率达２１０　ｋｇ／ｔ，较高的烧结返矿率不仅提高了烧结矿的成本，　还对高炉炉况的顺行产生了一定的影响。为此，青　钢从影响高炉槽下返矿率的各个因素着手，进行一　较快，使烧结过程高温保持时间短，固相反应和液　相的生成受到限制，必然导致烧结矿强度的降低。　随着烧结料层的加厚，在保持垂直烧结速度不变的　情况下，因机速减慢，点火时间与高温保持时问延　长，混合料中的液相增多，有利于提高烧结矿的强　度。不仅如此，料层增厚还会使烧结矿层的自动蓄　热作用得到充分发挥，烧结料的配碳量减少，烧结　矿中ＦｅＯ含量降低，改善了烧结矿的还原性。由于　受传统思想的影响，厚料层烧结的优点一直未能引　起足够的重视，依然习惯采用薄料快转的传统方　系列的优化改造，使烧结矿强度大幅度提高，高炉　槽下返矿率明显降低。　２原因分析　２．１　配矿结构变化频繁　青钢烧结生产所用的矿粉全部为进口矿粉，以　巴西粉、澳粉、印度粉为主，另外还有马来粉、印尼　式，产量虽有提高，但是烧结矿强度普遍较低。　２．４烧结点火系统影响　粉、沙特粉、朝鲜粉、伊朗粉等，品种多、货源不稳　定，造成烧结变料频繁，很难在一个阶段维持相同　的原料结构，烧结矿质量时常出现波动。由于矿粉　价格的持续上涨，采购的矿粉以市场现货为主，采　青钢烧结点火全部为高炉煤气，与焦炉煤气和　转炉煤气相比，发热值较低，尽管实行空气、煤气双　预热的点火工艺，但高炉煤气含尘高，运行一段时　间后部分换热管堵塞，预热炉高温段空气换热器的　购总体数量少，可供选择的余地较窄，给配矿带来　较大被动，对烧结矿质量影响较大。　２。２熔剂有效成分不稳定　部分换热管烧破，点火温度仅能达到１　０５０℃左　右。点火温度相对较低，料层表面成矿率极低，产　生大量的返矿。　２．５烧结工艺有待进一步完善　２０１３年１月，烧结矿碱度中值仅为１．８５，烧结矿　粘结相中铁酸钙液相数量较少，烧结矿强度低。另　一烧结生产过程中水分不稳定，小矿槽、泥辊、活　页门易粘料造成布料不均匀，松料器磨损严重，松　料效果不理想，透气性较差，很难实现厚料层烧结，　烧结矿强度很难提高。　２．６供料路线长　方面青钢烧结用熔剂全部外购，每月消耗熔剂近　５０　０００　ｔ，熔剂供应紧张，购买的厂家比较多，有效成　分低而且不稳定，这不仅使熔剂消耗上升，而且造　成烧结矿的成分尤其是烧结矿碱度波动较大，使烧　结矿强度降低，高炉槽下烧结返矿率升高。　烧结成品仓与高炉原料仓距离较远，尤其是三　烧，烧结矿在运输过程中经过多条皮带、多个转运　收稿日期：２０１４—０３—１２　站，上下皮带之间落差较大，最大落差超过６　ｍ，烧　结矿在转运过程中既容易砸破下料溜槽又造成烧　作者简介：杨小建，男，１９８０年生，２００７年毕业于哈尔滨师范大学　地理科学专业。现为青钢集团银钢炼铁有限公司技术科烧结工　艺主管，助理Ｔ程师，从事烧结配矿和烧结工艺管理工作。　４８　结矿破碎，因而高炉槽下烧结返矿率升高。　杨小建等　青钢降低高炉槽下烧结返矿率生产实践　２０１４年第３期　２．７成品筛分效率底　现用筛板易堵塞，尤其是５　ｍｍ的筛板，运行一　段时间后，筛分效率明显降低，＜５　ｍｍ的小粒级烧　结矿进人成品矿，因而高炉槽下烧结返矿率升高。　通过对高炉槽下返矿粒级测定，＞５　ｍｍ的烧结　矿占２５％，高炉槽下筛磨损严重，使大粒度烧结矿进　入返矿，这也是返矿率升高的原因之一。　３改进措施　３．１改善原料质量　１）针对青钢进口粉种类多、品种杂的特点，严　格制定进厂标准，强化过程管理，坚决杜绝购买低　品位、高杂质的矿粉来降低成本，而应适当放宽矿　粉的部分成分指标，采购性价比高的矿粉。２）必须　保证大宗矿粉（卡粉、ＰＢ、扬迪粉）的供应，成分相对　稳定，特别是ＳｉＯ　的质量分数小于４．５％。　３－２适当提高烧结矿碱度中值　烧结矿二元碱度的高低，对烧结矿的转鼓强度　影响较大。当烧结矿中ＳｉＯ　含量一定时，随着二元　碱度的提高，液相数量相应增多，生成较多的复合　铁酸钙粘结相…。试验证明，烧结矿不同碱度对复　合铁酸钙的生成有一定影响，铁酸钙的生成随碱度　的提高而增加，当碱度为１．８时，ＳＦＣＡ成为主要胶结　相，数量增加到３０％～４０％以上；当碱度Ｒ＞２．０后，　ＳＦＣＡ的增加变得比较平稳。所以高碱度烧结矿的　最佳二元碱度区域为１．８～２．０，在这个区域内，烧结　矿的转鼓强度随着碱度的增加而提高，２０１３年３月　份把烧结矿碱度Ｒ由１．８调至２．０。　炼铁公司和质量管控部严格取样制度。