魏志江

（河鋼宣鋼煉鐵廠  河北 宣化075100）

摘要：本文闡述了河鋼宣鋼煉鐵廠鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)技術(shù)管理實(shí)踐與效果。

關(guān)鍵詞：鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯；球團(tuán)礦；質(zhì)量；技術(shù)進(jìn)步；實(shí)踐效果

1  前言

河鋼宣鋼有兩條鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線（年產(chǎn)100萬(wàn)噸/臺(tái).年），主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1和表2，近年來(lái)，通過(guò)設(shè)備管理和技術(shù)改造以及工藝技術(shù)操作進(jìn)步，球團(tuán)礦的質(zhì)量不斷提高（見(jiàn)表3）。

表1   1號(hào)、2號(hào)鏈箅機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

表2  1號(hào)、2號(hào)回轉(zhuǎn)窯主要技術(shù)參數(shù)

表3  河鋼宣鋼2016年以來(lái)球團(tuán)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

備注：宣鋼成品球團(tuán)礦10~16mm粒度控制合格粒級(jí)≥82%，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度≥93%，篩分指數(shù)≤2 %。抗壓強(qiáng)度≥2300N/個(gè)球。

2  河鋼宣鋼鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線工藝流程

河鋼宣鋼100萬(wàn)噸/（臺(tái).年）鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1  河鋼宣鋼100萬(wàn)噸/（臺(tái).年）鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線工藝流程圖 

