济((南)钢120 m2烧结机降低烧结矿含粉率的改造与实践

济(南)钢120 m²烧结机降低烧结矿含粉率的改造与实践

    王振海    金立宏     李 玮

(济南钢铁集团有限公司第一炼铁厂  济南  250101)

摘 要：针对济钢烧结矿含粉偏高的实际情况，在强化生产操作提高内在质量的同时，对烧结矿筛分和运输系统进行改造，优化了烧结矿的粒度组成，降低烧结矿含粉，提高烧结矿的利用率。

关键词：烧结矿    降低含粉    技术改造

0  前言

    烧结矿是高炉炼铁的主要原料，在高炉炉料结构中所占比例在70％以上，因此，入炉烧结矿的质量状况是直接影响高炉顺行和生铁成本的关键因素，控制好人炉烧结矿的质量在稳定高炉炉况、降低成本方面均产生积极作用。济钢120m²烧结机结合生产工艺的实际情况进行改造，有效保证了烧结矿含粉率降低，在稳定高炉方面取得良好的效果。

1  现状分析

    由于钢铁工业的迅速发展，高炉的利用系数逐步提高，在济钢熟料供应能力整体上是不足的，因此，烧结机始终处于满负荷生产状态，120m²烧结机利用系数最高曾达到2．0 t／(m²·h)以上，但是运送到高炉的烧结矿含粉也高达7．0％之多，高炉吨铁返粉达350 kg／t以上。

    济钢2×120 m²烧结机原工艺中烧冷系统利用3、4号冷筛筛取12～18 mm的铺底料供烧结机使用，5号冷筛将双系列12 mm以下的烧结矿中小于5 mm的返矿筛出返回配料室重新参加配料。根据工艺要求5^#冷筛的筛网直径为5 mm，由于产量高时常存在筛不透的状况，造成仍有相当部分小于5 mm返粉随烧结矿送到高炉去。

    高炉系统为了保证炉料的透气性对烧结矿进行第二次筛分，但是其筛子的有效筛分面积相对较小，因此为保证筛分效果一般采取控制筛孔直径在6mm以上，仍然筛不彻底就继续扩大筛孔直径，如此使高炉槽下烧结返粉中大于5 mm部分占50％，以上，吨铁返粉达到350 kg左右，这样一来高炉系统每天有大量返矿被重新运送到原料场，如此的恶性循环一度使烧结中和料的返粉比例达到45％，这说明高炉槽下出现烧结矿严重过筛的状况，造成资源的极大浪费，必须采取有效措施加以扭转。

2  改造措施

为降低烧结矿的含粉率，从实现途径上有两种：一是从优化操作上提高烧结矿的内在质量，改善烧结矿的矿相结构，提高烧结矿抗摔打能力；二是改善烧结矿的运输路径，降低烧结矿在运输过程中的落差，减少因过分摔打的粉化。

2．1  优化操作，提高烧结矿内在质量

    尽管烧结矿总量不足，烧结工序从生产组织方面仍采取适当降低产量水平，强化厚料层低温烧结，将生产组织的重点转移到提高烧结矿内在质量上来，为提高抗摔打能力创造内在条件。

2．2  实施降低落差技术改造

    首先对成品烧结矿的运输环节进行改造，降低烧结矿在成品系统的落差，减少过度粉化的产生；其次，提高筛分系统的冷筛能力，增加筛子的数量并扩大筛孔直径，使烧结矿中夹带的小于5 mm返粉降低到最低限度，为高炉槽下筛分减轻负荷。