对大　供户定仓打料，在配料室熔剂仓下料过程中定时、　定点取样，对小供户在打料过程中分时间段取样；　早班技术科跟踪取样，中班、夜班四班调度跟踪取　样，现场取样，现场封样，并在样袋上签字；另外，生　产过程中发现熔剂质量有问题，四班调度马上联系　质量管控部取样人员到现场取样，该抽检样作为结　算样。　与采购部门建立联动机制，严格质量把关，优　先采购有效成分高且质量稳定的熔剂，对那些质量　不合格且成分波动大的供货商逐步减少其供应量，　并书面反馈，责令其立即整改。　３．３采用厚料层烧结　厚料层烧结可使过快的垂直烧结速度受到控　制，有利于保证必要的高温持续时间，避免上层烧　结矿过快地冷却。随着烧结料层的增加，台车上部　强度差的烧结矿比例相应降低。另外，厚料层烧结　还有利于熔剂的分解矿化，促进铁酸钙的形成，使　烧结矿中以铁酸钙为主的粘结相数量增多，有利于　提高烧结矿的转鼓强度　］。对新老职工进行烧结新　工艺的培训，提高职工的的理论知识和操作技能，　坚持厚料层烧结。要求一烧料层不低于４８０　ｍｍ，二　烧、三烧料层不低于６８０　ｍｍ，并形成了制度，对违反　该制度的车间，要纳入考核。通过实施厚料层烧　结，提高了烧结矿转鼓强度，降低了固体燃料消耗。　３．４提高点火温度　烧结点火温度既影响表层烧结矿的强度，也影　响烧结过程的正常进行。当点火温度：太低时，表层　烧结料得不到足够的热量，产生的粘结相少，烧结　矿转鼓强度必然降低。但点火温度过高，表层烧结　矿过度熔化，会形成不透气的外壳，使垂直烧结速　度降低，烧结矿还原性变差。适宜的烧结点火温度　取决于烧结料的性质、混合料水分及配碳量多少。　通过料层的风量越大，垂直烧结速度就越快，从而　可以提高烧结生产率。但当垂直烧结速度增大到　一定程度后，再继续增加风量，烧结速度过快，表层　烧结矿冷却加剧，高温层烧结料成型条件变差，烧　结矿转鼓强度将有一定程度的降低。　为此，把点火温度纳入考核指标，要求主控室　操作人员根据点火温度的变化趋势及时调整空燃　比；利用检修时间，打开煤气预热器的顶盖，检查换　热管是否有堵塞，如有堵塞，及时清理；检查高温段　空气预热器的换热管是否有烧破，如有烧破，及时　修补或更换；还规定了预热炉炉膛温度不得高于　９５０　ｏＣ，避免烧破换热管。　３．５进一步完善烧结生产工艺　认真分析生产现状，要实施厚料层烧结，必须　在布料系统和水分稳定上进行改造，主要包括以下　几个方面：　１）更换松料器。松料器起到疏松底部料层的　作用，可提高垂直烧结速度降低抽风负压，通过借　鉴其他厂家经验，决定将原来的板式松料器改为单　层可调式管式松料器，更有效地保证料层的透气　性。２）小矿槽加不粘料衬板。小矿槽粘料后有效　容积减小，影响布料，使混和料在台车宽度方向上　透气性不均匀，因此必须加不粘料衬板才能保证合　理布料。３）活页门改造。活页门开口由坠砣和其　自身重量控制分为３节，它的开口大小受混合料中　大块和水份的影响而波动且易粘料，导致三个活页　门下料不均，造成料层不稳定。将活页门内侧加不　粘料衬板以保证下料稳定。４）压料网调整。压料　网重量轻，压料效果不明显，将压料网与料面之间　的角度适当调整，并适当加以配重，这样再配合松　料器就可以保证料面平整压实又不影响透气性。　４９　２０１４年６月　山东冶金　第３６卷　５）污泥搅拌、上浆系统改造。将原来的电机带动叶　轮搅拌改为电机加涡轮减速带动自制叶轮进行搅　拌，上浆系统弯头改为耐磨陶瓷弯头，故障率大幅　下降，同时把上浆泵与上料皮带联锁，开、停配料　时不至于水分波动太大。　３．６改造下料口　查，如果返矿中＋５　ｍｍ质量分数达到２０％以上时，　及时更换筛网，避免振动筛损坏导致大粒级合格烧　结矿进入返矿。　４结语　青钢通过采取优化配矿结构、适当提高烧结矿　充分利用检修的机会，将落差大的下料口改造　成多层阶梯下料口，形成料磨料。在此基础上，再　铺设废旧皮带，以减少成品烧结矿在多次倒运过程　碱度和稳定熔剂质量、采取厚料层操作、提高点火　温度、改进烧结生产工艺、加强高炉槽下筛分管理　等一系列措施，烧结矿强度提高了５％，高炉槽下烧　结矿返矿率由２１０　ｔ下降到１７４　ｔ，降低了１７％，年可　降低费用ｌ　１７９．３６万元。　改造下料口，虽能对烧结矿破碎起到一定的缓　冲作用，但效果不是太明显，是否增加直通皮带，减　少转运次数，以降低烧结矿的破碎程度。　参考文献：　［１］　曾才兵．烧结矿碱度分析［Ｊ］．烧结球团，２００１（４）：４０—４１．　［２］庞秋林，万爱福，李新兵．降低烧结矿返矿率攻关实践［Ｊ］．烧　结球团．２００４．２９（５）：１９．　当中因摔打而形成的返矿　３＿７强化成品矿筛分及高炉槽下筛分管理　造成烧结矿筛分效率低的主要原因是筛板堵　塞，要求三个烧结作业区每次计划检修时安排人员　清理筛板。