摘  要  鏈篦機—回轉窯法生產球團礦的主要特點之一就是通過能源的循環利用實現降低能耗。本文主要介紹了昆鋼兩條年產120萬噸鏈篦機-回轉窯生產線通過降低事故停機率、提高環冷機料層平整度，提高回熱風利用效率、提高入窯煤氣及助燃風壓力、加強中央燒嘴火焰剛性的控制、工藝參數的控制調整等措施，降低了煤氣消耗及電耗，進而達到降低生產成本的目的。

關鍵詞  生球強度  風壓  回熱風  事故率  消耗  成本

1  引言

昆鋼兩條年產120萬噸鏈篦機-回轉窯-環冷機氧化球團生產線分別于2004年7月及2008年6月建成投產，主要使用鐵精礦為昆鋼礦山生產大紅山精礦及攀西釩鈦精礦；使用燃料為焦爐煤氣和高爐煤氣的混合氣體；使用粘接劑為鈉基膨潤土。大紅山鐵精礦SiO₂含量高、釩鈦精礦進廠夾雜石塊等雜物多，且兩種主要原料靜態成球性指數均為弱成球性，不利于造球；回轉窯中容易結圈，影響系統穩定順行； 因近幾年實行淘汰落后產能及搬遷轉型，昆鋼本部現單系統生產（僅開一座高爐，一條焦化生產線），系統出現故障時均會導致球團用煤氣保供不足，待煤氣停機；為平衡燒結系統鐵礦石需求，氧化球團生產線頻繁出現待精礦停機導致雙機開停機頻繁，回熱風利用效率不高。在外圍條件無法改變的情況下，降低生產成本主要是通過減少零星故障停機，提高回熱風利用效率、降低煤氣消耗來實現。

1  項目實施過程中采取措施

1.1  去除原料中雜物，減少流程卡停

釩鈦精是通過火車從攀枝花進廠，由于車皮填縫等需要，含有大量的稻草、編織袋、石頭、大塊等雜物，稻草、編織袋容易人工撿出，但石頭、大塊難以排除，造球系統為閉路循環，會造成大、小球輥篩、拖料電子秤等設備卡停，導致造球過程不穩定，為此，進行了流程改造，將B10₃膠帶機下B10₄膠帶機下料直漏斗改為擺式漏斗；增加一套膠帶機及雜物篩系統，新增膠帶機流程上與主機系統不連鎖，雜物篩卡停時不會導致主機停機，在輥篩排料端運出雜物，用小板車集中運到指定地點堆存后集中運走，減少雜物在系統內造成惡性循環。

圖1  改造后的流程圖

表1  球團近期使用原料理化指標（%）

表2  球團膨潤土使用指標情況（%）

1.2  提高生球強度，減少入爐粉末

由于使用的主要鐵原料大紅山精礦中SiO₂含量較高，在原料條件無法改變的情況下，只有通過過程控制來延緩回轉窯結圈，根據回轉窯結圈的主要原因為入爐粉末和局部高溫，而回轉窯中的粉末主要來自小球輥篩篩分不完全部分, 另一部分是由于球團在回轉窯中受到摩擦剝落而產生的，為此采取了降低單盤上料量，延長造球時間來提高生球強度，使生球落下強度保持在8次/個球以上，減少粉未及轉運過程跌落粉化幾率；干燥時適當降低鏈篦機機速，延長干燥時間來提高預熱球強度，減少生球在干燥時的爆裂現象來降低入爐粉末。

