承德建龙炼铁厂265㎡烧结机提高焦粉比例的大生产实践

承德建龙炼铁厂265㎡烧结机提高焦粉比例的大生产实践

刘玉龙,魏国新,强超,赵海军,潘建磊

承德建龙特殊钢有限公司， 河北 承德 067300

摘要：介绍了承德建龙265㎡烧结机按照不同比例焦粉和无烟煤混合破碎，逐步提高焦粉比例，对照三种混合方案使用前后的烧结热工参数及产、质量对比，寻找最优焦粉比例组合，降低烧结固体燃料成本。

关键词：不同比例焦粉；混合配加；大生产实践；降燃料成本

1、前言

烧结固体燃料成本在整个烧结矿加工成本中占40%以上，随着能源市场焦煤价格的持续上涨，成本占比越来越高，在烧结生产中固体燃料能耗约占烧结总能耗的60%~70%，降低烧结固体燃料消耗和成本，对企业降本增效具有重要意义。

承德建龙265㎡烧结机于2009年投产以后固体燃耗一直比较稳定，使用燃料为自产焦粉和无烟煤两种，自产焦粉为高炉槽下筛筛下<3mm焦沫，使用占比50%。但近两年由于原辅料结构变化，高炉降低焦炭含粉率，槽下筛下焦粉使用占比降至30%以下，使用发热值低的无烟煤替代导致烧结固体燃耗居高不下。对比建龙集团其他子公司先进指标，焦粉的配加比例与我公司差异较大，结合承德建龙自有燃料结构，选择采购外部焦粉进行补充，2021年4月制定了三种比例的焦粉混合方案，进行大生产实践，摸索最经济的焦粉、无烟煤比例。

2、生产实践方案

为保证生产实践的可比性和可操作性，在大生产期间，265㎡烧结机的混合料料批和原料配料结构固定不变：

①265㎡烧结机混合料上料料批400吨/小时；②含碳的炼铁重力除尘灰等物料不配加；③钒钛铁粉和外矿粉结构一致（42%钒钛铁粉+10%外矿粉）；④熟熔剂（生石灰3.2%）配比一致；⑤台车混合料厚度700mm一致。

试验周期为12天，每种方案实施4天。

表1 以焦粉占比50%、75%和100%三种混合方案。

表2 自产焦粉、外采焦粉与无烟煤成分明细

备注：自产焦粉为高炉用一级焦碳和二级焦碳的加权成分，单价为集团统一价格。

表3 “基准期”、“方案1”与“方案2”混合燃料成分

从表3看出，随着配加焦粉比例增加，混合燃料的固定碳FCad(%)逐步上升，挥发成分Vdaf(%)降低，价格高的外采焦粉占比提高也使综合燃料单价升高。

3、生产实践过程数据对比

在经过12天不间断烧结生产后，对三种燃料结构的实际使用情况进行对比。

表4 “方案1”与“基准期”的参数对比

从表4“方案1”与“基准期”对比看出：混合料温度、水分、终点温度、烟道负压差异不大。烟道温度降低7℃，环冷机进口温度降低9℃。

表5 “方案2”与“基准期”的参数对比

从表5“方案2”与“基准期”对比看出：混合料温度、水分、终点温度、烟道负压差异不大。烟道温度降低7℃，环冷机进口温度降低3℃。

表6 “方案1”与“方案2”的参数对比

从表6 “方案2”与“方案1”对比看出：混合料温度、水分、终点温度、烟道负压、烟道温度差异不大。环冷机进口温度升高6℃。

其他差异：“方案2”的自产焦粉 <1mm粒级较低，对降低燃耗有利。

<3mm 的燃料破碎粒级基本在65%~75%之间，对试验结果的影响较小。

表7 烧结矿质量、产量变化：

从表7可以看出：

使用“方案1”和“方案2”，对比“基准期”，烧结矿转鼓强度分别升高0.8%，1.31%，综合返矿率分别降低1.05%，1.76%，这主要是受高炉料仓满限料批生产，料批降至400吨/小时以下，成品率升高影响，剔除后，对比三种方案生产试验的烧结矿质量，使用全焦粉方案质量略好。

4、试验结果

4.1从表7得出试验结果：

“方案1”燃耗较“基准期”升高1.38kg/t，燃料成本升高2.96元/t；

“方案2”燃耗较“基准期”降低4.50kg/t；燃料成本降低1.04元/t。

4.2使用100%全焦粉的燃料结构时燃耗最低，在自产焦粉单价800元/t，外采焦粉单价1042元/t，无烟煤单价926元/t时，100%全焦粉燃料成本最优。

4.3“基准期”50%焦粉的燃料结构成本次之，为第二优选方案。

其他影响因素：“方案1” “方案2”在实际生产阶段受高炉需求减少烧结机限料批生产的情况下，导致265㎡烧结机料批低，机速慢，烧结矿质量略有上升，对本次大生产实践结果有一定的影响。

5、结语

本次大生产实践是在265㎡烧结机实际生产的情况下进行的，理论推算剔除影响因素后，在某个外采焦粉和无烟煤价格固定区间内，可参考指导实际生产。考虑烧结固体燃耗最低，兼顾焦粉、无烟煤的性价比测算，推算出最佳比例的焦粉搭配，最终使成本和产质量最优。

现承德建龙已探索出一套系统灵活的焦粉无烟煤性价比测算体系，在动力煤市场上根据无烟煤和焦粉的资源报价，实时进行性价比测算，优选固体燃料成本最低的燃料组合，取得了一定的效果。