另外，通过借鉴学习，把目前二烧成品　筛进行改造，从二筛下料口接一小皮带，把５～１０　ｍｍ小粒级的烧结矿供炼钢使用，既可降低烧结返　矿率，又能保证高炉炉况顺行。　加强高炉槽下振动筛筛分管理，对筛孔定期检　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｒｅｔｕｒｎ　Ｆｉｎｅ　Ｒａｔｉｏ　ｏｆ　Ｓｉｎｔｅｒｅｄ　Ｏｒｅ　ｕｎｄｅｒ　Ｔｒｏｕｇｈ　ｏｆ　ＢＦ　ｉｎ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｓｔｅｅｌ　ＹＡＮＧ　Ｘｉａｏｊｉａｎ，ＳＵＮ　Ｚｈｉｅｈｅｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｄｏｎｇ　（Ｙｉｎ　Ｇａｎｇ　Ｉｏｎｍａｋｉｒｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ｏｆ　Ｑｉｎｇ　Ｇａｎｇ　Ｇｒｏｕｐ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０４３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｔｈｅ　ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ　ｏｆ　２０１３，ｔｈｅ　ｒｅｔｕｒｎ　ｆｉｎｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｏｒｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｒｏｕｇｈ　ｏｆ　ＢＦ　ｈａｓ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｏ　２１０　ｋｇ／ｔ　ａｔ　Ｑｉｎｇｄａｏ　ｓｔｅｅｌ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｌｅａｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｏｔ　ｍｅｔａｌ　ｃｏｓｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｒｅｔｕｒｎ　ｆｉｎｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｏｒｅ　ｕｎｄｅｒ　ｔｒｏｕｇｈ　ｏｆ　ＢＦ，ａ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｅａｍ　ｗａｓ　ｆｏｒｍｅｄ．Ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｏｒｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｏｒｅ　ｂａｓｉｅｉｔｙ，ｓｔａｂｌｅ　ｆｌｕｘ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｒｉｓｉｎｇ　ｉｇｎｉｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ．Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｔｈｅ　ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｏｒｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｈａｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　５％．ａｎｄ　ｒｅｔｕｒｎ　ｆｉｎｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｉｎｔｅｒｅｄ　ｏｒｅ　ｈａｓ　ｄｒｏｐｐｅｄ　ｂｙ　１７％．Ｔｈｅ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｃｏｓｔ　ｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅ　１　１．