張 國 華
摘 要：闡述了燒結(jié)生產(chǎn)操作各參數(shù)、曲線變化所表達的含義，認(rèn)為燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定順行，除含鐵原料化學(xué)成分、基礎(chǔ)特性、物理性能、固體燃料及熔劑的質(zhì)量、粒度組成、加水方式、位置、加水量和混料制粒時間外，燒結(jié)主控的日常操作同樣非常重要，燒結(jié)主控是燒結(jié)生產(chǎn)的絕對核心崗位，猶如戰(zhàn)艦舵手一般。為確保燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和冶金性能，燒結(jié)礦主控、段長要深入理解、掌握燒結(jié)“操作語言”，如操作過程中的混合料加水量、混料制粒時間、混合料溫度、混合料流量、固定碳含量、返礦平衡、小礦槽料位、布料偏析、燃料粒度、熔劑粒度、料層厚度、料層透氣性、料層密實度、自動蓄熱、點火負(fù)壓、點火操作、主抽風(fēng)量、煙道負(fù)壓、燃燒比、終點位置、廢氣溫度、液相流動性、冷卻制度、燒結(jié)礦外觀結(jié)構(gòu)等主要參數(shù)。而且重點要認(rèn)識并熟練掌握煙道負(fù)壓、終點溫度和終點位置以及下紅礦的各種處理技巧。
關(guān)鍵詞：燒結(jié) 主控操作 操作語言
世間萬物皆有語言，人類、動物、計算機及各行各業(yè)、各種設(shè)備都有各自相應(yīng)的語言，比如軍隊常用的旗語、燈語以及各種明語方言、暗語等等，只要交流、運行就會有語言。燒結(jié)生產(chǎn)過程的燃燒比、煙道負(fù)壓、煙道溫度、點火溫度、燒結(jié)機速、料層厚度，以及各風(fēng)箱的溫度、負(fù)壓等主要參數(shù)， 連續(xù)記錄并顯示在主控室操作電腦和大型顯示屏上，為主控操作和燒結(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)管理提供參考。這些參數(shù)的集中畫面，叫冶煉進程曲線， 也叫操作曲線。它是燒結(jié)生產(chǎn)過程的放大鏡和顯微鏡，比一般工程施工圖紙更重要，因為圖紙是靜態(tài)的，僅能提供實物特征、尺寸和配筋等情況，而操作進程曲線是動態(tài)的，它把燒結(jié)過程的狀態(tài)、變化告訴你，你對它了解越深刻， 它“告訴”你越全面。燒結(jié)主控、工段長、燒結(jié)工程師， 必須深入了解、掌握生產(chǎn)進程曲線中的“語言”，只有熟練掌握這種“語言”，才能駕馭燒結(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)操作。操作者和管理者必須精通燒結(jié)操作“語言”。及時分析、思考燒結(jié)操作“語言”所提供的信息，才能做到操作及時、準(zhǔn)確。相反主控不懂或不精通燒結(jié)操作“語言”，忽視反映特征曲線或不清楚特征曲線的含義， 必然盲目地操作，甚至還會發(fā)生反向操作。燒結(jié)管理者要不斷通過培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，提高主控理解燒結(jié)操作“語言”的能力，適應(yīng)燒結(jié)生產(chǎn)操作。在此筆者將燒結(jié)操作過程中的各項參數(shù)曲線的變化所代表的語言含義做如下解析：混合料加水量：在燒結(jié)生產(chǎn)過程中混合料加水是非常重要的工藝環(huán)節(jié)，加水的目的是促進含鐵料細(xì)粒料成球。水量是否合適對后續(xù)制粒能力、料球強度、臺車料層透氣性均有較大的影響，為此燒結(jié)工長、段長必須充分了解水分在燒結(jié)過程中的作用，并高度重視混合料的水分含量是否合適。燒結(jié)料層中水分的主要作用分別是:制粒作用、助燃作用、潤滑作用、導(dǎo)熱作用。混合料加水還要考慮季節(jié)因素和堿度金屬，冬季水分蒸發(fā)較少，低堿度時水量消耗較少，水分可控制在下限，而夏季水分蒸發(fā)快，高堿度時水分消耗也較快，水分應(yīng)控制在上限?；旌狭纤趾康牟▌?，意味著后續(xù)料層透氣性、煙道負(fù)壓、廢氣溫度、終點位置的變化，當(dāng)燒結(jié)主控發(fā)現(xiàn)水量波動時，為防止燒結(jié)生產(chǎn)出現(xiàn)波動，要提前采取相應(yīng)的應(yīng)對操作措施。不同的鐵料結(jié)構(gòu)其混合料適宜的水分含量也不同，具體的水分范圍需要根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整。