燒結(jié)產(chǎn)能提高綜合技術(shù)改造

1、校企合作科研攻關(guān)申報書一、 項目的基本情況項目名稱燒結(jié)產(chǎn)能提高綜合技術(shù)改造項目類別工藝 設(shè)備 主要完成人（按貢獻大小排序）主要完成單位（按貢獻大小排序）（蓋章）推薦單位（蓋章）主題詞燒結(jié)產(chǎn)能、合理配礦、造球、漏風(fēng)率項目來源項目起止時間二、項 目 簡 介根據(jù)集團公司高爐大修改造設(shè)計要求，高爐復(fù)產(chǎn)后對燒結(jié)產(chǎn)能的需求將明顯增加。依2011年高爐年產(chǎn)100萬噸鐵水計算，燒結(jié)產(chǎn)能需求將達到140萬噸左右。根據(jù)這個目標(biāo)，現(xiàn)場操作人員加強巡檢，點檢人員、保駕隊伍在加強在線設(shè)備維護的同時，做好備品備件管理，保證在線設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，出現(xiàn)事故時可以在最短時間完成處理，工藝設(shè)備人員全力確保系統(tǒng)作業(yè)率達到96%以上。除

2、此以外，工藝環(huán)節(jié)還需進行大量技術(shù)改進工作：高爐煤氣點火爐改造后，力爭實現(xiàn)點火質(zhì)量不降低、內(nèi)返比例不增加，風(fēng)箱負壓和燒結(jié)終點控制得到有效改善。在風(fēng)機現(xiàn)有抽風(fēng)能力下，配料環(huán)節(jié)下料精度、混合環(huán)節(jié)造球和料溫提高效果，以及冷礦篩篩分效率等參數(shù)都將影響燒結(jié)產(chǎn)能能否進一步增加。為保障系統(tǒng)復(fù)產(chǎn)后實際產(chǎn)能能夠達到高爐生產(chǎn)需要，對燒結(jié)生產(chǎn)線路進行綜合工藝技術(shù)改造，十分必要。結(jié)合產(chǎn)能提高影響因素，主要從增加粒度較粗的礦粉優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)、強化混合制粒、完善布料、需要適合物料燒結(jié)的合理配風(fēng)制度，通過提高料層透氣性、保障料面點火質(zhì)量，降低邊緣漏風(fēng)等措施，提高燒結(jié)礦產(chǎn)能、強度質(zhì)量考核指標(biāo)，從而提高燒結(jié)礦成品率。并在此基礎(chǔ)上細

3、化配料、混合改加熱水、實施霧化水，以及燒結(jié)機風(fēng)箱閘板開度調(diào)整等具體措施，進一步為燒結(jié)終點優(yōu)化控制提供有利條件，并以此實現(xiàn)穩(wěn)定和提高復(fù)產(chǎn)后燒結(jié)礦性能指標(biāo)的目的。與此同時，針對冷礦篩篩分效率，對冷礦篩篩網(wǎng)使用周期進行跟蹤記錄，以找到篩網(wǎng)使用周期和內(nèi)返比例之間的最佳結(jié)合點。（不少于500個漢字）三、項目詳細內(nèi)容1、立項背景隨著高爐大修復(fù)產(chǎn)后生產(chǎn)負荷增大，生產(chǎn)成本的制約，燒結(jié)礦產(chǎn)能提高成為燒結(jié)作業(yè)區(qū)的重點工作。依2011年高爐年產(chǎn)100萬噸鐵水計算，燒結(jié)產(chǎn)能需求將達到140萬噸左右。如何確保高爐對燒結(jié)礦的需求，并且使燒結(jié)設(shè)備穩(wěn)定運行，為此作業(yè)區(qū)根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，對燒結(jié)工藝系統(tǒng)進行綜合改造。根據(jù)這個目

4、標(biāo)，現(xiàn)場操作人員加強巡檢，點檢人員、保駕隊伍在加強在線設(shè)備維護的同時，做好備品備件管理，保證在線設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，出現(xiàn)事故時可以在最短時間完成處理，工藝設(shè)備人員全力確保系統(tǒng)作業(yè)率達到96%以上。針對燒結(jié)生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，配料、混合、點火布料、冷卻篩分工作尤為重要。如何提高燒結(jié)產(chǎn)能，如何在綜合改造上有所創(chuàng)新，如何在現(xiàn)有原料條件下燒出優(yōu)質(zhì)的燒結(jié)礦，如何發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢作用，答案就是在制約燒結(jié)生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)上采取措施，逐步完善優(yōu)化，提高工藝操作水平。燒結(jié)作業(yè)區(qū)結(jié)合廠生產(chǎn)技術(shù)科，共同完善燒結(jié)產(chǎn)能提高綜合技術(shù)改造，經(jīng)過一年來對現(xiàn)場工藝操作水平的強化，使燒結(jié)產(chǎn)量、質(zhì)量都有較大幅度提高，各項指標(biāo)均達到國內(nèi)同行業(yè)