1.3  調整窯頭格篩傾角，提高環冷機熱廢氣余熱回收效率

原設計中回轉窯窯頭格篩落料點位置與環冷機臺車中心線存在偏差，環冷機臺車料層內外環偏差大；因使用鐵精礦中SiO₂含量較高，生產過程中回轉窯結圈現象不可避免，當結圈塊達到一定厚度時由于重力及回轉窯運轉的機械力作用，結圈塊就會脫落，堆積在窯頭格篩上，需要人工在窯頭處冒著高溫扒出，難以處理，嚴重時導致窯頭堵死停機，同時因結圈塊堆積或卡堵在窯頭格篩中間，導致下料不均，環冷機臺車布料偏晰較大，偏差達150～300 mm，形成邊緣效應，造成回熱風溫低，不利于熱量的綜合利用且影響球團礦的質量。為此在窯頭增加了一根上部格篩支座，將回轉窯窯頭水冷梁格篩的傾角從以前的13°提升到32°，把格篩向回轉窯方向平移70 mm。改造后因格篩傾角增大，脫落結圈塊堆積在窯頭格篩上幾率降低，崗位人員勞動強度降低；每月雙機因結圈塊堵死窯頭格篩導致的停機次數由4次，每次處理時間2 h左右減少至每月雙機不超過1 h，提高了生產作業率，為球團穩定生產奠定了基礎，減少了因停機導致回轉窯升降溫導致的燃料浪費；環冷機臺車布料偏晰由原來的150～300 mm減小到40～80 mm，料層基本平整，環冷I、II段爐罩溫度在環冷鼓風機同等風門開度的情況下爐罩溫度較改造前提高50～70 ℃，回轉窯窯頭壓力由原來的正壓轉為-20 Pa負壓狀態，回熱風流順暢，鏈篦機、回轉窯干燥和焙燒狀況得到改善，煤氣消耗降低。

1.4  增大助燃風管道直徑，增加助燃風通過率，延長回轉窯火焰長度

由于球團Ⅱ期原助燃風管道直徑只有219 ㎜，風壓提高至16 KPa時就會因風阻過大而導致助燃風機頻繁跳停，為保持助燃風機平穩運行不得不將部分助燃風放散，導致窯內火焰剛性較差呈發散狀態，火焰長度不夠，窯內高溫區比較靠后，溫度分布不合理，熱能利用率低，加速回轉窯結圈速度。為提高助燃風風量與壓力將助燃風管道的管徑由原來∮219 ㎜改為∮325 ㎜。改造后管道氣流通過性提高，取消了放散，助燃風壓力由16 KPa提高到24 KPa，回轉窯火焰剛性提高，火焰的延伸性也得到加強，高溫焙燒區由12 m延長至18 m左右，使窯內溫度分布更合理并提高了鏈篦機頭部溫度。

1.5  焦氣加壓機工頻改變頻

昆鋼球團生產線焦爐煤氣加壓站配置有型號為ML84WD型和ARE-250HG型加壓機各兩臺，雙機生產時開ML84WD型1臺，ARE-250HG型1臺（一供一備），單機生產時開ARE-250HG型1臺即可，均為工頻控制。因焦爐煤氣管道及加壓機內使用一段時間后就會有焦油殘留，一旦主機故障停機或計劃檢修停機時，必須停加壓機，停機后加壓機軸承、密封件、葉輪易被焦油粘死，再次啟動時經常無法立即正常，冬季尤為明顯，只能通蒸汽加熱吹掃焦油，由于蒸汽加熱吹掃焦油時間較長，需使用管子鉗進行人工盤加壓機，有時還要拆卸進、出口膨脹節處理后才能使用，而加壓機不正常時由于煤氣壓力不足，回轉窯溫度升不到生產所需溫度，影響及時投料。為此，利用大修時間，焦爐煤氣加壓站4臺煤氣加壓機均增加變頻器。改造后煤氣加壓機在系統檢修時，可通過慢轉電機帶動及增加回流閥開度使其處于長期運行狀態，使用時通過調整慢轉電機頻率及降低回流閥開度調整煤氣壓力，能將壓力及時調整至所需，使得投料時間縮短，預熱球產生量減少，節約了煤氣消耗，延長設備使用壽命，減少設備修復費用，有效降低備件消耗。

