永洋特钢180 m2烧结机厚料层烧结高产生产实践

介绍了永洋特钢180 m²烧结机900 mm厚料层烧结高产、低耗生产实践。烧结厚料层对烧结矿质量的提升、产量提高效果显著,同时具有降低燃耗等优点。烧结机经过工艺改进、技术革新和设备改造,烧结机料层逐步提升至900 mm,返矿率和固体燃耗明显下降,利用系数提高约0.41 t/m²·h。     

梅钢4号烧结改善混合料制粒效果的生产实践

2021年梅钢4号烧结使用梅山精矿的比例高达19%,高梅山精矿配比造成混匀制粒效果差,混合料透气性差,烧结利用系数低。为改善制粒效果,从配料管理、制粒设备、加水控制方式、混合料水分等方面进行改进。改进后,4号烧结混合料的粒度组成改善明显,其中混合料<1 mm比例下降7.82%,>3 mm比例提高13.13%,平均粒度从3.39 mm提高至3.94 mm;利用系数为1.275 t/(m²·h),比2020年提高了0.134 t/(m²·h)。     

厚料层烧结生产实践

指出了厚料层烧结面临的问题及理论基础。联合特钢公司以“三高一低”厚料层烧结理论和烧结过程“三同步”理论为指导,主要从生石灰消化,提高混合料温度,烧结机系统漏风治理等方面采取措施,实现烧结1 000 mm厚料层的生产实践。固体燃料单耗下降至41.85 kg/t,烧结电能单耗降至27.00(kW·h)/t,漏风率降低到34%,利用系数提升至1.87 t/(m²·h),且显著提高了烧结矿产量和质量。     

利比里亚邦精矿复合造块工艺研究

针对常规烧结工艺中利比里亚邦精矿存在制粒性能差、烧结性能差等问题,本文采用复合造块工艺从水分、燃料用量、熔剂结构、基体料、球团料等条件对其成球性能和烧结性能进行研究,并与常规烧结工艺进行对比。结果表明：复合造块工艺参数在基体料水分为8.5%、燃料用量为4.5%、综合料碱度为1.30、返矿外配量为25%、w(MgO)为1.5%、生石灰用量为7.8%、球团用量为40%、球团直径为8～10 mm时,利比里亚邦精矿烧结性能显著提高;与常规烧结工艺相比,复合造块成品率从67.81%提高至76.15%,转鼓强度从63.00%提高至76.82%,利用系数从1.03 t/(m²·h)提高至1.41 t/(m²·h),固体燃料消耗从63.81 kg/t降低至52.38 kg/t。微观结构表明,复合造块基体料矿相中针状和片状铁酸钙增多,球团料矿相以氧化程度较好的Fe₂O₃、未氧化充分的Fe₃O₄为主,微观结构更为致密,促进了烧结矿强度提高。     

超厚料层烧结料面喷吹天然气生产实践

针对在钢铁行业绿色生产实现“碳达峰、碳中合”背景下烧结工序降耗减碳的问题,在中天钢铁550 m²烧结机上开展了930 mm超厚料层烧结料面顶吹天然气工业化试验,并综合分析了天然气喷吹量对烧结负压、转鼓强度、w(FeO)、低温还原粉化率、内返率以及矿相结构的影响。结果表明：当天然气喷吹量从0 m³/h逐步升高到600 m³/h时,固体燃料消耗逐步降低,最低较基准降低了3.77 kg/t,固体燃料降幅达到7.0%,贡献烧结工序CO₂减排9.19 kg/t;在中天当前烧结原料和工艺条件下最佳的天然气喷吹量为300 m³/h水平。下一步需要进一步完善天然气喷吹装置和提升气固燃料耦合燃烧度,以取得更大的烧结减碳效果。     

红土镍矿双层配碳烧结性能及烟气污染物排放的变化

为开发利用储量丰富、价格低廉的红土镍矿，本文在不提高总配碳量的条件下，通过改变上下料层混合料中固体燃料的占比，进行红土镍矿双层配碳烧结试验，研究新工艺的烧结性能及其对混合料制粒性能的影响，并分析烧结烟气中污染物的变化规律。结果表明：双层配碳烧结可使上下料层热量分布更均匀，降低下料层的过熔现象，改善制粒效果，增强烧结过程料层透气性，使无烟煤燃烧更加充分，并大幅提高烧结性能；与基准试验相比，两组试验烧结矿的成品率分别提高7.99%和10.40%,转鼓强度分别提高6.77%和5.34%,利用系数分别提高0.29、0.20 t/(m²·h),固体燃料消耗分别降低15.80、22.59 kg/t,烧结矿性能均有大幅度提高；双层配碳烧结有助于减少污染物排放，其中NO_x和SO₂排放量均减少31.14%和61.35%,有利于环境保护。     

