黄四泽
（南京钢铁有限责任公司炼铁事业部烧结厂，江苏 南京 210035）
摘 要：南钢烧结厂根据对不同铁矿石的物化组成和特性的分析，通过烧结杯单烧实验，对其物理、化学、高温等性能进行了较为系统的研究，优化配矿结构。烧结厂持续引进新工艺、新技术、新设备以实现烧结优质、高效、低耗生产。本文将以烧结工艺为切入点，着重介绍了新工艺技术装备在生产中的应用，提高烧结技经指标，以供交流与借鉴。
关键词：烧结生产；新技术；应用实践
烧结矿占高炉炉料比例高达 70%以上，烧结生产是炼铁前道工序中重要的环节，承载着高炉的稳定顺行。南钢将重点放在烧结工艺结构优化控制上，从优化配矿结构入手，通过装备升级、新技术应用，漏风治理，严格控制烧结各个生产环节。对烧结工艺进行深入剖析，深入挖掘，在智能化控制、大数据应用、节能降耗等方面取得了较大进步，技经指标也得到提升。
1 烧结生产新技术应用
1.1 优化配矿结构，混匀料直供
之前南钢混匀料结构不稳定，铁料品种多达二三十种，经常变换。混匀料堆采用平铺切取工艺，换堆频繁。南钢与中南大学开展配矿研究课题，通过烧结杯单烧实验，确立较优的配矿方案，将铁料品种优化固定 10个品种内，形成了 60%富粉+10%褐铁矿+16%精粉+14%杂料的配矿结构。取消混匀料堆平铺工艺，采用原料场单品种按比例配矿直供烧结，应用混匀料成分在线监测技术，保证混匀料成分稳定，混匀料硅标准偏差控制0.2 以内。
1.2 雾化加水及智能混合加水控制
混合加水在整个烧结过程中起着十分重要的作用，加水方式是提高制粒效果的重要措施之一。混合机加水的目的在于混匀，在沿混合机长度方向均匀加水，加水量占总加水量的 80%～90%。制粒机加水的目的是强化制粒，加水量仅为 10%～20%。制粒机内分段加水有效提高制粒效果，通常在给料端用喷射流使料形成球核，继而用高压雾状水，加速小球长大，距排料端 1 m 左右停止加水，小球在滚动中紧密坚固。制粒机之前用螺旋铜芯的雾化喷嘴，因工业水质较差，经常堵塞喷嘴，后改用高炉炉顶打水降温专用喷嘴，雾化效果好。制粒机雾化加水后混合料平均粒度增加 0.48 mm（见表 1）。另外水分监测之前采用红外线水分仪，因受环境素因（如光线、水汽、粉尘等）影响，水分控制波动较大。针对这一矛盾，与南钢金恒科技合作上线一套混合料智能加水控制系统，改用多频谱微测水仪，通过前馈加反馈方式，实现了混合料加水全自动控制，稳定了混合料水分。
1.3 多维预热混合料技术
以往在制粒机加蒸汽来提高料温，但混合料从制粒机出来后，沿途热量散发，实际预热效果不佳，烧结料层“过湿带”加厚，引起燃耗上升。为提高料温至“露点” 以上，除加热水和制粒机通蒸汽外，还实施混合料仓蒸汽预热技术来提高料温。在混合料仓仓壁下部开孔安装喷嘴，通入蒸汽，远程动态调节蒸汽流量，圆辊料门处在线红外检测混合料温度，预热效果大幅提升，料温达到 70 ℃以上，而且还降低了蒸汽用量。
1.4 依托智能化平台，稳定烧结工艺参数控制
南钢烧结引进中冶赛迪智能化平台（如图 1 所示），平台有 12 个智能模块，如：混合料一体化配料、参数合理范围匹配、关键参数监测及预警、交互式数据分析引擎等等，模块通过大数据分析与自学习功能，全流程管控烧结生产过程，实时监测烧结终点温度及位置，终点温度 400～460 ℃范围稳定率达到 90%以上，实现烧结生产智能化。
1.5 风机变频技术应用
常规风机，其选用风量、风压要比实际需要高（风量裕量 5%~10%；压力裕量 10%~30%），传统控制裕量方法大多采用挡板式风门来调节，人为增加阻力来达到调节目的，极大浪费电能。风机变频控制后，可对风机的风量做平滑无极调速，风机在最佳工作点运行，风机工况曲线更符合系统，可提高风机效率，避免风机“喘振”现场。由于风量与转速的二次方成正比，功耗与转速的三次方成正比，因此变频控制更节能。烧结厂为降低电耗，持续对大型风机进行变频改造，如配料除尘、机尾除尘、整粒除尘风机、脱硫增压风机、主抽等。采用变频控制后，风机节电率达到 12%～45%（见表 2）。
2 烧结新装备应用
2.1 强力混合机
烧结料经过配料、混合机后混匀效果不佳，影响烧结矿产、质量。同时由于物料混匀不均，尤其是生石灰分布不均匀，造成碱度等质量波动影响高炉稳定运行。为了有效解决上述矛盾，在 3# 机混合机前增加一台立式强力混合机，提高混合料混匀度。投用后大烟道负压下降，布料厚度提升（如图 2 所示）。
2.2 漏风治理，提高产能
烧结机系统漏风点[1]主要在烧结机头、机尾密封板，台车与滑道，风箱及大烟道双层卸灰阀等。通过更换头机尾更换柔磁性密封装置，采用无油密封滑道（图3）技术改造、风箱喷涂、大烟道采用复式智能双层卸灰阀（图 4），进行漏风治理，提高烧结产能。
3 主要技术经济指标
通过实施上述新技术、新装备应用后，烧结主要技经指标均取得了较大的提升（见表 3）。
从表 3 可以看出，2022 年比 2020 年利用系数上升0.08 t/m2·h，工序能耗下降 4.01 kgce/t，固体燃耗下降0.38 kg/t，电耗下降 7.67 kwoh/t。
4 结 论
综上所述，南钢烧结厂持续采用新技术、新装备、改进工艺技术管控等措施，降低工序能耗，提高了烧结技经指标，实现烧结优质、高效、低耗生产。
参考文献
［1］宋国良，傅志华，张全，等.降低烧结机漏风问题的探讨［J］. 烧结球团，2000，25（2）：11-13.
［2］赵红光.莱钢烧结生产新技术的应用与实践［J］.山东冶金， 2009，31（2）：18-20，24.