1、技術改造收稿日期:2006-12-25聯系人:劉國防(250101山東濟南鋼鐵股份有限公司球團廠濟鋼球團豎爐使用高爐2轉爐混合煤氣的改造及效果劉國防(濟南鋼鐵股份有限公司球團廠摘要濟鋼球團生產中赤鐵精礦配比增加后,豎爐利用系數下降,球團礦質量降低。為了改變這一狀況,球團廠實施了豎爐使用高爐2轉爐混合煤氣改造,并取得了顯著效果。在赤鐵精礦配比為30%的條件下,豎爐利用系數提高,球團礦質量改善。同時,轉爐煤氣在球團生產中的大量使用,為濟鋼提高轉爐煤氣回收量,實現負能煉鋼奠定了基礎,也開辟了一條轉爐煤氣利用的新途徑。關鍵詞豎爐球團高爐2轉爐混合煤氣赤鐵精礦球團礦質量1前言長期以來,國內球團豎爐多以高

2、爐煤氣為燃料,以單一磁鐵精礦為鐵料生產球團礦。為拓寬球團生產的原料來源,一些企業嘗試過配加赤鐵精礦,但其配比一般在10%以下。自2001年以來,濟鋼球團廠為降低生產成本,也開始嘗試配加赤鐵精礦,并取得了一定成效,但赤鐵精礦配比一般在12%左右,當超過15%后,球團礦質量呈下降趨勢1。為了攻克這一課題,緩解磁鐵精礦供應緊張的局面,濟鋼球團廠通過實施高爐2轉爐混合煤氣改造和熱工參數調整,建立了與焙燒赤鐵精礦相適應的熱工操作制度,取得了顯著效果。2問題的提出2002年濟鋼3號豎爐投產后,球團生產對磁鐵精礦的需求增加,為緩解磁鐵精礦采購不足的矛盾,2003年一季度,球團原料結構中增加了赤鐵精礦配比(由

3、正常生產時的12%增加到20%左右。在生產操作上,我們雖然采取了提高焙燒溫度等措施,但與增配赤鐵精礦之前相比,豎爐利用系數仍降低了01143t/(m 2h ,球團礦抗壓強度僅為2761N/個(詳見表1,與煉鐵要求球團礦抗壓強度大于3000N/個的指標差距甚大。表1赤鐵礦配比增加后球團礦質量變化及相關數據表時間豎爐利用系數/t m -2h -1原料結構/%球團礦質量赤鐵精礦磁鐵精礦煉鋼污泥粘結劑抗壓強度N 個-1轉鼓指數(+613mm /%焙燒溫度/615371975316214276189131120針對球團礦質量下降的問題,我們進行了深入分析。與焙燒磁鐵礦球團相比,配加赤鐵精礦后,FeO 氧

4、化放熱量減少,須增加外部供熱。雖然我們提高了焙燒溫度,但由于高爐煤氣熱值較低,在保證氧化性焙燒氣氛的前提下,焙燒溫度僅能提高到1100左右。經測試,在1100的焙燒溫度下,煤氣燃燒廢氣含氧量僅為118%,屬弱氧化氣氛,由此造成球團礦經過焙燒帶后仍沒有氧化完全,在到達均熱帶后,與上行的冷卻風中的氧發生反應,致使焙燒帶下移,均熱帶幾乎消失,最終導致球團礦質量下降。根據球團固結理論,適宜焙燒溫度和氧化性氣氛是決定球團礦生產和球團礦固結強度的重要因素2,而提高焙燒溫度,增強豎爐焙燒的93第32卷第1期2007年2月燒結球團Sintering and Pelletizing氧化性氣氛,可以通過提高煤氣熱

5、值的方式來實現。綜合分析濟鋼的煤氣資源狀況,考慮到轉爐煤氣資源比較豐富,且熱值較高(其可燃成分主要為CO,詳見表2,因此,決定采用高爐2轉爐混合煤氣來提高煤氣熱值,并圍繞使用高爐2轉爐混合煤氣進行了一系列的配套改造。表2濟鋼高爐煤氣、轉爐煤氣成分(%煤氣類別CO2CO CH4H2O2N23使用高爐2轉爐混合煤氣的實踐311建設高爐2轉爐煤氣混合站豎爐球團生產要使用高爐2轉爐混合煤氣,首先必須建設煤氣混合站。為節省投資,我們就近敷設了Dg600管道將轉爐煤氣引至球團生產區,并將該管道沿供應球團生產的Dg1200高爐煤氣管道方向同向敷設至球團煤氣加壓站北側;根據高爐煤氣和轉爐煤氣混合要求,在球團煤

