新鋼3 60 m²燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

劉道林  陳伍烈  彭志強(qiáng)  劉定中

(新余鋼鐵股份有限公司燒結(jié)廠)

摘要  本文簡要介紹了新鋼新建的360m²燒結(jié)機(jī)的工藝特點(diǎn)，以及迅速達(dá)產(chǎn)的措施。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)機(jī)工藝特點(diǎn)達(dá)產(chǎn)措施

1  前  言

    新鋼2×360 m²燒結(jié)機(jī)工程是公司為三期技改300萬t薄板工程煉鐵系統(tǒng)2500 m³高爐的配套項(xiàng)目。該燒結(jié)機(jī)由中冶長天國際工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)、施工總承包，其設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)量381．89萬t／臺，利用系數(shù)1．3 t／(m²·h)，作業(yè)率93．15％。于2007年7月16日開工，分兩期建設(shè)，第一臺已于2008年7月16日建成投產(chǎn)，第二臺將于2009年投產(chǎn)。第一臺正式投產(chǎn)9天后，利用系數(shù)就達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

    新鋼360 m²燒結(jié)機(jī)采用了國內(nèi)先進(jìn)的工藝、裝備，自動(dòng)化水平較高。其工藝流程包括配料、一混、二混、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、冷卻、抽風(fēng)與除塵，整粒篩分及成品礦取樣檢驗(yàn)等，平面布置緊湊，物料運(yùn)輸流暢。投產(chǎn)后生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)良好，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2  360 m²燒結(jié)機(jī)工藝特點(diǎn)及裝備水半

2．1采用了先進(jìn)的燒結(jié)工藝

    1)工藝流程布置順暢、緊湊、合理，2臺分期建設(shè)分配合理；

    2)采用高負(fù)壓(16500 pa)、厚料層(650 mm，臺車欄板高700 mm)燒結(jié)工藝，為高產(chǎn)量、高質(zhì)量、低燃耗創(chuàng)造了良好條件，為今后進(jìn)一步提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量打下了基礎(chǔ)。

    3)加強(qiáng)混合作業(yè)，二段混合時(shí)間合計(jì)5．6 min，進(jìn)一步提高混合料造球性能，以改善料層透氣性；

    4)為提高混合料溫度，改善料層透氣性，減少或消除過濕層，二次混合機(jī)內(nèi)通蒸汽預(yù)熱混合料，一、二次混合機(jī)內(nèi)加熱水來提高混合料溫度。

    5)取消熱礦篩分，消除了因熱礦篩設(shè)備故障給系統(tǒng)作業(yè)率帶來的不利影響，同時(shí)也減少了污染源，改善了操作環(huán)境；

    6)對鼓風(fēng)環(huán)冷式冷卻機(jī)高溫段的廢氣進(jìn)行回收，生產(chǎn)蒸汽，用來預(yù)熱混合料和廢熱氣用于燒結(jié)機(jī)料面保溫，以降低能源消耗；

    7)各種原料按設(shè)定的比例進(jìn)行自動(dòng)配料，以穩(wěn)定混合料成分；

    8)選用雙斜帶式點(diǎn)火爐，該點(diǎn)火爐采用了雙斜交叉燒嘴直接點(diǎn)火的先進(jìn)技術(shù)，具有點(diǎn)火效率高，能耗低，適應(yīng)性強(qiáng)，料面質(zhì)量好，使用壽命長等特點(diǎn)；

    9)主要工藝設(shè)施的選型滿足新鋼公司的要求，能達(dá)到燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)1．55 t／，(m²·h)

的能力。

2．2采用了先進(jìn)的技術(shù)裝備

    為了使新鋼360 m²燒結(jié)機(jī)工程具有國內(nèi)先進(jìn)的裝備水平，在設(shè)備選型上力求先進(jìn)、可靠。例如采用帶柔性傳動(dòng)的燒結(jié)機(jī)；具有良好冷卻效果的鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)；帶移動(dòng)篦板的單輥破碎機(jī)；具有高篩分效率的橢圓等厚篩及雙斜式點(diǎn)火爐等專有技術(shù)產(chǎn)品。

    機(jī)頭采用了電除塵，阻力損失小，除塵效率高，維護(hù)方便，大煙道配有冷風(fēng)閘，在廢氣溫度高于180℃時(shí)，閥門自動(dòng)打開，吸入冷風(fēng)從而起到避免因廢氣溫度過高可能導(dǎo)致對除塵器、風(fēng)機(jī)等設(shè)施的損害。