3  工藝技術(shù)控制要求

一是潤(rùn)磨系統(tǒng)提高鐵精粉礦磨細(xì)度由過(guò)去的50%提高到65%，從而提高鐵精粉礦的比表面積，成球性不斷變好，利于造球，干燥機(jī)滾筒及燃燒室完好無(wú)損壞，各管道、閥門(mén)無(wú)堵塞，助燃風(fēng)機(jī)狀態(tài)良好，給料、卸料裝置、給料溜槽及電振給料狀態(tài)良好，正常生產(chǎn)空燃比大于1，干燥機(jī)出口水分控制標(biāo)準(zhǔn)6.5±0.5％，保證微負(fù)壓點(diǎn)火操作，高爐煤氣壓力大于2500Pa；二是工藝操作上做了一些改進(jìn)，將大球外拉、配加成球性能好的球團(tuán)電除塵灰或者紅礦粉；三是嚴(yán)格將鐵精粉礦的水分由過(guò)去干燥的8%以上降低到干燥到7%左右，為提高造球效率提供了保障；四是在配料方面嚴(yán)格根據(jù)原料質(zhì)量，對(duì)精礦和返礦進(jìn)行配料，保證了配礦的均衡穩(wěn)定，技術(shù)部門(mén)在變料前及時(shí)做好理論計(jì)算，并將結(jié)果通知工藝控制人員，正常情況下自動(dòng)控制配料，按照規(guī)程保證均勻準(zhǔn)確并做好記錄；五是在造球過(guò)程中根據(jù)生球物料變化調(diào)整造球機(jī)工藝參數(shù)，調(diào)整好邊高、傾角、造球盤(pán)轉(zhuǎn)速等等，生球落下強(qiáng)度：5～7次/個(gè)球，生球抗壓強(qiáng)度：≥10牛/球，3、篩后生球粒度10-16mm：≥90%，球盤(pán)打水設(shè)施完好，滿足造球操作的需要，當(dāng)球盤(pán)需臨時(shí)停機(jī)時(shí)，應(yīng)先停水、再停料，空轉(zhuǎn)3～5分鐘后停盤(pán)，防止壓盤(pán)，各造球盤(pán)給料倉(cāng)下料口無(wú)堵塞，下料點(diǎn)位于皮帶寬度的中間位置，造球盤(pán)活動(dòng)刮刀起刮平底料，疏導(dǎo)料流的作用，當(dāng)盤(pán)體底料料層厚度超過(guò)30mm時(shí)，就要對(duì)刮刀進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)刮刀磨損嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)更換，及時(shí)調(diào)整好給料量和打水量，并對(duì)留料板和盤(pán)內(nèi)的大球及時(shí)處理，據(jù)生產(chǎn)要求準(zhǔn)確控制造球機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，當(dāng)生球質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)及時(shí)分析找出原因快速改正，及時(shí)清理篩輥粘料防止篩分效率降低，當(dāng)同一間隙的不同部位的間隙誤差超過(guò)5mm是，生球崗位要及時(shí)反饋主控室安排組織更換，及時(shí)調(diào)整鏈箅機(jī)速，保證均勻，在初開(kāi)機(jī)時(shí)，鏈箅機(jī)蓄熱不足，料厚控制薄一點(diǎn)，機(jī)速控制慢一點(diǎn)，并適量減少鼓干和抽干排風(fēng)量,溫度正常后再逐步增加到正常機(jī)速，隨機(jī)速加快適量提高風(fēng)量，以確保干球質(zhì)量為第一要?jiǎng)?wù)；六是鏈箅機(jī)控制方面，1號(hào)鏈篦機(jī)：干燥Ⅰ段溫度≥200℃；干燥Ⅱ段溫度≥350℃；預(yù)熱段溫度900-1050℃。2號(hào)鏈篦機(jī)：干燥Ⅰ段溫度200℃；干燥Ⅱ段溫度≥350℃；預(yù)熱Ⅰ段≥550℃；預(yù)熱Ⅱ段溫度900-1050℃。各段溫度必須控制在以上范圍，否則不許組織生產(chǎn)，鏈箅機(jī)起步操作時(shí)機(jī)速控制在一定范圍之內(nèi)，待溫度逐步達(dá)到要求后，根據(jù)布料情況調(diào)整機(jī)速，風(fēng)速控制：布料前應(yīng)先啟動(dòng)所有風(fēng)機(jī)，打通風(fēng)流系統(tǒng)，確保各段工藝溫度，隨時(shí)觀察回?zé)岷统楦娠L(fēng)機(jī)入口溫度，及時(shí)開(kāi)停兌冷風(fēng)閥（在以上正常溫度范圍內(nèi)嚴(yán)禁開(kāi)啟所有兌冷風(fēng)閥），高溫故障停機(jī)時(shí)，必須開(kāi)啟事故放散閥，減少兩臺(tái)回?zé)犸L(fēng)機(jī)風(fēng)量（控制風(fēng)箱溫度在600℃以下），并及時(shí)減少焦?fàn)t和高爐煤氣量；七是回轉(zhuǎn)窯控制方面，溫度控制窯頭900~1000℃，窯中1100~1200℃，窯尾950~1050℃，窯速可在0.3－1.45轉(zhuǎn)/分鐘準(zhǔn)確調(diào)整。每小時(shí)觀察窯頭球的焙燒情況，并反饋主控室。窯速控制必須根據(jù)鏈箅機(jī)機(jī)速運(yùn)行情況調(diào)整窯的轉(zhuǎn)速，但窯內(nèi)有料時(shí)，窯的轉(zhuǎn)速不小于0.6r/min，確保干球在窯內(nèi)的焙燒時(shí)間，控制窯尾吐球和回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈，根據(jù)鏈箅機(jī)機(jī)速及時(shí)調(diào)整焦?fàn)t和高爐煤氣量，確保系統(tǒng)熱源供應(yīng)；八是球團(tuán)冷卻控制要求：一冷段≥950℃；二冷段≥400℃；排礦溫度≤150℃，環(huán)冷機(jī)環(huán)速0.2-1.15m/min準(zhǔn)確調(diào)整，各鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度滿足0-100%，環(huán)冷機(jī)下料口篦條間隙100-150mm；合理匹配環(huán)冷機(jī)一段風(fēng)門(mén)和二段風(fēng)門(mén)開(kāi)度，為確保連續(xù)生產(chǎn)，除故障停機(jī)外，主體設(shè)備不得隨意停機(jī)，若須停機(jī)，停機(jī)期間必須按規(guī)定開(kāi)啟事故放散閥，及時(shí)降低焦?fàn)t和高爐煤氣量和鏈箅機(jī)抽風(fēng)量，確保鏈箅機(jī)箅床安全。九是球團(tuán)脫硫方面要求進(jìn)倉(cāng)石灰石粒度要求-250目比例≥80%，石灰石漿液PH值維持在6.0±0.5，漿液密度控制在1050～1200kg/m³之間。所有倉(cāng)體液位達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，壓力部位達(dá)到規(guī)定壓力，脫硫副產(chǎn)品石膏含水率小于10％送至石膏庫(kù)，脫硫效率≥90%。

4  設(shè)備系統(tǒng)改造與改進(jìn)

4.1  增設(shè)潤(rùn)磨系統(tǒng)