1.6  小球輥篩潤滑系統改造

因小球輥篩長期處于高溫、粉塵的惡劣環境中運行，現場潤滑分配形式為1個單線分配器對應8個軸承座，共計64個潤滑點。使用中循環遞進出油時間長，基礎油遇熱蒸發，容易皂化，分配器不出油，長時間導致電磁閥閥芯卡死，潤滑點不出油，小球輥篩軸承因潤滑不良造成軸承損壞，影響正常的生產。為此采取了以下措施：①在原有的潤滑系統上增加數字分油盒15套，將原用的單線分配器拆除，實現每個電磁閥對應一個軸承座的單點式供油方式；②將軸承座上的加油槽進行加寬、對軸承座的內腔進行擴容，增加軸承座內部的蓄油量；③將原用的調心輥子軸承改成深溝球軸承，增加軸承的使用壽命；④將原用軸頭固定軸承軸向位移的鎖緊螺母改成軸擋，增加軸承座內部的蓄油量。改造后主機因小球輥篩的故障造成停機時間降低，由原來的平均每月/2次，每次2 h左右降至平均每月0.5 h左右。降低了輥子軸承及輥子電機的更換頻率，降低了備件費用及人工費用，降低了崗位人員的勞動強度。

1.7  成品系統增加大塊清除裝置及下料漏斗改造

成品輸送系統因回轉窯結圈塊脫落時扁平狀或粒度小于格篩間隙的結圈塊會掉入環冷機臺車內，然后進入成品系統，導致后序流程漏斗卡阻，崗位人員勞動量大，可能造成膠帶損傷。針對這一問題，采取了在E102膠帶機尾部加裝一組具有一定斜度的固定格篩，在機頭正前方制作溜槽，延伸至廠房外部大撮箕內。改造后利用膠帶機帶速給大塊的外拋力經過格篩過濾清除大塊，下滑到廠房外部大撮箕內集中，定期利用裝載機鏟運至成品堆場固定點，解決了因結圈塊堵塞漏斗及成品堆取料機尾車漏斗的問題，降低了故障停機及大塊對膠帶的損傷，崗位人員勞動強度降低，人員得以優化。

圖2  原 流 程

圖3  改造后流程圖

1.8  提高回轉窯火焰剛性，延長火焰長度

回轉窯使用的燒嘴為五通道燒嘴，由外到內依次為外風、高氣、內風、焦氣、中心風。生產過程中外風開完，內風開至2/5左右，中心風開完，確保火焰長度；高氣、焦氣視回轉窯溫度及NOx濃度控制，助燃風壓力盡量控制在22 KPa左右，焦爐煤氣入口壓力盡量控制在10 KPa以上，高爐煤氣壓力盡量控制在20～24 KPa以上；適當降低1^#環冷鼓風機鼓風量，增大2^#環冷鼓風機鼓風量 ，使火焰不散亂，延長火焰長度，使進入回轉窯的預熱球高溫焙燒時間延長。

1.9  熱工控制過程改進

通過一段時間對球團礦抗壓強度、NOx排放均濃度，焦氣單耗、高氣單耗的對比，據此確定了生產過程中適宜的熱工參數如表3所示。

表3  球團1^#機系統正常熱工參數表

2  效果檢查

2.1  停機時間對比情況

表4 改造前、后停機原因及時間對比

由表4可見，通過項目的開展，生產過程中因雜物、結圈塊堵停流程導致的生產操

作臺時降低16.25 h，因小球輥篩潤滑不良導致的停機時間共減少25.07 h，但機械事故停機時間增加22.77 h，綜合停機時間降低18.55 h。

注：表中統計數字已剔除不可控的外因影響。

2.2  指標完成情況對比

表5  球團生產指標對比

由表5可見，改造后因零星停機故障降低，升降溫次數減少，較改造前焦爐煤氣降低1.72 m³/t，高爐煤氣降低1.24 m³/t，電耗降低0.27 kwh/t，球團礦合格品率升高4.34 %。

3  結語

通過以上項目的開展，昆鋼球團兩條鏈篦機—回轉窯—環冷機生產線生產、電器事故停機率降低，升降溫次數減少，有效促進了各項指標的進步，對降低球團生產成本起到了較好的促進作用。

參考文獻

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