5、先進水平。對待生產(chǎn)中取得的經(jīng)驗要認真總結(jié)，對存在的不足要進一步強化，用增加產(chǎn)能后的燒結(jié)礦代替外購球團，并且盡可能降低海南塊礦的使用，降低高爐所需物料的成本。（不少于500個漢字）2、詳細科學(xué)技術(shù)內(nèi)容（不少于2000字）規(guī)范原料進廠要求：根據(jù)廠內(nèi)現(xiàn)有原料結(jié)構(gòu)，對燒結(jié)所使用原料的粒度，水分提出嚴(yán)格要求，燒結(jié)所用鐵料水分含量限制在7.5%以下；所用無煙煤水分要求小于8%，粒度小于15mm;燃料破碎系統(tǒng)改造：針對燒結(jié)生產(chǎn)所使用的燃料特點，作業(yè)區(qū)先后對兩套四輥破碎系統(tǒng)進行改造，將四輥上輥的主動輥一側(cè)焊牙，對下輥進行淬火處理以增加強度；規(guī)定定期對四輥輥皮進行車輥，破碎燃料過程中嚴(yán)格控制進入四輥的燃料量，每

6、班每小時測量一組燃料破碎前后粒度（3mm和0.5mm）；物料粒度等級的規(guī)范測量：作業(yè)區(qū)工藝技術(shù)人員針對燒結(jié)生產(chǎn)鐵原料粒度組成測定、燒結(jié)機不同料層厚度混合料粒度測定、燒結(jié)礦粒度和內(nèi)循環(huán)返礦殘?zhí)紲y定。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，鐵混料中粒度1-3mm比例為12.6%，0.63-1mm比例為8.8%，<0.63mm為41.3%，累計小于3mm所占比例為62.7%。而我廠燒結(jié)用燃料破碎后1-3mm比例為26.87%，0.63-1mm比例為21.73%，<0.63mm為31.83%，累計小于3mm所占比例為80.43%。通過研究對比分析發(fā)現(xiàn)燃料存在過粉碎現(xiàn)象。相比之下燃料粒度偏細，容易導(dǎo)致燃料混合不均、布

7、料操作中燃料發(fā)生較大偏析，由此造成燒結(jié)過程反應(yīng)程度不均，燒結(jié)礦質(zhì)量波動。對此問題，作業(yè)區(qū)于3月24日起歷時半月完成四輥預(yù)篩分系統(tǒng)改造，并對破碎前后燃料不同粒度等級進行規(guī)范測量，取得的明顯效果。強化混合制粒操作：在高爐大修期間，作業(yè)區(qū)對二次混合機進行改造，使用AH-NK尼龍襯板，有效減少粘料；另外，針對生產(chǎn)負荷增大，要求各班對支撐混合筒運轉(zhuǎn)的膠輪適量添加滑石粉，以有效保證混合傳動設(shè)備的正常運行并提高膠輪的使用壽命；通過合理分布配混系統(tǒng)的加水改造，有效地保證了混合料的水分控制；保證了混合過程中的造球，提高燒結(jié)料面的透氣性，實現(xiàn)厚料層操作。燒結(jié)作業(yè)區(qū)原有混合料加熱方式主要采用生石灰消化放熱和二次混合

8、蒸汽預(yù)熱。受混合料溫度偏低、成球性能差以及成生石灰成分、粒度指標(biāo)波動等因素的影響，燒結(jié)礦外在形態(tài)經(jīng)常出現(xiàn)“白點”現(xiàn)象，不僅降低了燒結(jié)礦的強度指標(biāo)，還對燒結(jié)機料層的透氣性、固體燃料的消耗、燒結(jié)礦的堿度穩(wěn)定率等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)也有著較為嚴(yán)重的影響。為此，燒結(jié)作業(yè)區(qū)在原一次混合崗位有管道路徑及其框架的基礎(chǔ)上，增加布置一臺“蒸汽-常溫水”熱交換器和安置小平臺，通過擴散傳熱的方式，實現(xiàn)常溫冷態(tài)水的加熱過程。經(jīng)過兩個月的生產(chǎn)實踐表明，通過此項改造：可以有效提高生石灰的消化速率，減少因生石灰消化效果不佳造成的燒結(jié)礦CaO波動，將燒結(jié)礦的堿度穩(wěn)定率提高了1.5%;混合料溫度平均提高4.3，>3mm粒度部分增