      1)带冷机下料口改造，实施烧结矿软着陆降低落差。

      原两台烧结机是1994年投产的，设计带冷机头部到成1、2皮带的高度在9．4 m，卸料方式基本为抛落式，烧结矿直接落在中间受料平台，摔碎几率很大(如图1)，虽经几次改造，效果均不太明显。近年来经过观察分析，将改造重点放在控制烧结矿运行轨迹上，采用近距离接料，分主、副两级弧形流槽实现烧结矿的滚动运行，改变烧结矿下落过程的运行轨迹(如图2)实施软着陆，大大减小了烧结矿的跌落撞击，同时由自然形成的料衬铺底提高流槽的耐磨性能，经过测试在降低烧结矿返粉和小粒级方面取得明显效果(如表1)。

    2)改造冷筛。

    a．增加冷筛的筛分能力。

    原来两台120 m。烧结机的冷筛系统只通过一台5号冷筛对烧结矿小于5 mm部分进行筛分，筛分效率受到严重限制。为了提高小于5 mm返粉的筛分效率，把原来一台5号冷筛改建成5、6号两台冷筛，保证每台烧结机有一台独立的冷筛处理小于5 mm部分烧结矿，与原来的设备相比冷筛的筛分面积扩大1倍，处理量降低了50％，同时将冷筛设备由原来的椭圆筛改造成棒筛，使每台冷筛的有效筛分面积增加了近15％，保证了筛分效率提高，也解决了产量高筛不透的状况。

      b．扩大冷筛的筛缝间隙。

      原工艺中冷筛的筛缝5 mm，改造后要求厂家制作筛网保证6 mm以下的返粉全部返回配料室参加内部配料，不能送到高炉，现在5、6号冷筛的筛缝基本在6 mm左右。

      3)成品料仓降低落差改造。

      成品烧结矿在运输过程中还有一个过程容易造成摔碎，就是成品矿进入料仓的摔打，120 m²烧结机共有7个料仓，累计储存3500 t，仓内高度11．5 m，没有采取缓冲措施，烧结矿基本上是直接落下摔碎非常严重。对料仓实施缓冲改造，沿仓壁制作双螺旋结构的缓冲流槽，保证了接料平稳，缓冲滚动下滑进入料仓下部，具有布料功能范围大，左右旋转各180°对称布料堆积，由下部堆积料位升高后再由导料滑槽外侧溢出灌满料仓。如此相当于将料仓的高度降低2／3之多，明显降低了烧结矿的摔碎。

3  效果

    经过工艺操作上的强化和运输过程的改造，运送到高炉烧结矿中小于5 mm部分明显降低，经成品料仓检测小于5 mm部分不到4％，比改造前降低近3个百分点，而且高炉系统在烧结矿中夹带粉子降低的前提下对槽下筛孔从原来的6 mm减小到4．5mm，因此吨铁返粉也实现大幅下降。

3．1  改造前后烧结矿粒级数据及净入炉量的对比

    经过改造烧结矿的粒级组成得到明显改善，由表1、表2数据可以看出，改造前7、8月份烧结矿的含粉率和5～10 mm粒级，比改造后10、11月份分别降低了3个百分点，而实际人炉的净烧结矿与烧结矿产量比值的净矿率呈现明显提高，平均升高了15个百分点左右。

3．2  吨铁的返粉下降

    改造后送到高炉的烧结矿含粉率降低3个百分点，减轻了高炉槽下筛子的负荷，高炉就有条件减小筛孔的直径，如此返粉量明显下降，比改造前吨铁返粉平均减少68 kg／t，效果最明显的350 m²高炉吨铁减少117 k／t。

4  结语

    在当前严峻的市场形势下，降低烧结矿返粉率对进一步降低生铁成本有非常重要的意义。为降低烧结矿返粉率，首先保证烧结矿内在质量的稳定，其次改善运输环节，降低落差减少摔碎同样重要。对烧结机系统落差的改造主要体现在三个方面，一是改善带冷机头部卸矿的运行轨迹，降低落差；二是提高成品工序的筛分能力，提高内返粉，减少外供部分的返粉含量；三是降低成品烧结矿仓的卸料空间，在不减少仓存能力的前提下降低下料高度，实现降低返粉的效果。