烧结点火工艺数值模拟优化和工业试验

为提高表层烧结矿质量,改善烧结过程,降低点火能耗,本文通过数值模拟和工业试验相结合的方法,优化烧结点火工艺。采用Fluent软件模拟烧结点火过程,探究不同预热温度的高炉煤气和助燃空气以及不同含氧量助燃空气对点火温度的影响规律;并基于数值模拟结果,分别开展针对双预热温度、富氧浓度、低负压点火的烧结工业试验。结果表明：实施双预热点火后,当预热温度为240℃时,点火温度提高到1 192℃,烧结矿转鼓强度提升到76.60%,成品率提高到84.44%;实施富氧点火后,当助燃空气中含氧量提升到25%时,点火温度提高140℃,煤气单耗降低1.25 m³/t,烟气量降低2 882 m³/h,转鼓强度提高到78.44%,返矿率降低到14.21%;实施低负压点火后,当点火负压为8.25 kPa时,点火煤气单耗下降1.07 m³/t,转鼓强度提高1.16%,返矿率降低3.72%。     

提高红钢260m2烧结机运行效率的实践

红钢3号260 m²烧结机系统作业率低、能耗高、设备检维护成本高，影响了烧结矿产、质量，生产成本居高不下。为进一步降低生产成本，对影响烧结成本的设备故障频繁、大功率设备电耗高等因素进行分析并实施技术改造。改造后，3号260 m²烧结机系统设备作业率提高到97%,烧结矿电耗降低了17.62 kWh/t,每年节约生产成本约2 234.53万元。     

烧结冷却过程换热规律数值模拟研究

以有效冷却面积432 m²带冷机为背景,基于局部非热力学平衡理论,针对烧结冷却过程,建立了三维非稳态多孔介质传热模型,分析了孔隙率、料层厚度、气料比、冷却机运行速度等参数,对出口烟气温度及烟气回收总热量的影响。结果表明：孔隙率越大,烧结矿温度下降越快;烧结矿料层厚度升高使出口烟气温度升高;气料比增大,烟气回收总热量先增大后减小,料层厚度为1 300 mm,气料比为904.83 m³/t时,冷却烟气回收总热量最高,为36.24 GJ/h;料层厚度为1 300 mm,运行速度为1.88 m/min时,吨矿回收的烟气热量最大,为0.24 GJ/t。     

环冷机高效密封和冷却技术

在烧结生产过程中,环冷机作为重要的冷却设备,其主要作用是将破碎后的高温烧结矿进行冷却,以满足烧结矿整粒及转储需求。为降低环冷机漏风率、提高冷却废气显热利用率及优化环冷机冷却制度,通过对国内同行业钢铁企业考察,采用密封效果较好的水密封方式对415 m²环冷机密封系统进行升级改造,改造后系统漏风率大幅降低,由46.4%降低至4.4%,降幅42%;环冷鼓风机电耗降低1.82 kW·h/t,环冷机余热利用率提高产汽量、发电量增加降低成本513.8万元/年。漏风率大幅降低使鼓入环冷机一段、二段循环冷却热风风温提高,缓解了烧结矿冷却急冷的问题,烧结矿质量得到明显改善,其中烧结矿平均粒径由16.8 mm提高至18.5 mm。通过对环冷鼓风机数据进行建模分析优化鼓风机运行参数,将原有5台风量45万m³/h鼓风机改造为10台风量14万m³/h鼓风机,在实现烧结矿均匀冷却的同时,环冷机漏风率降低至2.13%,鼓风机电耗降低2.87 kW·h/t。     

超厚料层烧结混合机强混制粒改造

烧结混合料的粒度组成对于烧结料层的透气性具有较大影响,天钢联合特钢针对两台230 m~2烧结机配备的二次混合机进行了改造,包括加热水混料、二混锥形逆流螺旋衬板等,制粒效果明显改善,烧结机利用系数由原来的1.646 t/m~2·h~(-1)提高到平均1.738 t/m~2·h~(-1),其中料层厚度达到1 000 mm,快速实现了生产稳定运行。     

陕钢汉钢超厚料层均质烧结技术工业实践

汉钢为实现超厚料层均质烧结,对1 000 mm料层下的烧结矿质量偏析进行了分析、研究,多次对台车料层断面不同位置(料层上/中/下部及中间/两侧)烧结矿取样分析,发现料层高度方向上烧结矿碱度和Fe O含量差异较大,且规律性较强。通过对烧结矿质量偏差机理分析研究,采取了降低燃料1 mm粒级、实施混合料分段加水、调整九辊布料等方法,促进了烧结料在台车中的合理偏析,有效降低了台车各个部位烧结矿成分差异,实现了1 000 mm料层均质烧结,为高炉利用系数提升、燃料比降低创造了良好条件。     

超厚料层均质烧结技术的研究与应用

提高料层厚度能够充分利用烧结料层的自动蓄热作用,从而降低烧结工序的固体燃料消耗,因此厚料层烧结一直是烧结生产的主要发展方向之一。通过对烧结料层透气性进行理论分析,开展改善混匀料堆积效果、优化烧结布料时混合料粒度分布的横向偏析和纵向偏析等技术研究;同时通过优化操作参数、治理漏风和提高料温等措施,将首钢京唐公司550 m~2烧结机的料层厚度提高到910 mm以上。结果表明:烧结矿中铁酸钙质量分数提高了3.67%、返矿率降低了2.36%、固体燃料消耗降低了1.93 kg/t-s,达到改善烧结矿产、质量和节能减排的目的。     

包钢厚料层烧结实践

通过采取强化混合料制粒,实施厚料层烧结,提高混合料温度,采取偏析布料等,包钢在全精矿条件下实现了550mm厚料层烧结.烧结工艺技术指标及烧结矿质量明显提高,取得了良好的经济效益.     