2．3采用了先進(jìn)的自動(dòng)檢測、控制系統(tǒng)

1)加強(qiáng)檢測控制功能，掌握生產(chǎn)主動(dòng)權(quán)。

生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的長期穩(wěn)定，離不開對生產(chǎn)過程及時(shí)、自動(dòng)地檢測與控制。為此在配料礦槽、環(huán)冷機(jī)卸料斗、混合料及鋪底料礦槽等設(shè)置了料位檢測。對混合料加水、點(diǎn)火爐溫度、燒結(jié)終點(diǎn)溫度及位置計(jì)算等進(jìn)行自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制。還設(shè)有工業(yè)電視對關(guān)鍵生產(chǎn)部位進(jìn)行監(jiān)視。通過上述系統(tǒng)可以隨時(shí)了解生產(chǎn)的全過程，掌握生產(chǎn)主動(dòng)權(quán)，使生產(chǎn)過程處于正常穩(wěn)定狀態(tài)。

    2)采用集散型EIC(三電一體化)控制系統(tǒng)。

    采用以中央微處理單元(CPU)為核心，總線冗余的集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(EIC)，完成從配料到成品輸出全過程的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、參數(shù)顯示、越限報(bào)警和報(bào)表打印。

2．4各工藝系統(tǒng)主要特點(diǎn)

2．4．1  配料系統(tǒng)

    含鐵原料(除冷返礦、除塵灰外)為單一的混勻礦，即所用的各種含鐵原料均在混勻料場混勻，然后用膠帶機(jī)輸送至配料室的配料礦槽。

    配料系統(tǒng)配料室共設(shè)15個(gè)礦槽。其中l～5號槽為混勻礦槽，6、7號槽為冷返礦，8、9號槽為燃料，10號槽為石粉(兩個(gè)排料口)、ll、12號槽為云粉，13、14號槽為生石灰(各兩個(gè)排料口)，15號槽(兩個(gè)排料口)為除塵灰�；靹虻V、冷返礦、燃料采用圓盤給料機(jī)加電子皮帶秤給料，石粉、云粉采用直拖式皮帶定量給料。生石灰消化后進(jìn)人配料皮帶，除塵灰經(jīng)圓筒加濕后進(jìn)入配料皮帶。

    混合制粒采用兩段式：一混混勻并加水，混合時(shí)問2．1 min；二混制粒且調(diào)整混合料水分，混合時(shí)間3．5 min。混合設(shè)備均為圓筒混合機(jī)，露天地面布置，采用齒輪齒圈傳動(dòng)，并設(shè)有盤車裝置及自動(dòng)噴油潤滑系統(tǒng)。采用霧化噴嘴加水，以強(qiáng)化混合料制粒；并通入了蒸汽預(yù)熱混合料，以提高料溫。

2．4．2燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)

    360 m²燒結(jié)機(jī)布料系統(tǒng)采用了圓輥給料加九輥布料的布料方式，先由梭式布料小車將混合料均勻地給到機(jī)頭混合料料倉，再由圓輥給料機(jī)和九輥偏析布料器將其布到燒結(jié)機(jī)臺車上。這樣，使混合料粒度和含碳量沿料層高度產(chǎn)生合理偏析，而沿臺車寬度方向均勻分布。

    燒結(jié)機(jī)主驅(qū)裝置采用柔性傳動(dòng)，機(jī)尾采用水平移動(dòng)架，頭尾星輪采用新型連體齒板，并按優(yōu)化的車輪運(yùn)行軌跡設(shè)置相應(yīng)的變徑彎道，使臺車進(jìn)入彎道后運(yùn)行平穩(wěn)，無相互干涉和碰撞。為了防止燒結(jié)機(jī)本體漏風(fēng)，還采取了以下措施：

    1)機(jī)頭端部密封采用新型金屬結(jié)構(gòu)的密封裝置，兩側(cè)密封采用下彈式彈性滑板與風(fēng)箱固定滑道的密封裝置。

    2)臺車端部設(shè)置防磨板。

    選用雙斜式燒結(jié)點(diǎn)火保溫爐，它采用了雙斜交叉燒嘴直接點(diǎn)火的先進(jìn)技術(shù)，其高溫火焰帶寬度適中，溫度均勻，高溫點(diǎn)火時(shí)間可與機(jī)速良好匹配，采用的燒嘴流股混合良好，火焰短、燃燒完全，因而點(diǎn)火效率高、能耗低、點(diǎn)火質(zhì)量好。具有燃燒效率高、維護(hù)工作量少、作業(yè)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、使用壽命長等特點(diǎn)。

