铺底料分级布料技术在柳钢2#360m²烧结机的研究与应用

熊爱臣，刘武杨，向小平，刘玉喜，周峰，黄俊程，丘远秋

（柳州钢铁股份有限公司烧结厂，广西 柳州  545002）

摘要: 介绍了铺底料的作用和目前柳钢烧结生产中存在铺底料过细现象产生的原因和带来的影响，并结合柳钢烧结生产实践，研究开发出了铺底料分级技术来克服上述影响，并取得了利用系数提高9.39%，返矿率降低17.29%的成果。

关键词：铺底料分级；利用系数；返矿率；筛分

Research and Application of bottom material grading in Liugang 2 # 360m2 Sintering Machine

Xiong Aichen,Liu Wuyang,Xiang Xiaoping，Liu Yuxi,Zhou Feng,Huang Juncheng,Qiu Yuanqiu

(The Sinter Plant of LIUZHOU IRON&STEEL COMPANY,LTD, Liuzhou 545002,China)

Abstract: The paper introduces the function of bottoming material and the reason and effect of over-thickness of bottoming material in the present sintering production of Liuzhou Iron and Steel Co., Ltd.In combination with the practice of sinter production in Liuzhou Iron and Steel Co., Ltd., And achieved the use of9.39% increase in the coefficient of return of 17.29% reduction in the results.

Key words: bottom material grade; utilization coefficient; return rate; screening

1 前言

目前，国内外大多数厂家都用部分烧结矿作铺底料，在烧结台车的篦条上铺上一层厚度为料高10%左右的烧结矿，铺底料具有以下作用：１）保护篦条，减少散料洒落；２）增强过滤，减少烟气粉尘含量；３）保持有效抽风面积，使气流分布均匀，改善烧结过程的真空制度^[1]。柳钢2#360整粒系统筛出的铺底料中细粒级的物料较多，会恶化烧结过程的透气性。为了降低细粒级铺底料对烧结透气性的不良影响，柳钢烧结厂开发应用了铺底料筛分多层分级技术并取得了良好的效果。

2 现状分析

柳钢2#360烧结机铺底料中-6.3mm粒级在20%左右，6.3-10mm的粒级占比在30%左右，铺底料粒度太细会严重削弱铺底料的作用。柳钢2017年1月到5月份的铺底料的具体粒度分布情况见表1。

表1 柳钢2#360烧结机铺底料粒度

2.1铺底料过细的原因

    国内外烧结整粒系统大多使用三段式筛分工艺，工艺流程如图1所示。这样的整粒流程可以筛分出10-20mm粒级的成品烧结矿作为铺底料，这个粒级的铺底料能够充分发挥保护篦条和过滤烟气的作用。

图1                                  图2

    而柳钢2#360烧结机采用两台悬臂筛网振动筛进行整粒，工艺流程如图2所示。该工艺具有投资省、布局紧凑等优点，但由于这个工艺只能筛分出5~16mm粒级的烧结矿作为铺底料，是造成铺底料粒度组成较细的主要原因。

2.2铺底料粒度过细带来的影响

（1）减少有效抽风面积

    2#360铺底料中-6.3mm的粒级的含量达20%，这个粒级的铺底料极易卡在篦条的缝隙中，甚至部分被抽走，一部分篦条缝隙被细粒铺底料卡死会恶化烧结过程的透气性并减少烧结机的有效抽风面积，从而造成产量的下降和增加电耗。

（2）铺底料消耗量大

一般来说，铺底料在烧结过程中是循环使用的，在转运的过程中只有少量的粉化不会有太大的消耗。但是由于该系统筛分出的铺底料粒度太细，-10mm粒级占到50%左右，这些粒级的烧结矿在转运的过程中稍有破损就会被吸入大烟道中，成为返矿，导致消耗量剧增使产量降低^[2]。