9、加了2.9%，燒結(jié)機利用系數(shù)提高了0.08，燒結(jié)成品率提高了0.4%。強化燒結(jié)操作：要求控制好燒結(jié)垂直燃燒速度和燒結(jié)終點，使燒結(jié)總管負壓控制在 -14 -16kp；合理控制好高爐煤氣點火爐空燃比，燒結(jié)機速，使得點火介質(zhì)有效接觸料面，并且有充分地點火時間，強化厚料層操作，保證燒結(jié)料面高度在700mm以上；在現(xiàn)有環(huán)冷鼓風(fēng)條件下，控制好環(huán)冷機速，保證燒結(jié)礦冷卻效果；燒結(jié)生產(chǎn)過程中料層的透氣性對燒結(jié)機利用系數(shù)、固體燃料消耗、成品率等重要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)有重要影響，而料層的透氣性主要取決于混合料的粒度以及在燒結(jié)機臺車上的布料情況。鑒于我廠布料設(shè)備擺式布料器，在擺動過程中導(dǎo)致燒結(jié)布料嚴(yán)重不均：燒結(jié)機兩側(cè)靠近擋

10、板位置的物料粒度偏大，而燒結(jié)機中部鐵料粒度較細。根據(jù)現(xiàn)場測定，在燒結(jié)機上料面垂直向下500mm處，自靠近擋板邊緣100mm處中至臺車中心處8mm物料比例變化為：9.85%7.22%5.51%。本來擋板邊緣就漏風(fēng)，受邊緣粒度偏大的因素影響，邊緣燒結(jié)過程被進一步加快，導(dǎo)致燒結(jié)機臺車上燒結(jié)反應(yīng)運行不均，機尾斷面紅火層偏析。對此，作業(yè)區(qū)自行設(shè)計制作了燒結(jié)機壓料裝置，有效弱化了燒結(jié)臺車和中心和邊緣透氣性不均問題，為提高整體燒結(jié)礦強度和成品率指標(biāo)創(chuàng)造了有利條件。(6)為有效減少燒結(jié)機臺車物料粒度不均造成的燒結(jié)過程不均問題，燒結(jié)工藝人員在燒結(jié)機點火器前臺車兩邊設(shè)置了由擋皮和篦條制成的邊緣壓料裝置。將邊緣物料

11、壓實，并使其可以隨臺車布料厚度調(diào)整而上下浮動，有效地改善了燒結(jié)過程控制。通過此項改造，燒結(jié)機臺車布料厚度提高約21mm，9月份燒結(jié)平均布料厚度達到721.2mm，充分發(fā)揮了厚料層的自動蓄熱功能，對降低固體燃耗指標(biāo)有良好作用(噸礦降低燃料消耗達1.8kg)。此外，提高布料厚度后，料層表面強度差的燒結(jié)礦相對減少，燒結(jié)機速減慢使燒結(jié)點火時間延長，改善了燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度，小粒度燒結(jié)礦減少，燒結(jié)成品率指標(biāo)提高約2.73%。(7) 根據(jù)現(xiàn)場物料特點合理配置高爐煤氣和助燃風(fēng)比例，通過對料面表層燒結(jié)礦FeO含量檢測發(fā)現(xiàn)，助燃風(fēng)和高爐煤氣配比控制1：0.8左右，表層燒結(jié)礦FeO含量在保證強度指標(biāo)基礎(chǔ)上滿足生產(chǎn)需求

12、，有助于增加料層層透氣性能，利于產(chǎn)能提高。(8) 嚴(yán)格監(jiān)控冷礦篩篩分效果：定期更換燒結(jié)篩分系統(tǒng)篩板，每班測試（5mm）返礦粒度指標(biāo)，保證成品燒結(jié)礦粒度指標(biāo)滿足高爐煉鐵生產(chǎn)需要。（紙面不敷，可另增頁）3、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點：環(huán)冷預(yù)熱助燃風(fēng)：把環(huán)冷產(chǎn)生的高溫廢氣對燒結(jié)點火使用的助燃空氣進行預(yù)熱，預(yù)熱后助燃風(fēng)平均溫度約160-190左右，最高可達210-220。預(yù)熱后的助燃空氣用于高爐煤氣或天然氣點火助燃，即提高了點火質(zhì)量，又對混合料起到了預(yù)熱作用；合理配風(fēng)：對高爐煤氣和助燃空氣的調(diào)試，尋求適合的空燃比，保證點火效果。根據(jù)現(xiàn)場物料特點，當(dāng)助燃空氣流量與高爐煤氣流量比例在1：0.80.9時，表層燒結(jié)礦