熱風(fēng)燒結(jié)保溫罩緊接點(diǎn)火保溫爐安裝，利用從環(huán)冷機(jī)回收的熱風(fēng)通過熱風(fēng)燒結(jié)保溫罩均勻覆蓋到燒結(jié)機(jī)料面，從而提高燒結(jié)礦質(zhì)量，降低固體燃料消耗。

2．4．3余熱利用

    利用鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機(jī)高溫段的熱廢氣，一部分用于熱風(fēng)燒結(jié)，另一部分用來產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽用于預(yù)熱混合料和生產(chǎn)熱水，生產(chǎn)熱水作為一、二次混合機(jī)的添加水以提高料溫。

2．4．4采用無熱篩工藝

    我廠老系統(tǒng)及115 m²燒結(jié)機(jī)都配置了熱篩，其篩下的返礦經(jīng)返礦圓盤進(jìn)入混合料，可提高混合料溫度，也可改善環(huán)(帶)冷機(jī)的冷卻效果及減少揚(yáng)塵。但熱篩篩板損壞快，故障率高，影響生產(chǎn)，115 m²燒結(jié)機(jī)的熱篩就多次出現(xiàn)支撐大梁、篩框裂紋的缺陷，熱返礦量的波動(dòng)還影響混合料水平的穩(wěn)定。我廠2005年投產(chǎn)的180m²燒結(jié)機(jī)采用了無熱篩工藝，效果良好。

    360 m²燒結(jié)機(jī)也采用了無熱篩工藝，減少了設(shè)備及其故障點(diǎn)，減少了影響燒結(jié)機(jī)作業(yè)率的因素，且有利于混合料水分的穩(wěn)定。至于因無熱返礦混合料溫度低，通過采取通余熱回收的蒸汽、加熱水等措施來提高。取消熱篩能減少故障點(diǎn)，提高作業(yè)率，故設(shè)計(jì)時(shí)取消了熱振篩，燒結(jié)餅經(jīng)單輥破碎后直接進(jìn)入環(huán)冷機(jī)。

2．4．5成品整粒系統(tǒng)

    為適應(yīng)高爐冶煉的要求，給高爐提供含粉少、粒度均勻的燒結(jié)礦和分出10～18mm粒度的鋪底料，成品整粒系統(tǒng)采用二個(gè)篩分室三次篩分流程。整粒流程有三個(gè)系列，2個(gè)系列生產(chǎn)，1個(gè)系列備用(兩臺燒結(jié)機(jī)共同備用)。

    從冷卻機(jī)出來的燒結(jié)礦送往一次篩分室的一次冷礦振動(dòng)篩，該篩篩孔為l0 mm，篩上大于10 mm粒級的燒結(jié)礦進(jìn)入二次冷礦振動(dòng)篩，該篩篩孔為18 mm，篩下l0～18 mm的產(chǎn)品作為鋪底料送往燒結(jié)室，多余部分進(jìn)入成品輸送系統(tǒng)。篩上大于18mm粒級的燒結(jié)礦為大成品，進(jìn)入成品輸送系統(tǒng)。從一次冷礦振動(dòng)篩篩出的0～10 mm粒級的燒結(jié)礦進(jìn)人二次篩分室的三次冷礦振動(dòng)篩，該篩篩孔為5 mm。分出的5～10mm粒級為小成品，小于5 mm的為冷返礦送入配料室的冷返礦槽。

2．4．6  自動(dòng)化控制系統(tǒng)

    全廠設(shè)置較完善的過程檢測和控制項(xiàng)目，采用三電合一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并運(yùn)用國內(nèi)先進(jìn)、成熟的燒結(jié)控制軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)工藝全過程的自動(dòng)控制。儀表檢測、控制參數(shù)均納入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)過程集中監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)處理及生產(chǎn)管理。

    過程控制主要有自動(dòng)配料和混合加水控制：

    1)自動(dòng)配料控制計(jì)算機(jī)根據(jù)人工設(shè)定的各種物料的配比及綜合輸送量自動(dòng)計(jì)算出各種物料的下料設(shè)定值，然后經(jīng)PI調(diào)節(jié)，輸出給定量來控制給料裝置的下料量。

  2)混合機(jī)加水控制

   人工設(shè)定一、二混目標(biāo)水分，由計(jì)算機(jī)根據(jù)配合料的實(shí)際輸送量及各種物料的原始水分率自動(dòng)計(jì)算并控制一、二次混合機(jī)的加水量。同時(shí)，根據(jù)一、二混排料口水分儀測定值對混合機(jī)內(nèi)加水進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，即根據(jù)設(shè)定目標(biāo)水分率和實(shí)際測量值的偏差自動(dòng)修正原始水分率，從而調(diào)節(jié)加水量。

