匡夜霖  王泽有  王振宽  浦生龙

（通化钢铁股份有限公司炼铁事业部 吉林省 通化市 134003）

摘要：通钢炼铁目前有两台360m²烧结机正常运行，在长期生产实践中，筛下粉含量过高以成为一个突出的问题。本文旨在探讨通钢烧结生产提强度降筛下粉单耗工艺技术改造实践，具体包括混合料智能加水系统升级、点火温度恒温控制系统升级、抑制台车边缘效应措施综合应用以及实施配料精细化管理等。通过这些技改实践，提升烧结生产过程的智能化、高效化，降低生产成本，提高产品质量，实现烧结高效可持续发展。

关键词：烧结机；混合料；改造；实践

通钢现有两座2680m³高炉，由两台360m²烧结机为其提供烧结矿。在长期的高炉生产实践中，筛下粉含量过高以成为一个突出的问题。该问题在2021年尤为显著，吨铁产出筛下粉量高达242.15千克，这一现象对铁成本产生了巨大负担。因此针对这一问题，结合生产实际进行了深度分析。基于分析结果，制定出了切实有效的技改措施，并实施了一系列的改进策略。这些措施提高了烧结矿的强度，为确保高炉的稳定与高效运行提供了坚实的基础，有效减轻了筛下粉含量过高带来的成本压力。

1  生产工艺中存在的问题

1.1  混合料水分波动较大

（1）水压波动：由于混合料和配料生石灰消化器共用一台水泵，导致加水过程中水压、水量相互干扰，影响混合料水分的稳定性。

（2）调节精度不足：混合机内加水喷头设计不合理，无法根据料流变化精确调整加水量，导致混合料水分出现跑稀或跑干现象。

（3）生石灰消化器堵料：生石灰消化器加水控制依赖人工经验，雨季时尤为明显，易导致下料不均甚至堵料情况，进一步影响混合料水分的稳定性。

（4）物料混合不均匀：生石灰消解后与其他物料混合不充分，形成团块，导致混合料水分不一致。

1.2  点火温度波动时间较长

点火温度的稳定性和快速响应性对烧结过程至关重要。当前工艺中点火温度波动时间较长，可能影响烧结矿的均匀性和强度。

1.3  台车边缘效应

烧结台车边缘效应导致边部物料欠烧，形成“夹生料”层，严重影响烧结矿的强度和整体质量。

1.4  原料配比及使用方式不合理

原料如生石灰、烟道灰、除尘灰等的配比和使用方式不合理，缺乏科学的配比标准和标准化的管理流程，影响烧结矿的质量和性能。

1.5  设备性能与操作问题

（1）混合机加水系统不精准：导致混合料水分不均匀，影响制粒效果和烧结矿质量。

（2）混合机出料口粘料：影响出料的顺畅性和均匀性，加剧烧结矿质量的不稳定。

2  技改方案与实施

针对生产工艺现状中提出的问题，实施以下技术改造。

2.1  软硬件安装和程序调试，降低混合料水分波动

（1）解决水压变化问题：一是将原来共用一台水泵改为专机专泵，避免互相干扰；二是将原来加水管路上其他用水点全部剔除；三是在程序设计中对于水压波动做出调节变频，调整水泵转速的补偿办法。由此，因加水水压不稳带来的水分波动得以消除，提高了混合料水分的稳定性。

（2）解决调节精度问题：为保证调节精度，决定将一次混合机内的加水管分为三根，每根长约2米，分别安装3个喷头，再用调节阀分别控制。加减料时根据测定的料流变化时间逐段调水，做到了精准加水，以此提高了混合料水分的稳定性。

（3）解决生石灰消化器堵料问题：经过充分论证后，取消生石灰消化器，将生石灰消解用水统一在一次混合机内进行，从根源上解决了生石灰消化器下料不稳甚至造成堵料的现象。

（4）解决物料混合不均匀问题：对于取消生石灰消化器后，生石灰消解和与其他物料充分混匀问题，采用在一次混合机进料端6米不加水，作为混合机强混段，使进入混合机内的物料在此段反复的上抛下落过程中，充分混合。在混合均匀的物料进入到加水段时，生石灰与添加的热水接触后，迅速反应消解，在较短的时间内（5-10秒）放热并黏结物料成均匀的混合料小球，从而使混合料成分更加趋于一致，有利于烧结矿化学成分和物理质量上更加稳定。