（3）对设备影响较大

    因为铺底料粒度细，导致大量的铺底料在烧结的过程中被抽入大烟道中。这样相当于减少了铺底料的料层厚度，削弱了铺底料保护篦条和隔热件的作用，从而导致了篦条和隔热件烧损严重，台车使用寿命下降。且由于铺底料过滤烟气的作用也降低了，被抽入大烟道的返矿也会增加，这会导致除尘负荷增加及大烟道磨损严重，影响风机转子的寿命。处理这些问题会增加职工补换篦条和放灰的时间，增加了职工的劳动强度，原材料消耗成本也随之上升。

3铺底料分级技术的应用

为了解决上述问题，2017年5月份，通过在铺底料料仓上方增设一台筛分分级点为10mm的棒条筛，并将原铺底料漏斗进行分仓改造，实现将铺底料进行分级处理，+10mm大颗粒物料布在底层，6~10mm粒级物料布在底层之上。具体方案如下：

（1）对铺底料进料皮带进行改进 

将原有的铺-5皮带头部抬高两米，对应的皮带支架，除尘管道进行改造。

（2）增设一台棒条筛

在铺-5皮带头部增设一台孔径为10mm，处理量为180吨/小时的棒条筛，并增加相应的除尘管道。

（3）将原铺底料漏斗进行分仓改造

将原铺底料漏斗进行分仓改造，按4:6的比例在中间用12mm厚钢板进行分隔，东面粗粒级仓占比为40%，西面细粒级仓占比60%，并实现溢流处理，铺底料小斗做同样的分隔处理。使铺底料下层粗颗粒厚度约为28mm，上层细粒级占厚度约为42mm。

（4）增加棒条筛下铺底料仓的对应漏斗及溜槽等。

4改进效果

由表2和表3可知，应用了铺底料多层分级技术后，烧结矿10~0mm粒度占比、电耗、利用系数和高炉返矿率等指标都有明显的改善。

表2技改前生产指标

表3 技改后生产指标

（1）烧结矿粒度10~0mm%的改善

由表2和表3可知，技改前的烧结矿粒度10~0mm占比为21.74%，应用了铺底料分级技术后烧结矿粒度10～0mm占比降为20.86%，降低了4.05%。这是由于铺底料分级技术改善了烧结料层的透气性，且在透气性适宜的情况下调高料层进行厚料层烧结。烧结料层厚度对烧结影响很大，根据原料结构实际情况，适当地提高料层厚度可以提高烧结自动蓄热效果，增加高温保持时间，使烧结液相的形成、流动和矿相的结晶更为充分，且表层低强度烧结矿比例相对减少，可改善烧结矿强度及粒度组成 [3] 。

（2）电耗指标的降低

应用铺底料分级技术前，烧结电耗为37.22（kwh/t），技改后电耗降为36.12（kwh/t），降低了2.96%。这是铺底料分级技术能够让铺底料的布料更加均匀，减少台车的抽洞现象、降低烧结有害漏风、且铺底料分级技术能有效改善烧结料层的透气性，降低抽风负压，从而降低了主抽风机的电耗。

（3）利用系数的提高

由表2和表3的数据可知，柳钢2#360的烧结机的利用系数从技改前的1.32（t/m2*h）提高到了1.444（t/m2*h），提高了9.39%。将铺底料进行筛分多层分级布料，+10mm大颗粒布在底层，可有效保护炉条及隔热垫，减少吸入大烟道的灰量，有效降低除尘负荷和保护风机转子，从而降低了故障停时，减少了职工补换篦条的次数和解决了大烟道灰斗积灰多难排放的问题。

（4）返矿率的降低

由表2和表3的数据可知，柳钢2#360高炉返矿率从技改前的8.33%大幅降至目前的6.89%，降幅达17.29%。2#360采用二段筛分工艺和铺底料分级技术，减少了大粒级进入铺底料循环，优化了成品烧结矿的粒级组成、提高了烧结矿强度、降低了高炉返矿率、减少了-10mm粒级入炉量，为高炉高效低