７９３　６　ｍｉｌｌｉｏｎ　ｙｕａｎ　ｐｅｒ　ｙｅａｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｌｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｌｏｗ　ｂａｓｉｃｉｔｙ　ｓｉｎｔｅｒ；ｌｕｍｐ　ｏｒｅ；ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｃｏｓｔ　＜＞●０●０－０●０●０●０●０●—０　●＜＞●０　》●（＞●◇●・：＞●◇●０●　：》●０●０●１０●０　（上接第４７页）型，给高炉炼铁生产稳定顺行提供了　可靠的支撑，为低成本冶炼打下坚实基础；同时优　化高炉内部各系统工艺和技术管理，实现了生产连　续稳定和炉况长期顺行的目标，各项技术经济指标　大幅提升，实现了全年平均煤比１７０　ｋｇ／ｔＦｅ、燃料比　５１０　ｋｇ／ｔＦｅ，生铁成本降低显著，促进了炉况的长期　稳定顺行。　参考文献：　［１］魏大胜．广钢高炉低成本冶炼的实践［Ｊ］．南方金属，２０１１（３）：　３４－３７．　［２］杨雷，林晓辉，弭希雨，等．莱钢３　２００　ｍ　高炉低成本冶炼实践　［Ｊ］．山东冶金，２０１２，３４（５）：１７—１９．　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　Ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｉｎ　Ｎｏ．６　ＢＦ　ｏｆ　Ｌａｉｗｕ　Ｓｔｅｅｌ　ＹＩＮ　Ｂａｏｌｏｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｊｉａｎｑｉａｏ，ＣＵＩ　Ｘｕｅｆｅｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｈｏｎｇｗｅｉ　（Ｌａｉｗｕ　Ｂｒａｎｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆＳｈａｎｄｏｎｇ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｉｗｕ　２７１１０４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　Ｎｏ．６　ＢＦ　ｏｆ　Ｌａｉｗｕ　Ｂｒａｎｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｕｒｄｅｎ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｃｏｓｔ，　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｉｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｙｓｔｅｍ，ｓｌａｇ—ｉｒｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｅｔｃ．ａｎｄ　ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ＣＯ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ，ｒａｔｉｏｎａｌｉｚｉｎｇ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｌａｇｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｒａｔｉｏ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｅｔｃ．　Ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＢＦ　ｓｔａｂｌｅ　ｓｍｏｏｔｈ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｌｏｎｇ　ｔｉｍｅ，ｈａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅｄ　ｃｏａｌ　ｒａｔｉｏ　１７０　ｋｇ／ｔＦｅ　ａｎｄ　ａｖｅｒａｇｅｄ　ｆｕｅｌ　ｒａｔｉｏ　５　１０　ｋｇ／ｔＦｅ．　Ｋｅｙ　ＷＯｌｄＳ：ＢＦ；ｌｏｗ　ｃｏｓｔ；ｓｍｏｏｔｈ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｃｏａｌ　ｒａｔｉｏ　５０