宣鋼精粉的水份偏高、粒度粗，與水份≤8%，負(fù)200目粒度≥85%的生產(chǎn)要求有一定的距離。精粉粒度粗，則比表面積小，接觸面積小，毛細(xì)作用及分子結(jié)合力減弱，成球性差，生球強(qiáng)度低；水份偏高，則生球原始含水量高，增加了干燥過(guò)程中的溫度梯度以及蒸發(fā)強(qiáng)度和體積收縮率，易使生球發(fā)生爆裂、粉化。

過(guò)去在沒(méi)有潤(rùn)磨系統(tǒng)時(shí)候，進(jìn)廠球團(tuán)用酸性精粉的磨細(xì)度在50%左右，成球性差，被迫提高膨潤(rùn)土配比來(lái)保證球團(tuán)生球粒度，從而使得球團(tuán)品位降低。新增設(shè)的潤(rùn)磨機(jī)投產(chǎn)后，將球團(tuán)用酸性精粉的磨細(xì)度提高到了70%以上。

4.2 調(diào)整造球盤(pán)傾角、轉(zhuǎn)速

調(diào)整前的造球盤(pán)傾角為45°，調(diào)后為47°。增加傾角的目的是提高了生球的滾動(dòng)速度，使生球受到的撞擊力、局部壓力增大，促進(jìn)生球更加密實(shí)，降低生球孔隙率、提高生球的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)速增加是與傾角增加相適應(yīng)的，傾角增加后，為使混合料達(dá)到一定的高度，轉(zhuǎn)速必然要增加，原來(lái)的造球盤(pán)轉(zhuǎn)速慢，加了變速輪后，轉(zhuǎn)速由9r/min增加到11r/min（原來(lái)50HZ時(shí)候，8r/min，現(xiàn)在30~40HZ時(shí)候就能實(shí)現(xiàn)8r/min）。

原來(lái)的旋轉(zhuǎn)刮板低，容易磨損，而且，邊刮刀與中心刮刀間距過(guò)寬，有一圈料刮不住，都進(jìn)行了改進(jìn)，效果良好。

4.3  加設(shè)篦雜物篦子

在進(jìn)造球盤(pán)入料口處，加設(shè)篦雜物篦子，一是篦除雜物，二是防止大球產(chǎn)生，改善造球。

4.4  制作了布料車(chē)“刮料器”

用鐵板和廢舊皮帶制作了布料車(chē)“刮料器”，也叫活動(dòng)刮板機(jī)，杜絕以往每班按班停機(jī)清料對(duì)球團(tuán)產(chǎn)、質(zhì)量的影響，保證了豎爐連續(xù)生產(chǎn)。以往每個(gè)班停機(jī)進(jìn)人清料一次，工人的的勞動(dòng)強(qiáng)度大，又不安全，又影響產(chǎn)質(zhì)量的提高。

4.5  增設(shè)脫硫設(shè)施

不但回收了硫，而且，杜絕了由于硫排放超標(biāo)所導(dǎo)致停機(jī)次數(shù)，從而保證了球團(tuán)礦質(zhì)量的穩(wěn)定。

4.6  實(shí)現(xiàn)皮帶供原料和成品球團(tuán)直供高爐

以前一號(hào)鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)用的原料是使用汽車(chē)倒運(yùn)上料倉(cāng)方式供應(yīng)，2016年實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了皮帶供原料；兩條鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線于2016年年底實(shí)現(xiàn)成品球團(tuán)不落地，皮帶機(jī)直供高爐等等。

