谈燃料分加技术在烧结中的优化论文_盛建华

中天钢铁集团有限公司 江苏常州 213011

摘要:烧结燃料分加技术是将一部分燃料与烧结混合料混合,另一部分燃料在烧结混合料一次混料结束后加入,目的是使这部分燃料外裹在混合料颗粒的表面,保持燃料有较大的活性反应面,提高其燃烧速度。本文针对某钢铁有限公司目前的物料结构,研究了烧结燃料分加优化后 FeO、垂直烧结速度、转鼓指数、筛分指数、固体燃耗的变化情况,通过研究,发现一、二次燃料分加比例为 70%:30%的配比可使烧结矿取得良好的经济技术指标。

关键词:烧结;燃料分加;优化

一、案例分析

某钢铁有限公司有一台180m2带式烧结机,自2010年初投产以来,在烧结燃料的配加上,在配料室采用一次性添加,同其它的原料制粒后进行烧结,这种传统的燃料添加方式造成部分燃料深裹在矿粉中,在烧结的时候不利于燃料的充分燃烧,燃料燃烧不充分,局部还原气氛增加,烧结矿FeO和固体燃耗较高,转鼓指数下降。为此,我们对烧结燃料的配加进行了优化和改进。针对张钢烧结的用料结构,研究不同的一、二次焦粉配加比例对烧结转鼓指数、利用系数、FeO、烧结固体燃耗指标的影响。

二、燃料分加的优化和改进生产研究

(一)物料结构

为保证燃料二次分加在整个试验期间的数据可靠性,试验期间烧结铁料保持不变,蛇纹石粉和白云石粉配加比例稳定,生石灰根据烧结矿碱度变化进行微调,燃料配比基准期全部为内配。

表1物料结构

(二)烧结机主要工艺参数的控制

烧结料层厚度750mm;混合料水分9%-10%;点火温度1100±50℃;烧结负压15±0.5KPa;烧结终点温度350±30℃。

(三)烧结过程的控制

加强各工序之间的联系,控制好烧结料水碳的稳定和料层厚度,根据烧结风箱温度变化情况,控制好烧结终点,确保烧结矿烧透。

(四)烧结燃料二次配加的生产工艺

结合生产实际,燃料二次分加系统从燃料破碎成品皮带机Z1-1机头,通过三通分料器接入现生产工艺流程。从燃料破碎室出来的燃料,由三通分料器控制,一部分燃料进入原烧结配料室,另一部分燃料进入二次配加燃料仓。

二、烧结燃料二次分加的比例方案

根据淄博张钢钢铁有限公司烧结物料的特点,结合其它钢铁兄弟单位的研究成果,我们以不同的一、二次燃料分加的比例为单位进行,一、二次燃料分加比例分为100%:0%、60%:40%、70%:30%三组。

图1燃料二次分加系统的主要构成图

原生产工艺流程:

优化后的工艺流程:

三试验结果分析

(一)不同燃料分加比例对烧结主要经济技术指标的影响

1.不同燃料分加对FeO的影响

在物料结构不变的情况下,使用烧结燃料内外配比例为70%:30%和60%:40%的配加方案,FeO的含量都不同程度较全部一次添加的燃料有所下降,主要是二次燃料分加后,部分燃料外裹在混合料颗粒的外面,改善了燃料与空气的接触条件,提高了燃料的利用效果,降低了烧结燃料配加的总量,从而降低了FeO含量。

2.不同燃料分加对垂直烧结速度的影响

外配比例为30%和40%的燃料时,较全部一次添加时垂直烧结速度都提高了0.85mm/min,主要原因是燃料燃烧和传燃条件的改善,加快了燃料的燃烧速度和烧结进程,使垂直烧结速度得以提高。

3.不同燃料分加对转鼓指数的影响

使用烧结燃料分加优化后,烧结转鼓指数较燃料一次添加时,有不同程度的提高,其中以30%的二次配加的转鼓指数提高的幅度最大,其提高值为0.6个百分点,但随着二次添加的比例提高到40%时,提高的幅度降低到0.26个百分点。

烧结矿转鼓指数提高的原因是部分燃料外裹于混合料颗粒的表面,改变了燃料的分布状态,使其分布趋于合理,使料层上部热量不足得以改善。延长了高温停留时间,改善了烧结液相的形成。当二次配加的比例大于30%时,燃料燃烧速度加快,烧结液相形成不足,转鼓指数下降。

4.不同燃料分加对筛分指数的影响

一般来说,烧结矿粘结好,转鼓指数就比较高,则筛分指数就低,二次添加燃料比为30%时,其转鼓指数达到最高,筛分指数达到最低。

5.不同燃料分加对固体燃耗的影响

实现燃料分加优化改进后,部分燃料外裹于混合料颗粒的表面,在燃烧的时候比优化前更加充分,燃料的燃烧利用率提高,烧结矿残碳量减少,当二次添加的燃料配比达到40%时,燃料的燃烧速度过快,燃料的利用率相对二次燃料配比30%时有所降低,燃料的燃烧热量没有得到很好的利用,使得固体燃耗略微提高。

表2 一、二次不同燃料分加比例的试验结果

结语:近些年来,国内外对烧结燃料二次分加技术进行了一定的研究,部分厂家取得了明显的效果,通过在一混和二混之间的输送带上实行燃料二次分加,使二次分加的燃料赋存于混合料球的表面。这样将燃料外加在混合料颗粒表面,使燃料的表面不被混合料覆盖,有较大的活性反应面,改善了燃料与空气的接触条件,在燃烧过程中提高了燃烧速度,提高了燃料的利用效果。同时外加燃料能防止对其它物料在成球过程中的障碍作用,改善混合料制粒效果,从而改善烧结料层的原始透气性。

参考文献

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论文作者:盛建华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/8/17

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