燒結(jié)微負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

楊建國(guó)  劉海濤

(成渝釩鈦科技有限公司燒結(jié)廠)

摘  要: 成渝釩鈦科技公司燒結(jié)廠通過(guò)安裝微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制系統(tǒng)有效將點(diǎn)火器區(qū)域下風(fēng)箱負(fù)壓控制在-0Pa左右，提高火焰在料層表面的停留時(shí)間，使燃料得以充分燃燒，有效提高燃料有效燃燒率從而減低煤氣單耗。通過(guò)新增微負(fù)壓點(diǎn)火系統(tǒng)高爐煤氣使用量由50.91 m3/噸燒結(jié)礦降低至39.90 m3/噸燒結(jié)礦。

關(guān)鍵詞:  燒結(jié);微負(fù)壓點(diǎn)火;自動(dòng)控制; 降低煤氣單耗。

1 引言

我廠360m2 燒結(jié)生產(chǎn)線自 2012年投產(chǎn)以來(lái)，燒結(jié)點(diǎn)火煤氣消耗基本都維持在 51～53m3/噸燒結(jié)礦，與其他較先進(jìn)的燒結(jié)生產(chǎn)線相比，點(diǎn)火煤氣消耗量相對(duì)較高。經(jīng)總結(jié)分析，造成燒結(jié)點(diǎn)火煤氣消耗高的主要原因包括點(diǎn)火負(fù)壓高、點(diǎn)火溫度高、空煤比波動(dòng)大、燒結(jié)布料料層低等[1]。

當(dāng)煤氣熱值、空煤比、壓力固定時(shí)，點(diǎn)火的好壞與點(diǎn)火器下的爐膛負(fù)壓（抽風(fēng)負(fù)壓）有直接關(guān)系。爐膛負(fù)壓越高，冷空氣進(jìn)入爐膛就越多，料面被抽入大量冷風(fēng)，造成表面點(diǎn)火效果差，不僅影響料層表面燒結(jié)礦質(zhì)量，而且造成混合料一進(jìn)入風(fēng)箱就被抽緊，影響混合料的透氣性，最重要的造成煤氣消耗高。因此通過(guò)控制點(diǎn)火器下面的1#～3#風(fēng)箱的壓力，實(shí)現(xiàn)爐膛微負(fù)壓點(diǎn)火，對(duì)于改善料面點(diǎn)火效果，降低煤氣消耗有非常明顯的效果。

2 行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

燒結(jié)機(jī)微負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)的運(yùn)用是目前燒結(jié)行業(yè)的共識(shí)，通過(guò)安裝微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)定期開(kāi)閥實(shí)現(xiàn)氣、物分離，有效將點(diǎn)火器區(qū)域下風(fēng)箱負(fù)壓控制在-0Pa左右，最低限度降低料層的不均勻收縮，提高料層透氣性穩(wěn)定料層中燃燒帶的遷徙及發(fā)展，提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)延長(zhǎng)火焰長(zhǎng)度，提高火焰在料層表面的停留時(shí)間使燃料得以充分燃燒，通過(guò)微負(fù)壓點(diǎn)火能有效減少煤氣消耗量從而降低燒結(jié)礦能耗，還可提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)。

3 現(xiàn)狀分析

目前釩鈦科技燒結(jié)廠360㎡燒結(jié)機(jī)煤氣消耗高的主要原因是360㎡燒結(jié)機(jī)1#-3#風(fēng)箱壓力為11.9KPa～14KPa，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓點(diǎn)火。制約燒結(jié)實(shí)施微負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)的因素分析如下：

（1）PLC原設(shè)計(jì)采用遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)操作兩種方式，主控室操作人員需根據(jù)生產(chǎn)狀況實(shí)時(shí)人工輸入開(kāi)度值，實(shí)際操作流程繁瑣且控制效果不佳，經(jīng)常因放灰不及時(shí)造成風(fēng)箱堵塞。由于連桿方式傳動(dòng)造成傳動(dòng)不能及時(shí)迅速有效的進(jìn)行。進(jìn)而造成傳動(dòng)裝置的損壞。最后造成1#風(fēng)箱經(jīng)常洗穿。

（2）風(fēng)箱及風(fēng)門控制系統(tǒng)磨損嚴(yán)重造成大量漏風(fēng)，1#-3#風(fēng)箱（2臺(tái)燒結(jié)機(jī)共6個(gè)支管）不能實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

（3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反饋有很大誤差，部分已經(jīng)不能使用，與實(shí)際情況不符，不能有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，故障率高、維護(hù)強(qiáng)度大。

為此，燒結(jié)廠開(kāi)展攻關(guān)，實(shí)施微負(fù)壓點(diǎn)火改造、優(yōu)化生產(chǎn)操作控制等措施以降低煤氣單耗。

4 具體實(shí)施內(nèi)容

利用4月燒結(jié)機(jī)停產(chǎn)中修時(shí)間安裝新型微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)因素對(duì)微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試：

（1）自動(dòng)控制程序及參數(shù)合理選擇

對(duì)360㎡燒結(jié)機(jī)操作程序進(jìn)行修改，并植入微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)化控制專用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，確保1#-3#風(fēng)箱生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓的狀況。同時(shí)設(shè)有人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，界面為手動(dòng)、自動(dòng)兩種狀態(tài)可隨意相互切換，并針對(duì)工況變化頻繁，可調(diào)整“基本參數(shù)”以滿足生產(chǎn)需要。

