楊建鵬 寧春明  鄭林鋒

摘要：近年來，龍鋼公司燒結工固體燃耗居高不下，遠高于全國平均水平，為了降低燒結固體燃耗，實現企業降本增效新的突破，龍鋼公司燒結工序從優化原料結構，提升燃料質量，實施燃料粒級攻關，采取低水低碳燒結，提升混合料溫等方面大膽創新，實現降本增效的目的。

關鍵詞：燃料；水分; 固體燃耗；燒結成本

1  現狀分析

近年燒結固體燃料消耗情況

龍鋼公司近幾年燒結工序固體燃料消耗居高不下，2021年配加無煙煤40%，固體燃料消耗明細下降，但隨著國家政策的調控，后期停止無煙煤的配加，固燃消耗出現反彈，與國內平均水平存在差距，固體燃料消耗在燒結生產過程中占燒結能源總耗的70%-80%,從制造成本來講燃料消耗占制造成本的30%左右，因此實現燒結固體消耗指標的突破，是降低企業生產成本，實現高效冶煉，高質量發展的必然需求。

2  過程研究

1.提升燃料質量

1.1燃料結構

從2019-2022年，隨著行業發展和企業實際，期間使用過蘭炭小粒、焦面、無煙煤等固體燃料，蘭炭小粒和焦面的配加，在一定程度可降低燃料成本，但在實際使用過程固燃消耗上升較大，后期配加無煙煤配比，固燃消耗下降明顯，但由于國家政策的變化，為保證高爐噴煤的使用，停止無煙煤的配加，2023年開始使用純焦沫燃料。

1.2燃料質量提升

前期我公司焦粉供應廠家為9家，主要存在問題為各供應廠家焦末水分波動差異大（5.9%-20.4%）、粒級組成差異大情況，＜1mm、＜0.5mm部分占比均較高， ＜0.5mm部分占比最大34.80%；焦粉固定碳含量波動大，這些外圍因素會導致燒結燃料配比的波動，進而影響燒結礦的質量，增加燒結返礦量。同時因為水分和固定碳的波動，為了最大限度確保燒結礦質量的穩定，燃料配比持續偏上限運行。為了解決燃料水分的波動，提升燃料質量，受先從燃料進購上，對供應廠家進行燃料性價比的對比，淘汰質量較差的供應商，同時完善燃料進廠標準，對前期合同為規定的小于1mm部分進行標準設定，極大的提升了燃料質量，降低了燃料水分的波動，燒結工序整體燃料質量明顯變好。

1.3燃料預篩分，燃料分加，

為了降低燃料小于1mm的部分，在燃破系統實施預篩分系統，對高爐內返焦沫和干熄焦沫進行預篩分，將小于3mm部分預篩分直接進入配料燃料倉，一方面降低了燃破破碎壓力，另一方面能降低破碎后小于1mm部分的占比，提升了燃料在燒結過程的利用率。前期我廠對高爐內返焦沫在一臺燒結配加，為了均衡各燒結機的燃料水分，加之隨著外購干熄焦沫的使用，其與高爐內返焦沫水分接近2%左右，對三臺燒結機燃料進行干濕分離均衡配加，由燃破分別破碎燒結機分倉配加，降低了燃料水份對固燃消耗的影響。

2.優化配礦結構

原料結構的穩定，以及三大料種的比例對燒結固體燃料消耗影響較大，增加使用精粉的比例，可以有效降低燒結的固體燃耗。

從上圖中可以看出2023年燒結配比中不論是褐鐵礦、赤鐵礦還是磁鐵礦，其礦種比例變化要比2020年-2022年都要穩定一些，沒有較明顯的變化幅度。燒結配比結構趨于合理、穩定、不斷優化的良好狀態。而磁鐵礦比例增加有利于降低燒結燃料配比，降低固燃消耗。

3、提升混合料透氣性，實施低碳厚料操作。

3.1 混合機三合一直筋襯板、制粒機逆流襯板的應用

厚料層燒結的前提保障是料層具有良好的透氣性，混勻制粒效果必須得到提升，通過對燒結混合機和制粒機內部襯板進行了改造，混合機使用三合一直筋襯板（圖1）代替原來的角鐵揚料板，制粒機應用錐形逆流襯板（圖2），大大提高了混合料的混勻效果，為厚料層燒結提供了有力保障。通過三合一直筋襯板和逆流襯板的應用，混合料制粒效果得到大幅提升，燒結透氣性提升，燒結機產能得到進一步發揮，混料筒粘料情況減輕，延長設備檢修周期的同時降低了工人的勞動強度。