6、壓機前的煤氣主管道上新設了高爐2轉爐煤氣簡易混合站,通過三個蝶閥分別對轉爐煤氣、高爐煤氣和混合煤氣進行流量控制,從而實現了高爐2轉爐煤氣的簡易混合。312豎爐燃燒器改造原豎爐燃燒器是為燃燒高爐煤氣設計的,其適宜的燃料燃燒熱值區間為21933177MJ/ m3,考慮到使用混合煤氣后煤氣熱值增加,我們對燃燒器進行了更新改造。將新燃燒器的適宜燃料熱值區間調整為31354119MJ/m3,以確保熱值增加后混合煤氣能夠安全穩定燃燒。313生產效果2003年3月,我們利用三座豎爐計劃檢修之機,完成了對煤氣系統和豎爐燃燒器的改造。4月份開始使用混合煤氣,并初步將高爐煤氣和轉爐煤氣按2131的體積比進行混合后

7、使用,取得了顯著效果。31311球團礦質量改善與2003年未使用混合煤氣之前的一季度相比,2003年49月在赤鐵精礦配比增加1%的情況下,豎爐利用系數提高01479t/(m2h,成品球團礦的抗壓強度增加289N/個,轉鼓指數提高0198%;四季度在赤鐵精礦配比增至32%的情況下,球團礦質量也保持了較高水平(詳見表3。表3使用高爐2轉爐混合煤氣后球團生產的原料結構及相關質量時間豎爐利用系數/tm-2h-1原料結構/%球團礦質量赤鐵精礦磁鐵精礦煉鋼污泥粘結劑抗壓強度N個-1轉鼓指數(+613mm/%焙燒溫度/值得注意的是,在赤鐵精礦配比增加的情況下,使用混合煤氣后,雖然高爐煤氣消耗量降低,但由于轉

8、爐煤氣用量增加和焙燒溫度的提高,球團礦生產熱耗大量增加(詳見表4。表420032004年配加轉爐煤氣前后球團礦能耗數據時間消耗煤氣量/m3t-1高爐煤氣轉爐煤氣熱耗MJt-1隨著球團礦的質量改善和產量提高,球團生產使用的轉爐煤氣量不斷增加,2003年4 12月份平均使用轉爐煤氣量為810萬m3/月,折合煉鋼轉爐煤氣回收量為46m3/t鋼,與2002年同期的轉爐煤氣回收量27175m3/t鋼相比,噸鋼轉爐煤氣回收量增加了18125m3,多回收的轉爐煤氣創效益高達400多萬元,效果顯著。314煤氣系統存在的主要問題球團生產使用混合煤氣較長時間后,我們04燒結球團第32卷第1期發現混合煤氣在供應能力

9、和熱值穩定性方面還存在一些問題,影響了轉爐煤氣使用量的增加。31411轉爐煤氣壓力低影響轉爐2高爐煤氣混合比的提高在進入混合站之前,高爐煤氣壓力一般為8000Pa,而轉爐煤氣壓力一般在6000Pa左右。由于兩種煤氣之間壓力差較大,高爐煤氣必須經過一次降壓到7000Pa后,才能與轉爐煤氣混合。供應壓力低限制了轉爐煤氣混合比的提高,特別是當轉爐煤氣壓力低于4000Pa 時,不得不停止使用。凡遇此情況,豎爐就被迫改用單一高爐煤氣,嚴重影響了生產的穩定運行。31412混合煤氣熱值不穩定由于高爐煤氣和轉爐煤氣是靠蝶閥開度控制體積混合比,這種控制方式控制精度較低,任何一種煤氣熱值波動都會帶來混合煤氣熱值的

10、變化。在煤氣熱值波動較大的情況下,球團礦焙燒溫度波動增大,崗位工人操作難度增加,影響球團礦質量的穩定。4煤氣系統改造為了優化能源資源結構,進一步增加球團使用轉爐煤氣量,總公司對轉爐煤氣系統進行了改造。2004年新增了兩臺D180轉爐煤氣加壓機,將球團用轉爐煤氣的壓力提高到7000Pa 以上,同時將一煉鋼通往球團區域的Dg600轉爐煤氣管道改造為Dg1000管道,使轉爐煤氣供應能力顯著提高;2005年8月新建的燃氣發電廠50000m3煤氣柜投入運行,使轉爐煤氣壓力進一步穩定,同時也提高了轉爐煤氣熱值的穩定性;球團廠在2005年4號豎爐建設期間遷移改造了球團煤氣加壓站,將煤氣加壓機由D250型改造