（2）風(fēng)箱內(nèi)部改造：

對(duì)兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐下1#-3#風(fēng)箱、 12個(gè)支管風(fēng)門及內(nèi)襯板進(jìn)行相應(yīng)處理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)風(fēng)箱進(jìn)行變徑處理，風(fēng)箱間依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)平行阻流器進(jìn)行處理。

（3）在兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)1#-3#風(fēng)箱管道上新增燒結(jié)機(jī)微負(fù)壓專用設(shè)備。新增閥門可以實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓點(diǎn)火的需要，且在微負(fù)壓狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間使用，并保證閥門在冷熱狀態(tài)下開(kāi)關(guān)靈活，沒(méi)有卡塞現(xiàn)象，在0～100％范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，同時(shí)保證使用期間閥門的耐磨和密封效果。

5 生產(chǎn)過(guò)程控制

安裝完成后，生產(chǎn)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際對(duì)微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整測(cè)試。經(jīng)過(guò)調(diào)試，確定了最佳風(fēng)箱開(kāi)度：1#風(fēng)箱開(kāi)度為30%，2#、3#風(fēng)箱開(kāi)度為25%即可使點(diǎn)火爐區(qū)域下風(fēng)箱負(fù)壓控制在-1Pa至1Pa之間，從而達(dá)到目標(biāo)要求，同時(shí)經(jīng)過(guò)摸索總結(jié)，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)人員做以下要求：

（1）由中控班長(zhǎng)督促中控工嚴(yán)格按微負(fù)壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作；

（2）利用檢修時(shí)間對(duì)微負(fù)壓閥門排灰、防堵塞情況進(jìn)行檢查、清理，確保風(fēng)管暢通；

（3）正常生產(chǎn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)1#、2#、3#風(fēng)箱溫度較正常下降較大，看火工需到現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，通過(guò)觸摸管壁判斷是測(cè)點(diǎn)壞了還是風(fēng)箱堵了，如果現(xiàn)場(chǎng)管壁溫度是冷的，那風(fēng)箱應(yīng)是出現(xiàn)了堵塞，此時(shí)看火工將1#、2#、3#風(fēng)箱執(zhí)行器打至手動(dòng)位，來(lái)回手動(dòng)開(kāi)閥、關(guān)閥幾次，并適當(dāng)敲打風(fēng)箱管壁，待管壁溫度回升，再回復(fù)到自動(dòng)控制。

（4）正常生產(chǎn)過(guò)程中，如遇到更換臺(tái)車、異常停機(jī)、短期主風(fēng)機(jī)風(fēng)門關(guān)小等情況，將1#、2#、3#風(fēng)門切換到手動(dòng)，適當(dāng)打開(kāi)30度至80度，待完全正常后，依次切換至自動(dòng)狀態(tài)，1#、2#、3#間隔時(shí)間為十分鐘。

（5）生產(chǎn)過(guò)程中如果遇到大的風(fēng)洞出現(xiàn)，看火工及時(shí)觀察1#、2#、3#風(fēng)箱負(fù)壓及溫度，如負(fù)壓降低至-3kpa以下仍然有下降趨勢(shì)，將風(fēng)門切換至手動(dòng)狀態(tài)，開(kāi)閉完成一次（4分鐘），如負(fù)壓恢復(fù)即切換至自動(dòng)狀態(tài)，若負(fù)壓沒(méi)有變化，反復(fù)操作幾次，直至正常生產(chǎn)。

6 實(shí)施效果

通過(guò)實(shí)施微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)控制技術(shù)后，燒結(jié)煤氣單耗降至39.90 m3/噸燒結(jié)礦，較實(shí)施前50.91 m3/噸燒結(jié)礦，每噸燒結(jié)礦煤氣單耗下降了11.01 m3/噸燒結(jié)礦。單耗較實(shí)施前下降21.6%。

表1  煤氣量消耗統(tǒng)計(jì)表

7 結(jié)語(yǔ)

（1）釩鈦科技公司360㎡燒結(jié)機(jī)采用高爐煤氣做點(diǎn)火燃料，各項(xiàng)指標(biāo)均偏高，尤其是高爐煤氣損耗量偏高，通過(guò)微負(fù)壓點(diǎn)火分區(qū)控制系統(tǒng)，使高爐煤氣達(dá)到最好的利用率，依據(jù)釩鈦科技360㎡燒結(jié)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，安裝微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)化控制裝置后高爐煤氣消耗量由原來(lái)的50.91 m3/噸燒結(jié)礦降低至39.90 m3/噸燒結(jié)礦，單耗較實(shí)施前下降21.6%。

（2）通過(guò)實(shí)施微負(fù)壓點(diǎn)火自動(dòng)化分區(qū)控制技術(shù)后，有利于主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量的合理分配，而且由于減輕了混合料被抽緊的現(xiàn)象，提高了料層的透氣性，可提高產(chǎn)量，節(jié)約固體燃料，且返礦率也隨之降低。由于使用了微負(fù)壓點(diǎn)火分區(qū)控制裝置，1#，2#， 3#風(fēng)箱處于密閉環(huán)境，節(jié)約了主抽風(fēng)機(jī)的電量。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓正軒，朱紅衛(wèi)，梁曉東，孫繼興，李偉林．降低 265m2燒結(jié)系統(tǒng)點(diǎn)火煤氣耗的實(shí)踐［J］．柳鋼科技．2018，(6) : 5 ，43．