3  實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)效的措施

    360 m²燒結(jié)機(jī)從開工到竣工投產(chǎn)不到1年時(shí)間，且投產(chǎn)后短短9天后就實(shí)現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)基本穩(wěn)定在1．33 t／m²·h，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為77％，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。主要采取了以下措施：

3．1  加強(qiáng)原料準(zhǔn)備及配礦優(yōu)化研究工作

    面對原料市場變化及礦種良莠不齊的情況，為滿足新燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)及高爐的精料要求，燒結(jié)廠綜合考慮燒結(jié)機(jī)的工藝設(shè)備、原料條件，通過設(shè)計(jì)配礦方案，合理搭配礦種。

3．2對燒結(jié)機(jī)施工過程及早介入，全程監(jiān)控

  360 m²燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)、施工為總承包，為了使之成為優(yōu)良工程，燒結(jié)廠抽調(diào)專業(yè)人員成立籌備組，介入到承包方的設(shè)計(jì)、施工中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)、解決問題。不合理的施工得到了及時(shí)糾正、整改，尤其在設(shè)備安裝階段，不斷深入施工現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題歸口上報(bào)，并對已安裝好的設(shè)備進(jìn)行初步驗(yàn)收，指出缺陷并出具書面材料備案整改。

3．3加強(qiáng)人員培訓(xùn)

  為適應(yīng)高效化管理，新燒結(jié)機(jī)定員全部從現(xiàn)有車間抽調(diào)，采取了理論與實(shí)踐的結(jié)合，廠內(nèi)培訓(xùn)與外委培訓(xùn)相結(jié)合的措施，使他們增長理論知識和實(shí)際操作技能，以勝任新燒結(jié)機(jī)崗位。

3．4摸索合理的操作工藝參數(shù)和方法

  新燒結(jié)機(jī)比我廠此前的最大燒結(jié)機(jī)(180 m²)大得多，雖然我廠派出了骨干到兄弟廠學(xué)習(xí)，但各廠的配礦結(jié)構(gòu)不同，適宜的操作參數(shù)也會有所不同。我廠在參考兄弟廠的操作參數(shù)的基礎(chǔ)上，對工藝操作參數(shù)進(jìn)行摸索和調(diào)整，建立、完善了詳細(xì)的工藝考核制度。例如，廢氣溫度要達(dá)到140 ℃以上，終點(diǎn)溫度控制在350℃以上，超標(biāo)則嚴(yán)格考核。

3．5及時(shí)整改試生產(chǎn)期間出現(xiàn)的問題，保障設(shè)備、生產(chǎn)穩(wěn)定順行

及時(shí)整改混勻堆取料作業(yè)線的設(shè)備故障，保障新燒結(jié)機(jī)的原料供應(yīng)。

針對混合料水分儀器初期不夠完善的情況，進(jìn)行了實(shí)物檢測標(biāo)定，提高水分穩(wěn)定率；

    針對一次混合機(jī)簡體粘料嚴(yán)重的情況，一方面適當(dāng)控制生石灰配加量(控制在4％左右)，降低物料粘性；另一方面學(xué)習(xí)兄弟廠經(jīng)驗(yàn)，在圓筒入口設(shè)置高壓水噴淋，沖刷筒壁，取得初步效果并在不斷完善中。

    燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)之初，燒結(jié)過程尚不穩(wěn)定，有部分生燒現(xiàn)象，小顆粒燒結(jié)礦堵塞冷礦篩部分篩孔，降低了篩分效率。為此，我廠啟用備用篩分系列，對堵塞的冷礦篩進(jìn)行清理。加強(qiáng)燒結(jié)礦粒度監(jiān)控，適時(shí)切換或同時(shí)使用兩個(gè)系列篩分，使燒結(jié)礦粒級組成滿足高爐需要。

4  結(jié)  語

    新鋼360 m²燒結(jié)機(jī)采用了一系列先進(jìn)的工藝技術(shù)，裝備水平、自動(dòng)化水平均較高，設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量較好，采取的達(dá)產(chǎn)措施切實(shí)有效，取得了投產(chǎn)后迅速達(dá)產(chǎn)的良好效果。雖然也存在一些小問題，但都得到了及時(shí)的整改，總體而言，360 m²燒結(jié)機(jī)工程是非常成功的，必將為新鋼公司創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。