圖1  混合機應用三合一直筋襯板                          圖2  制粒機應用逆流襯板

3.2 新型松料器的應用

隨著料層厚度的不斷提升，改善燒結料的透氣性是保證燒結礦質量和燒結機提產降耗的關鍵措施。燒結機原有刀片狀松料器與混合料接觸面積較少，松料效果有限，同時為了具備提升料溫的功能，對松料器進行了優化，改進為可拆卸式不銹鋼空心圓筒形狀，表面交錯打孔，內部可通入蒸汽，使其具備雙項功能（圖3）。由于此處最接近點火燒結，熱損失最少，預熱提溫效果明顯。結合臺車礦槽通入蒸汽配合情況下冬季料溫可達到68℃左右，這一改造不僅透氣性較之前提高，還可以通過對松料器棒條數量與位置的調整來調節料層的透氣性。

圖3  燒結機松料器

隨著混合料透氣性的改善，為厚料層操作奠定了基礎，通過燒結機欄板改造，燒結機料層厚度由850mm提升至930mm，燒結機各項指標都得到了很大的提升。

4.低水低碳操作

4.1降低燒結料水分

在生產的過程，燒結物料中含水量的升高容易使燃耗升高，為此對混合料的含水量進行控制。在可以保證生產工藝正常進行的要求下，控制含水量下限，當物料結構變更時，根據物料特點優化水分含量。結合我單位原料結構趨于穩定，在單臺燒結機進行低水燒結試驗，以0.2%的水分進行遞降，通過周期試驗，燒結料水分有最初的7.6%左右下降至7.2%左右，燒結過程及燒結礦質量穩定，燒結機燃料配比綜合下降0.09%左右，影響固燃單耗下降1.11kg/t左右，試驗活動效果明顯，同時推廣在其他燒結機應用。

4.2 降低燒結礦FeO含量

 為了確保燒結礦轉鼓強度，之前燒結礦FeO按照9.5±0.5%進行控制，且燒結礦FeO大部分處于上限運行。通過對標學習結合本廠實際，我們通過開展熔劑粒級攻關，＜3mm占比長期達到93%以上，生產礦化與同化過程得到改善。同時開展低溫燒結攻關，采用均質慢燒的生產操作方針，提升燒結礦的質量，指標上拚棄采用提高FeO的方式提升燒結礦強度，提升燒結礦FeO含量控制范圍降低至9±0.5%,且生產過程中，按下限控制，促使燒結固體燃耗進一步降低。

5、提高混合料料溫

提升混合機加水溫度，利用環冷余熱實施換熱裝置，將熱水引至混合機加水水箱，再通入蒸汽，提升混合機加水水溫至85℃以上。為進一步提升燒結料溫，利用余熱發電中壓蒸汽引至燒結機礦槽，對燒結料進行預熱，通過熱水和中壓蒸汽使用，燒結料料料溫由62℃提升至90℃以上，燃料配比由2.92%降低至2.71%，固燃單耗下降2.49kg/t左右，燃料成本下降2.13元/噸。

6.返礦率的控制

6.1、優化供料模式：

經過現場充分調研，各燒結機至高爐槽下轉運點較多，且落差大，雖然很多溜槽為階梯式溜槽，但長期的磨損加之后期修復不到位，階梯效果不明顯，造成燒結礦輸送過程中破損率增加，返礦量增多。通過對三臺燒結機燒結礦運輸的路線和溜槽落差進行逐一測量，并對日常各種供料模式從出料到高爐進料進行返礦量的檢測對比，通過數據統計分析，優化燒結礦儲存和供料模式，并形成制度嚴格執行，降低燒結礦運輸過程的粉化現象。

6.2、優化篩分系統：

一是通過對每一個篩分進行粒級監測，及時掌握篩板運行狀況，促進篩分篩板的及時更換；二是優化篩分篩板尺寸，將燒結礦篩分篩板由上7下4.5mm逐步更換為上6下4mm和5mm分級篩，將快礦篩分篩板由上7下4mm逐步更換為上6下4mm和4*25mm波紋篩，將球團礦篩分篩板由上7下4mm逐步更換為上6下4mm，降低燒結礦返礦＞5mm的占比，由前期的最高35.76%下降至現在最低10.41%，綜合下降10.67%，提升了燒結礦的入爐量。

從上圖中可以看出2021年燒結返礦達到最高，2023年燒結返礦有明顯的降低。而在高爐的篩子使用上，燒結礦篩子部分由上7下4.5mm逐步換為上6下4mm和分級篩及波紋篩。有利于提高燒結礦產量，降低燒結礦返礦率，進而降低固燃單耗。

3  結論

通過對燒結過程降低固體燃料消耗的研究與實踐，我單位燒結工序固體燃料消耗有2019年的69.83kg/t下降到現在的57.82kg/t,取得了良好的效果，但與優秀行業比較，仍有差距，在重新完善燒結生產中各項規定，進行了更加規范化和標準化的管理。從熔劑質量及結構；原料結構優化，提升磁鐵礦比例；燒結礦返礦率偏高；燒結料面急劇冷卻，導致燒結礦強度變差等方面進行深入研究和改善，持續推降低燒結固體燃耗的下降。

參考文獻：

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