通过以上四个方面改进措施，影响混合料水分波动的所有因素全部在可控范围内。为实现智能加水打下了基础，同时彻底改变了依赖测水仪带来的滞后性及不准确性。

2.2  点火温度恒温控制系统升级

自主创新升级程序，通过压力波动预调、适度增加空气调整死区等程序优化。缩短点火温度波动调整时间，恒温点火系统的应用更好地满足了工艺要求。

2.3  抑制台车边缘效应的措施

（1）梭式小车“U”型布料

原梭式小车布料行程和往复速度不合理，小车布料后混合料仓中形成堆尖。大颗粒矿粉向混合料仓堆角滚落，导致烧结台车上布料偏析不均，大颗粒矿粉集在靠烧结台车栏板两侧，加剧烧结机台车边缘效应。为了实现梭式小车的均匀布料，采取了以下措施。

梭式小车皮带头轮位置前安装挡料板，抑制下料的抛物轨迹，保证混合料垂直落到混合料仓里。外延梭式小车行程，确保落料点能够到达混合料仓左右仓壁。将梭式小车两侧往返停留时间由原来的3秒增加到8秒，在混合料仓内形成两侧料面高于中间料面，大颗粒混合料自然滚落到料仓中间，形成中间颗粒多于边缘状态，增加台车中部混合料透气性，同时利用两侧混合料粒径较小的特点抑制台车边部效应。此措施，要求混合料仓位控制在1/2仓至2/3仓，以避免出现亏料现象。

附表1：布料车改造前后圆辊两侧和中间+3mm粒级混合料比例对比

（2）铺底料“凸”型布料

烧结机铺底料一直采用40mm厚度平铺方式布在烧结机台车上。为增大烧结边缘气流阻力，降低靠烧结台车栏板处混合料透气性，针对铺底料布料进行改造：在铺底料仓出料口两边各焊接一块20*400mm的钢板，降低台车栏板侧铺底料厚度，形成两端400mm宽低于中间20mm厚的凸型铺底料布料，利用混合料粒径小于铺底料（5-17mm）以填充减薄的铺底料空间。降低烧结台车边缘透气性，达到抑制台车边缘效应目的。

（3）优化铺底料粒度偏析

调研时发现，10-20mm铺底料经过皮带进入铺底料仓时，会自然形成堆尖，大颗粒铺底料滚落到仓壁处，布料时落到烧结机台车栏板处，台车靠近栏板铺底料粒径明显大于中部，加剧了台车边部效应。为此在铺底料料仓上，铺底料皮带机落料点下方安装了均粒装置，克服铺底料进仓后形成堆尖，减少台车边缘大颗粒铺底料数量，以抑制边缘效应作用。

附表2：铺底料均粒装置安装前后台车两侧和中间+16mm粒级铺底料比例对比

（4）应用边缘盲篦条

为进一步抑制烧结机台车边缘效应，利用更换磨损严重的台车篦条时机，用三联盲篦条替换靠栏板的普通篦条，通过减少边缘抽风气流，达到抑制台车边缘效应目的。

（5）应用新型防漏风台车篦条压销

由于原来的台车销子圆柱形部分与台车挡板插孔间存在一定的间隙，台车销子外部用垫片、简易的开口销子固定。生产过程中，由于存在间隙，造成烧结机台车插销部位漏风；同时，台车篦条销子外侧使用开口销子联接锁定，长期磨损和高温下，开口销子易破损脱落造成台车销子掉，导致台车掉篦条，影响烧结矿质量和产量。为减少漏风，自行设计了“新型防漏风台车篦条压销”，在两台烧结机上应用，减少压销处漏风。

图1 旧压销

图2 新压销

4.实施配料精细化管理

（1）新投用生石灰活性检测仪

为科学检测生石灰活性度，给生产提供指导，新投用生石灰活性检测仪，以检测生石灰活性度数据(温升速率、消化时间、消化温差等)，用数据反映问题，发现异常立即采取相应处理措施，超前作为，避免了土法水化实验肉眼判断误差大现象，为烧结矿生产稳顺、质量稳定提供有利支持。                        

图3 生石灰检测仪检测活性度            图4 生石灰活性度判断标准

（2）改变烟道灰配用方式

为避免烟道灰过多影响烟道过风面积，需要阶段性排放烟道灰进入返矿仓配用。而烟道灰粒度组成、亲水性均不利于混合料造球，进而恶化烧结透气性。实际生产过程，在配用带烟道灰的返矿时，一贯采用减料、降机速、减料层办法克服透气性不好对生产的影响，但不可避免对生产产生波动。为此，利用配料室两个返矿仓的特点，实施了带烟道灰返矿与正常返矿实现分仓储存、连续配用措施。即：正常返矿进一个返矿仓，放烟道灰时，带烟道灰返矿进入另一个返矿仓，配料时，带烟道灰返矿小配比连续配用保证后续生产过程一致。原来带烟道灰返矿集中配用时，靠减料、降机速保质现象彻底杜绝，进一步稳定了烧结生产秩序。