13、FeO含量較低，有助于料面透氣性提高，高爐煤氣充分燃燒，點火效果最好。（不超過400個漢字）4、保密要點：高爐煤氣和助燃空氣流量比：對高爐煤氣過剩、助燃空氣過剩和單燒天然氣三種點火方式進行比較，發(fā)現(xiàn)助燃空氣過剩時表層燒結(jié)礦FeO含量較低，有助于料面透氣性提高，高爐煤氣充分燃燒，點火效果最好，空然比在1：0.80.9，通過對1、2、3號風(fēng)箱翻版開度的調(diào)試，保證點火爐內(nèi)有一定微正壓。（不超過100個漢字）5、應(yīng)用情況全年燒結(jié)礦產(chǎn)量142.33萬噸，滿足高爐日常所需及料場儲備，燒結(jié)礦質(zhì)量確保高爐生產(chǎn)穩(wěn)定。滿足高爐增加燒結(jié)礦使用比例（現(xiàn)以達到燒結(jié)礦入爐比例77%以上），降低因外購球團礦成本。通過詳細了

14、解和掌握不同原、燃料燒結(jié)性能，在初步確立燒結(jié)生產(chǎn)合理配礦原料結(jié)構(gòu)的前提下，將線性規(guī)劃求解原理運用到燒結(jié)生產(chǎn)配料計算當(dāng)中，可以快速合理地計算出燒結(jié)生產(chǎn)不同原料情況下的最小配礦成本和物料優(yōu)化配比，并以此為參考，進行現(xiàn)場生產(chǎn)實際的細微優(yōu)化，最終確定燒結(jié)生產(chǎn)的實際物料配比，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。對燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)提出要求：TFe54% MgO：2.5±0.2% Al2O3：2% R：1.85±0.08，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度在77%以上，篩分指數(shù)小于4%，燒結(jié)內(nèi)返比例小于25%。在生產(chǎn)中要求日常生產(chǎn)控制料層高度700mm以上，點火溫度1000±50，降低固體燃耗1.8kg/噸礦，成品率提

15、高2.73%，混合料3mm粒級比例60%以上，混合料溫度指標(biāo)達到60以上，保證燒結(jié)混合料粒度指標(biāo)和充分的預(yù)熱作用。（不少于400個漢字）6、經(jīng)濟效益 單位：萬元（人民幣） 欄目年份新增利潤節(jié)支總額20112561.94噸×1156.3元/噸296.237萬元201111.19萬噸×52.35元/噸585.8萬元合計882.037萬元項目綜合技術(shù)改造后充分發(fā)揮我廠燒結(jié)機臺車擋板高（擋板高度800mm）的優(yōu)勢，2011年度燒結(jié)平均布料厚度提高約21mm，實現(xiàn)年平均布料厚度達到708.8mm，充分利用厚料層自動蓄熱功能，實現(xiàn)固體燃耗平均降低約1.8kg/t，按2011年度年產(chǎn)14

16、2.33萬噸燒結(jié)礦計算，節(jié)約外購焦粉采購約2561.94噸/年，按1156.3元/噸市場價計算，年經(jīng)濟效益約2561.94×1156.3296.237萬元。2011年度燒結(jié)礦產(chǎn)能顯著增加，同比2010年131.14萬噸燒結(jié)礦產(chǎn)量，增產(chǎn)燒結(jié)礦11.19萬噸，燒結(jié)礦入爐比例由75%增至77%以上，以其替代等量球團，按2011年度62.5%品位球團單價1335.03元/噸，燒結(jié)礦品位54.5%平均成本1082.68元/噸計算，折算25元單位品位差價后燒結(jié)礦成本仍低出球團單價約52.35元/噸，年經(jīng)濟效益約11.19×52.35585.8萬元； 以上兩項效益合計約882.037萬元。除此以外，因料層布料厚度增加和成品率指標(biāo)提升，燒結(jié)返礦生成也同比降低，由此返礦倒運