4.7  其他技術(shù)改造

近年來(lái)，充分利用年修時(shí)機(jī)，同步實(shí)施生產(chǎn)、工藝、設(shè)備技術(shù)改造：一是二期干燥系統(tǒng)，原為豎爐配套設(shè)備，2號(hào)回轉(zhuǎn)窯建設(shè)時(shí)，仍延用原豎爐干燥系統(tǒng)。因設(shè)備老化、工藝不合理等問(wèn)題已難以滿足生產(chǎn)需要，為此在2號(hào)窯年修期間實(shí)施1號(hào)干燥機(jī)整體更換、進(jìn)口排氣筒改造更換，皮帶系統(tǒng)加裝分料器改造，以進(jìn)一步優(yōu)化工藝，提高干燥機(jī)處理能力，降低能源、備件等消耗；二是2號(hào)布料寬皮帶傳動(dòng)方式改頭部傳動(dòng)改造，電機(jī)更換，皮帶更換。提高布料寬皮帶輸送能力，解決寬皮帶壓料停機(jī)制約環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步提高球團(tuán)礦產(chǎn)量創(chuàng)造條件；三是1號(hào)鏈篦機(jī)東、西斗提除塵管道改造在1號(hào)回轉(zhuǎn)窯年修時(shí)完成，此項(xiàng)改造既改變了東、西斗提頭部現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，又降低了東、西斗提頭部設(shè)備溫度，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命；四是1號(hào)環(huán)冷機(jī)在日常檢修時(shí)對(duì)15號(hào)臺(tái)車(chē)三角梁進(jìn)行改造試運(yùn)行狀況較好，作業(yè)區(qū)利用后續(xù)日常檢修中隊(duì)環(huán)冷機(jī)剩余27部臺(tái)車(chē)三角梁進(jìn)行了改造，改造后未發(fā)生臺(tái)車(chē)擠鋼球現(xiàn)象，有效的提高了設(shè)備作業(yè)率；五是2號(hào)回轉(zhuǎn)窯在大修期間對(duì)大球篩溜子進(jìn)行了加寬改造，提高了設(shè)備作業(yè)率，減少了溜槽堵料清理造成的停機(jī)對(duì)生產(chǎn)的影響；六是狠抓設(shè)備的點(diǎn)檢和潤(rùn)滑工作，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中的制約環(huán)節(jié)進(jìn)行改造和修復(fù)，加強(qiáng)設(shè)備系統(tǒng)的培訓(xùn)工作，主要實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備故障分析的全員意識(shí)和水平提高，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備可開(kāi)機(jī)率100%和設(shè)備事故率為零的目標(biāo)。

4.8  預(yù)防窯體“結(jié)圈”措施及處理方法

造成窯體“結(jié)圈”原因有四個(gè)方面：回轉(zhuǎn)窯內(nèi)粉狀物太多；回轉(zhuǎn)窯氣氛控制不好；回轉(zhuǎn)窯溫度控制不當(dāng)；原料的SiO₂含量高等。

防止窯體“結(jié)圈”措施：一是提高預(yù)熱的強(qiáng)度，減少入窯生球中的粉料；二是穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯熱工制度；三是使用凈化好的高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣，高爐煤氣熱值大于800kcal/Nm，焦?fàn)t煤氣發(fā)熱值大于3760 kcal/Nm；四是操作優(yōu)化避免不合格生球和粉料入窯。

窯體“結(jié)圈”處理：一是燒圈,熱燒和冷燒交替燒法，首先減少或停止入窯料（視結(jié)圈程度而定），在窯內(nèi)結(jié)圈處增加風(fēng)量和高、焦?fàn)t煤氣量，提高結(jié)圈處溫度，再減少高、焦?fàn)t煤氣量，降低結(jié)圈處溫度，這樣反復(fù)處理使結(jié)圈受冷熱交替相互作用，造成開(kāi)裂而脫落；二是冷燒，在正常生產(chǎn)時(shí)，在結(jié)圈部位造成低溫氣氛，使其自行脫落；三是利用檢修機(jī)會(huì)冷法除圈：采用風(fēng)鎬、大錘等工具，人工手工除圈。

5  工藝控制參數(shù)改進(jìn)

5.1  開(kāi)展了提高球團(tuán)礦合格粒級(jí)攻關(guān)

（1）控制入廠精粉粒度，提高磨前精粉-200目細(xì)度，潤(rùn)磨機(jī)做到磨機(jī)不虧鋼球并保持適宜粒度組成，加強(qiáng)磨機(jī)的處理能力，提高精粉的磨后-200目細(xì)度大于65%。

（2）合理控制原料水分，利用干燥機(jī)和磨機(jī)保證造球適宜穩(wěn)定水份。穩(wěn)定造球操作，干燥后水分6-6.5%，將生球落下強(qiáng)度穩(wěn)定在5-7次/個(gè)球，抗壓強(qiáng)度不小于10N/個(gè)球。