莱钢265m~2烧结机低碳厚料层烧结生产实践

通过采取偏析布料、蒸汽预热混合料、应用破板结装置、强化小球烧结工艺及低温烧结工艺,改造采用ZTM头尾密封装置及新型双层卸灰阀等措施,莱钢4#265m2烧结机实施了低碳厚料层烧结生产,料层厚度达到750～780mm,固体燃耗由55.27kg/t降至49.32kg/t。     

分流制粒协同燃料分加强化红土镍矿烧结试验

 在红土镍矿烧结生产中,为了实现资源综合利用,配料过程常常会加入烧结除尘灰、高炉重力灰、细粒返矿等物料;然而,该部分物料由于制粒性差,易对料层透气性和烧结性能产生不良影响。为了改善料层透气性,同时达到提高烧结性能的目的,对烧结除尘灰、高炉重力灰及细粒返矿等物料进行了分流制粒。另外,为防止制粒小球发生欠烧,对分流制粒物料进行了燃料分加。通过烧结杯试验,研究了分流制粒协同燃料分加对料层透气性及烧结性能的影响。通过X射线衍射和金相显微镜对烧结矿进行了工艺矿物学分析,揭示了强化红土镍矿烧结性能的相关机理。结果表明,与基准相比,分流制粒协同燃料分加30%时,混合料的平均粒度由4.18 mm提高到5.99 mm,料层透气性指数由0.233 提高到0.482;同时,烧结性能大幅提高,烧结成品率由68.69 %提高到79.37%,转鼓强度由51.73%提高到60.82%,垂直烧结速度由24.44 mm/min提高到33.48 mm/min,利用系数由0.77 t/(m2·h)提高到0.99 t/(m2·h),固体燃耗由147.10 kg/t下降到130.29 kg/t。工艺矿物学表明,与基准期相比,分流制粒烧结矿的孔洞和裂纹大量减少,微观结构更加致密;同时,烧结矿主要固相铁尖晶石与液相之间润湿程度提高,针状和交织状SFCA增多,因此烧结矿固结条件大幅改善。     

宣钢360m~2烧结机提高料层厚度生产实践

针对宣钢烧结作业一区1#360 m~2烧结机受设备、工艺等因素影响,料层厚度不能达到750 mm的问题,围绕提高料层厚度进行了一系列设备改造和工艺优化。利用年修机会,将烧结机台车挡板加高,由750 mm增加到800 mm;缩小布料辊间隙至3 mm。优化原料品种结构,控制燃料粒度,治理漏风;烧结机的利用系数提高了0.05 t/(m~2·h),返矿率降低0.44%,固体燃料降低3.8 kg/t。     

白马钒钛精矿厚料层烧结技术研究

开展了白马钒钛精矿厚料层烧结实验并发现,随着烧结料层厚度增加,烧结矿的成品率和转鼓强度明显变好,利用系数和垂直烧结速度逐渐降低,通过优化物料结构和改善碱度的措施能够降低料层提高所带来的负面效益,将烧结利用系数从0.703 t/(m~2·h)提高至1.079 t/(m~2·h),烧结速度从11.11 mm/min提高至15.56 mm/min。白马钒钛精矿厚料层烧结工业应用表明:烧结料层从650 mm提高至715 mm后,烧结矿成品率提高1%,总返矿率降低1.395%,利用系数提高0.024 t/(m~2·h),固体燃耗降低1.759 kg/t。     

超厚料层烧结条件下熔剂结构优化实践

厚料层烧结具有自蓄热作用以及降低固体燃耗等优势,但是对烧结料层透气性、混匀料的制粒性能要求较高,而熔剂结构对制粒性能等影响较大。在天津天钢联合特钢有限公司2台烧结机进行超厚料层烧结试验,研究了熔剂结构优化,尤其是高活性生石灰用量的增加对烧结生产的影响。通过提高高活性生石灰配比来优化熔剂结构,在天钢联合特钢两台230 m~2烧结机料层厚度达到1 000 mm的条件下,制粒效果得到改善,烧结机利用系数、烧结矿的碱度和强度等指标稳中有升,实现超厚料层烧结生产平稳顺行。     

湘钢360m~2烧结机920mm厚料层烧结生产实践

湘钢360 m~2烧结机通过点火炉抬高、雾化水制粒系统及防堵型微负压点火自动控制装置的开发与应用、烧结机台车整体改造、布料方式的优化改造和炉条板结的治理等技术措施的实施,料层厚度逐步从700 mm提高至920 mm,烧结矿质量持续提升,烧结矿产量稳步提高,烧结矿转鼓强度从77.20%提高至80.15%,内返矿量降低40 t/h,日产量提升900 t以上,固体燃料消耗从59.84 kg/t降低至53.89 kg/t。