360㎡烧结机提质降耗生产实践

360㎡烧结机提质降耗生产实践

贺建国  

乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司 邮编016000

摘要：2023年乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司360㎡烧结机工序通过与高校合作、设备改造、工艺优化等多种举措的实施下，实现烧结矿矿质大幅度提高，能耗大幅度降低的目标，最终实现铁水成本降低约52元/t。

关键字：烧结机；优化配矿；漏风治理；余热发电；

1、360㎡烧结机生产简况

乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司拥有1台360㎡烧结机，两座1200m³高炉。由于近两年大量配吃廉价料（主要是Al2O3高）以及烧结机大修工作相对滞后，最终导致烧结工序的烧结矿质量逐步降低，能耗持续升高，从而对整个铁前系统的生产稳定以及降本增效带来较多负面影响。

2、优化配矿提质降本

   由于近两年钢铁市场行情低迷，为了降低成本，烧结机前期配吃了部分廉价料，导致烧结矿负价成份含量逐步升高，主要体现在烧结矿中MgO、Al2O3高（MgO月均最高达到2.9%、Al2O3月均最高达到2.6%）。为了提高矿质，公司与高校进行了深入合作，对烧结矿进行矿相分析，最终结果为：铁酸钙比例低仅占19.7%，铁橄榄石却高达11.4%。在这种成份的前提下，烧结矿在冶金性能方面也较差，尤其是Al2O3偏高，使Fe2O3还原时产生的膨胀应力由较为分散变得相对集中，引起晶面收缩，产生内应力使烧结矿的强度降低，还原时容易产生新裂纹，而且裂纹容易扩展，促使膨胀激烈化[1]，造成RDI+3.15指标较差，实测当期烧结矿RDI+3.15为64.99%，RI也仅仅为71.64%。

    为了彻底扭转烧结矿矿质差的不利局面，公司决定从配矿着手，依托高校的力量，对所使用的精粉资源、外粉资源以及本公司内部的固废进行基础特性分析，再结合性价比测算软件的测算结果（当地大部分精粉资源性价比优于外粉），最终提出：铁前配矿以“最大程度提高精粉比例，兼顾消化公司内部固废，同时持续降低MgO、Al2O3”为出发点进行铁前全工序联动配矿，最终实现提质降本的目的。

    经过6个月的努力，精粉比例由2023年1月的12%提高到2023年6月的30%，烧结矿中Al2O3降低到1.7%左右水平，烧结矿中MgO降低到1.8%左右水平。经过高校再一次对烧结矿进行分析得出：烧结矿中铁酸钙提高到26%左右，铁橄榄石降低到5%左右；低粉RDI+3.15提高到72%以上，还原性RI提高到77%以上，转鼓提高1%左右（由于烧结矿碱度控制偏低、硅含量较高，各项指标仍有很大改善空间）。在烧结矿矿质提高的同时，由于配吃性价比较高的精粉以及部分固废，最终使得铁水成本降低30元/t。

3、多管齐下降低能耗

由于烧结机年修滞后，导致烧结工序能耗指标持续不理想（主要为燃耗高、电耗高，环冷余热发电量低）。为了从根本上彻底优化能耗指标，经过前期梳理，决定于2023年5月对烧结机进行年修，对制约能耗指标优化的各项设备因素进行彻底的消除。

3.1电耗的降低

    2023年烧结机年修后，电耗降低20kwh/t，折合铁水成本降低12.33元/t，在降低电耗方面主要做了以下工作：

（1）烧结机漏风治理

烧结机由于长时间未进行大修，导致漏风严重（经过高校对烧结机进行漏风率检测，结果漏风率达到59%）。为了彻底解决烧结机漏风严重的问题，经过前期调研，最终选定一种新的柔性密封来代替传统的滑道密封。传统的滑道密封主要有如下弊端：需要润滑油润滑形成油膜才能实现密封，因此每年需要消耗大量的润滑脂；上滑板补偿弹簧由于受高温影响很容易失去弹性，造成无法闭合密封，从而产生漏风；滑道密封对台车塌腰变形、滑道水平度要求较高。而新选用的柔性密封上滑板为固定滑板，与台车紧密固定无间隙，下滑道为柔性密封板；该柔性密封无需润滑，完全依靠负压吸合下滑板的柔性密封与上滑板紧密接触，实现无间隙密封；并且该柔性密封不受台车塌腰变形和水平度的影响，抗跑偏能力强，机外维护检修也更加方便。投产一周后再一次对烧结机进行漏风率检测，烧结漏风率仅仅为24%，漏风率大大降低。

（2）电机变频改造

    在年修前通过与行业内进行对标发现：变频风机对降低电耗潜力巨大。所以经过前期的调研与核算，最终决定在本次烧结年修时对主抽风机和机尾除尘电机进行变频改造。改造投产后，在同样的料层厚度和料批下，主抽电流较之前大幅度降低，节电效果显著。

3.2燃耗的降低

2023年烧结年修后烧结燃耗降低8.50kg/t左右，折合铁水成本降低9.51元/t。在降低燃耗方面主要做了以下工作①烧结机的漏风治理是燃耗降低的主要原因②在配矿方面持续提高精粉配比，为燃耗降低持续助力③在操作方面，根据烧结机工况变化，及时调整工艺操作方针：提高料层厚度至910mm，降低烧结矿FeO含量至8.0-8.5之间，为持续降低燃耗奠定基础。

3.3环冷余热发电量的提高

环冷余热发电配备一台（45+16t/h）双压余热锅炉、一套12MW补汽空冷凝汽式汽轮发电机组。在2022年投产后，余热发电基本维持在15.00kw.h/t矿的水平，未能达到18kw.h/t 的目标值。

经过前期专家诊断，主要原因为环冷机漏风严重，所以在年修时做了如下工作：①对环冷机本体进行漏风治理(环冷变形栏板更换、栏板与梁之间缝隙焊死、环冷上部密封罩堵漏、1~3段及落料口位置的漏风点封堵，环冷内外水槽修复恢复水密封、1~2高温段喷涂等)；②循环风优化(在原1、2号环冷鼓风机出口风道增设电动隔绝风门；由于现场原循环风通向一段风管走向不利于循环风流过，所以重新设计该段管路走向)。

年修后，为了能更好的提高余热发电水平，又做了如下工作：

①加强烧结和余热发电岗位间沟通，烧结终点温度进行精确控制，提高命中率及终点温度(终点温度控制在倒数第二个风箱，范围在390-490℃；废气温度≤150℃)；②根据烟温情况协调环冷鼓风机进风量及循环风机风量匹配，提高取风风温；③清理1-3#环冷机风箱及联络管下部积灰，日常及时排空灰斗，避免影响回风风量分配；④适当提高环冷机料层厚度，保持在1.4m以上。

经过不断的摸索与优化，在烧结年修后，环冷余热发电量由之前的15.00kwh/t的水平提高至20.00kwh/t以上的水平。

4、结束语

    乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司360㎡烧结机通过与高校合作、设备改造、工艺优化等多种举措的实施下，成功的实现360㎡烧结机提质降耗的目标（铁水成本降低约52元/t），为公司应对当前低迷的市场行情作出了应有的贡献。

5、参考文献

[1] 孙建设，秦鹏.烧结矿冶低温还原粉化（RDI）影响因素的研究//[C]. 第十三届全国大高炉炼铁学术年会论文集：812-814.