（3）不同品种燃料搭配使用标准化

烧结生产用的自产焦粉、焦化池子粉、无烟煤、外购焦粉等燃料，成分不同，热值也不一样。原来使用时，根据发生量随意搭配，品种变化比较频繁，造成燃料配比调整频繁，成矿率参差不一。为此制定《不同品种燃料搭配使用管理规定》，规范列出各品种搭配办法，规避了同时使用高、低热值燃料对烧结成矿的不良影响。

（4）改造除尘灰格式给料机

烧结环境除尘灰使用格式给料机进行配用，而格式给料机原设计叶轮容积过大，单次给料量过多，而除尘灰配比低、用量少（0.6%配比，3-4.2t/h），导致格式给料机转速过低，配用时料流断断续续，进而影响配料均匀稳定，透气性也出现波动现象。为此，对格式给料机进行了叶轮缩小容积改造。经过改造，单次给料量大幅减少，给料机转速提高，达到了料流均匀、连续，提高了配料稳定性。

5.改善混合机制粒效果

通过改变混合机加水喷头角度，同时应用专利产品“新型防脱落喷头”、在出料口加装刮料板等办法，改善混合机粘料，为充分混匀、均匀制粒奠定基础。改造前后对比检测数据显示：混合料中+8mm颗粒减少14.49%，-1mm粒级减少0.53%，1-8mm颗粒增加15.02%。中间粒级的增加，在烧结过程中，有利于均质烧结，同时透气性趋好，成矿率提高，烧结矿强度提高。

改造前旧喷头加水角度斜下，喷头易脱落，改造后加水角度平直并应用新型防脱落喷头。

图5 改造前                                  图6 改造后

表3 应用前后混合料制粒效果对比

3  技改效果评估

经过反复实验改进升级混合料智能加水程序、点火器恒温点火程序得以完整应用。铺底料凸型布料、布料车U形布料、边部盲篦条、新型防漏风压销、优化铺底料粒度偏析等一系列抑制边缘效应、提高均质烧结水平的措施，实现了“强化均质烧结，提高成品率和转鼓指数”目标。

3.1  实施后效果

（1）烧结矿转鼓指数、低粉指数得以提高，可以改善高炉操作条件，有利于高炉长期稳定顺行、降低高炉燃料比、提高高炉利用系数、降低生铁成本。

（2）高炉筛下粉量的降低，减少了倒运期间形成的二次扬尘，有利于保护环境。

3.2  经济效益

（1）直接经济效益

一系列的技术创新，在大幅度配用经济物料，烧结内返率降低0.57%的条件下，烧结矿转鼓指数提高0.14%，高炉吨铁筛下粉由原来的242.15Kg/t，降低至209.09Kg/t，降低33.06Kg/t。依据高炉生铁产量346.32万吨计算，累计减少筛下粉11.45万吨。按每千克筛下粉影响吨铁成本0.07元，降低铁成本801.5万元。

（2）间接效益

烧结矿转鼓指数、低粉指数的提高，可以改善高炉操作条件，有利于高炉长期稳定顺行、降低高炉燃料比、提高高炉利用系数、降低生铁成本。高炉筛下粉量的降低，减少了倒运期间形成的二次扬尘，有利于保护环境。

4  结语

近年来，通过深入开展生产工艺技术的改造与创新实践。提升烧结生产过程的智能化、高效化，烧结机的生产效率和产品质量均得到了显著提升。为高炉的长期稳定、高效运行提供有力保障。这些创新实践还有效降低了生产成本，提高了企业的市场竞争力。

参考文献

[1]  王蒙,陈国涛,徐礼镜.青岛特钢烧结机项目的创新改造与实践[J].烧结球团,2017,42(03)

[2]  呼建军.提高360m²烧结机烧结矿碱度稳定率的研究[J].天津冶金,2022,(05)

[3]  甄常亮,赵凯,胡金波,等.唐钢高炉烧结矿碱度大幅提升的操作应对[J].炼铁,2020,39(06)

[4]  田岩松.降低烧结机系统漏风率的生产实践[J].中国金属通报.2021,（010）

[5]  范兰涛，秦玉杰.河钢唐钢北区提高烧结转鼓强度的生产实践[J].河南冶金,2018(02)

[6]  朱德庆,姜涛,傅菊英,陈文忠,胡右明,俞光新.酸性球团矿烧结机焙烧新工艺[J].烧结球团,2000(01)

[7]  周旭清，徐农田.九钢180m²烧结机达产实践[J].矿业工程,2011(02)