（3）強(qiáng)化原料進(jìn)廠檢查，要求精粉表面無(wú)明水，無(wú)雜物雜料混入。

作業(yè)區(qū)利用檢修對(duì)大小球篩間隙調(diào)整，及時(shí)更換損壞篩輥。加大造球崗位管理力度，造球盤(pán)設(shè)備維護(hù)；繼續(xù)開(kāi)展成品球合格粒級(jí)定時(shí)與不定時(shí)抽查檢測(cè)，并納入作業(yè)區(qū)系統(tǒng)管理。

（4）調(diào)整球團(tuán)粒度控制范圍：生球由原來(lái)的10~16mm控制改為10~14mm走下限控制，如此以來(lái)，粒度“小而勻、勻而圓”，生球抗壓強(qiáng)度由原來(lái)的10N/個(gè)，增加到15N/個(gè)以上，生球落下強(qiáng)度必保≥5次/個(gè)，生球流量控制在±20t/h。

目前攻關(guān)效果明顯，10-16mm合格粒級(jí)完成83.45%，較計(jì)劃高1.45個(gè)百分點(diǎn)，同比提高1個(gè)百分點(diǎn)。

5.2  開(kāi)展降低球團(tuán)礦FeO 指標(biāo)攻關(guān)

繼續(xù)開(kāi)展以降低球團(tuán)礦FeO 指標(biāo)攻關(guān)工作，強(qiáng)化球團(tuán)礦產(chǎn)、質(zhì)量指標(biāo)控制，每日與質(zhì)量管理科取樣組聯(lián)合抽測(cè)成品球，分析球團(tuán)礦FeO 指標(biāo)升高原因。

（1）在生產(chǎn)操作上，以確保球團(tuán)礦質(zhì)量為主，具體要求主控工控制預(yù)熱溫度在1010℃-1020℃，減少焦?fàn)t煤氣，適當(dāng)降低窯中溫度，以保證窯內(nèi)合適的氧化氣氛、焙燒溫度，摸索不同原料結(jié)構(gòu)條件下的適宜的工藝操作參數(shù)，保證熱制度穩(wěn)定、保證干球入爐，防止熱制度不穩(wěn)定所帶來(lái)的球團(tuán)裂紋增多、強(qiáng)度降低的現(xiàn)象發(fā)生。

（2）強(qiáng)化造球、鏈箅機(jī)布料、回轉(zhuǎn)窯溫度等關(guān)鍵工序控制。及時(shí)做好鏈箅機(jī)篦板補(bǔ)裝。

（3）控制精粉綜合含硫在0.3%以下，逐步取消高硅、高硫在球團(tuán)配加。

（4）增加了球團(tuán)成品樣頻次，由原來(lái)的每天兩次取樣改為每天四次取樣，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制更及時(shí)有效，從取樣和分析報(bào)出時(shí)間看都控制在當(dāng)班，有利于當(dāng)班過(guò)程調(diào)整。

目前球團(tuán)礦FeO含量完成1.8%左右，同比降低1.2個(gè)百分點(diǎn)。

5.3  使用含鐵有機(jī)粘結(jié)劑替代膨潤(rùn)土

2016年以來(lái)，開(kāi)始使用含鐵有機(jī)粘結(jié)劑替代膨潤(rùn)土試驗(yàn)并投入正式生產(chǎn)，成球性好于膨潤(rùn)土。含鐵粘結(jié)劑替代常規(guī)膨潤(rùn)土生產(chǎn)球團(tuán)礦，提高了球團(tuán)礦鐵品位，降低了球團(tuán)礦成本，資源得到充分利用，又達(dá)到環(huán)保節(jié)能，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

6  對(duì)進(jìn)廠精粉嚴(yán)格把關(guān)

近年來(lái)，河鋼宣鋼通過(guò)質(zhì)檢人員輪崗、多方聯(lián)合檢查、抽查等多種辦法，不斷提高進(jìn)廠精粉的質(zhì)量。近年來(lái)的精粉入球質(zhì)量見(jiàn)表4。

表4  河鋼宣鋼2016年以來(lái)精粉入球質(zhì)量

7  結(jié)語(yǔ)

河鋼宣鋼近年來(lái)通過(guò)設(shè)備管理和技術(shù)改造以及工藝技術(shù)操作進(jìn)步，球團(tuán)礦質(zhì)量提高，滿足了高爐生產(chǎn)需要。

參考文獻(xiàn)

[1]  吳文斌；鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線改造及效果；《燒結(jié)球團(tuán)》 , 2014 , 39 (2) :22-26 新興鑄管新疆有限公司球團(tuán)生產(chǎn)