11、為D600型,從根本上提高了煤氣加壓能力,為球團生產大量使用轉爐煤氣創造了條件。5煤氣系統改造后高爐2轉爐混合煤氣使用情況隨著改造措施的實施,轉爐煤氣供應壓力提高,供應質量顯著改善,特別是新煤氣柜的投用,促進了轉爐煤氣回收量的增加,在穩定轉爐煤氣熱值的同時使轉爐煤氣供應壓力趨于穩定。生產實踐表明,混合煤氣供應質量的提高,促進了球團礦的產量增加和質量改善。反過來,球團礦產量增加,又使得轉爐煤氣用量逐年增加。由表5可知,2005年球團生產使用轉爐煤氣16138萬m3,是2003年全年使用轉爐煤氣量的2119倍。由于豎爐使用轉爐煤氣大量增加,促進了轉爐煤氣回收量的增加,2005年8月,第一煉鋼廠煤氣

12、回收量達到了80m3/t鋼,首次實現負能煉鋼。為進一步優化能源結構,2006年公司又制訂了煉鋼噸鋼回收轉爐煤氣90m3的計劃目標。球團豎爐作為轉爐煤氣的第一消耗大戶,2006年111月共使用轉爐煤氣15876萬m3,折合噸鋼回收轉爐煤氣48111m3,其消耗量超過轉爐煤氣回收總量的50%,為濟鋼煤氣結構調整作出了積極貢獻。實踐證明,球團豎爐使用轉爐煤氣開辟了一條轉爐煤氣利用的新途徑。表5近年來球團礦質量和轉爐煤氣使用量年份赤鐵精礦消耗/kg1t-1球團礦質量抗壓強度/N個-1轉鼓指數(+613mm/%轉爐煤氣消耗量/萬m3折合煉鋼年平均回收量111月6結論1球團生產中赤鐵精礦配比增加后,需要提

13、高焙燒溫度,而低熱值的高爐煤氣已無法滿足生產需要。2根據煤氣資源狀況,濟鋼將高爐2轉爐混合煤氣用于豎爐球團焙燒,為球團增配赤鐵精礦提供了熱量保障,在赤鐵精礦配比增加的情況下,球團礦質量提高。3為確保高爐2轉爐混合煤氣能夠安全穩定地燃燒,需對相關設備進行相應改造。142007年第1期劉國防濟鋼球團豎爐使用高爐2轉爐混合煤氣的改造及效果收稿日期:2007-01-04聯系人:張運勝(455004河南安陽鋼鐵公司燒結廠安鋼燒結廠415m 2鼓風環冷機故障的處理張運勝(安陽鋼鐵公司燒結廠摘要安鋼燒結廠415m 2鼓風環冷機自2005年6月投產后出現了一些故障,通過認真分析和整改,目前這些問題已得到基本解

14、決,設備作業率穩定在95%以上。關鍵詞鼓風環式冷卻機故障分析改進措施1前言安鋼燒結廠415m 2鼓風環式冷卻機是為360m 2燒結機配套的熱礦冷卻設備,其最大處理能力為870t/h ,主要由回轉臺車、密封裝置、驅動裝置、給料裝置、卸料裝置及其它附屬設備組成。該環冷機自2005年6月試生產以來,出現了一些故障,主要包括:平軌徑向、縱向位移;曲軌變形;臺車輪脫落等。本文就這些故障及其整改情況作一介紹。2主要故障由于平軌的安裝誤差較大(不圓度超差>100mm ,以及結構件的設計制作缺陷,該設備在運行過程中陸續出現了以下問題:1平軌徑向、周向移位,造成平軌直徑變化量達到120mm ,使臺車運行軌

15、跡變化不定,摩擦阻力明顯增大,臺車輪受到很大外力的作用。2曲軌變形嚴重,導致臺車出曲軌時容易脫軌。基于這種情況,曾有專業人士斷言必須更換曲軌。3臺車輪脫落,嚴重時一個月有12個臺車輪脫落,這也是該設備作業率不高的主要原因。4實踐證明,豎爐使用高爐2轉爐混合煤氣是可行的。濟鋼球團豎爐大量使用高爐2轉爐混合煤氣,開辟了鋼鐵廠內部使用轉爐煤氣的一條新途徑,在同行業有廣泛的借鑒意義。參考文獻1喬庭明等1豎爐球團配加巴西精礦的生產試驗1燒結球團,2001,26(1:15172張一敏1球團礦生產技術1北京:冶金工業出版社,2005E ffect of Shaft Furnace Pelletizing P

16、roductionUsing BF 2BOF Mixed G as in JigangLiu G uofangAbstract In order to improve the pellet quality and to increase the shaft furnace productivity after the hematic concentraterate in mixture was increased ,the gas system of J IG AN Gpelletizing plant was modified ,and then the BF 2BOF mixed gas was used to roast pellets 1As a result ,the obvious effect was gained :at the 30%hematic concentrate rate ,the shaft furnace pro 2ductivity was increased and the pellets quality was improved 1In addition ,the largely utilizing of BOF gas in pelletizing process ,could lay a foundati