其次是對加水方式、加水點、加水角度、加水溫度的控制，加水方式一般是沿一混長度方向上均勻加水，其加水量占總水量的80%～90%，二混采用分段加水，加水量占總水量的10%～20%，加水方式需要按照“滴水成球”、“霧水長大”、“無水緊密”的原則布置加水點，達到提高制粒效果、加速料球長大并提高料球強度的目的。加水點的布置方式因不同企業(yè)對含鐵料預(yù)處理方式不同而不同，需要根據(jù)各企業(yè)的特點和方式進行靈活調(diào)整，此處不再過多敘述。加水點噴頭的角度需要根據(jù)物料流量、混料機和制粒機的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度的不同進行不同的調(diào)整，同樣需要現(xiàn)場檢測確認(rèn)。對于水溫的要求無論南方鋼企還是北方鋼企，其溫度越高越好，不僅有利于生石灰的消化反應(yīng)，也有利于提高混合料溫度?；旌狭霞铀绞郊霸?、目的見燒結(jié)工藝改造圖。混料制粒時間：混合料在混料制粒過程中隨著混料機的回旋而不斷地運動，物料在混合機里受到摩擦力、重力等作用，混合料在滾筒內(nèi)沿著滾筒內(nèi)壁被帶到一定高度，形成翻動和滾筒狀態(tài)，因而被混合混勻。由于混合機的旋轉(zhuǎn)，使得初步形成的團粒物料在機械力的作用下，團粒不斷地滾動、擠壓，物料顆粒和顆粒之間的接觸越來越緊密，顆粒之間的空氣被擠出，空隙變小。在毛細(xì)力的作用下，水分充填所有空隙，料球顆粒也就變得比較結(jié)實，也是料球顆粒在混料機、制粒機內(nèi)繼續(xù)滾動逐步長成具有一定強度和一定粒度組成的混合料，也是在制粒機內(nèi)“霧水長大”后“無水緊密”的過程。為保證混合料能夠進行充分的濕潤、混勻和料球粒度及強度，混合料在混料機及制粒機內(nèi)需要有足夠的混勻制粒時間，一般情況下混勻制粒時間應(yīng)保持6～8分鐘,混合機和制粒機轉(zhuǎn)速控制在6.0～6.5r/min，并且二混制粒機轉(zhuǎn)速要大于一混混合機轉(zhuǎn)速。混料制粒溫度：防止燒結(jié)料層過濕，混合料料溫水平和穩(wěn)定性對產(chǎn)、質(zhì)量和成本有較大影響，隨著混合料溫度的升高，燒結(jié)礦的配碳量呈現(xiàn)降低的趨勢，并在混合料溫度達到55℃后達到較低值。一是隨著混合料溫度的升高，臺車過濕層的厚度減少，有利于提高燒結(jié)料層溫度和熱量的傳遞，達到降低配碳量的目的。二是隨著混合料溫度的升高，返礦率逐漸降低，過濕層減少以后，提高了成礦率。三隨著混合料溫度提升臺車料層透氣性增加，煙道負(fù)壓下降，燒結(jié)垂直燃燒速度逐漸升高，產(chǎn)量也隨之增加。四是提高混合料溫度后，減少了過濕層厚度，有利于風(fēng)量的提高和溫度的熱量傳遞增加料層預(yù)熱時間，有利于鐵酸鈣液相量的生成發(fā)育，從而提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度。五是提高混合料溫度有利于增加混合料的熱量平衡，降低噸礦燒結(jié)配碳量。但是混合料料溫不易過高，控制在60～70℃之間，防止混合料顆粒膨化碎裂反而影響料層透氣性。提高料溫的方式，除在混料系統(tǒng)使用蒸汽及熱水外，在圓輥布料機上部，小礦槽底部還應(yīng)增加蒸汽噴射管，用以提高混合料溫度，具體方式見燒結(jié)工藝改造圖。混合料流量：混合料流量的穩(wěn)定性不僅是燒結(jié)礦成分穩(wěn)定的基礎(chǔ)，還是臺車料層透氣性的基礎(chǔ)，混合料流量的波動會導(dǎo)致燃料、溶劑量配比出現(xiàn)變化，不僅會造成燒結(jié)礦成分和質(zhì)量的變化，還會造成混合料水分及小礦槽料位的變化，對布料偏析、臺車料層透氣性都有不同的影響。尤其是燃料分加的企業(yè)，混合料流量的波動對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響更為嚴(yán)重，所以說在燒結(jié)操作過程中，主控工長及段長應(yīng)注意混合料流量的穩(wěn)定，國內(nèi)一些企業(yè)更是把穩(wěn)定混合料流量作為硬性規(guī)定，要求燒結(jié)系統(tǒng)無條件執(zhí)行。固定碳含量：固定碳含量的穩(wěn)定性是燒結(jié)礦質(zhì)量的保證，對燒結(jié)礦質(zhì)量極為關(guān)鍵，不僅影響燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度、還原性能，還對燒結(jié)礦的實際燃耗和燃燒比有較大的影響。在混合料流量不變時，固定碳的變化對燒結(jié)礦燃燒帶溫度、高溫保持時間、液相生成量、液相流動性、燒結(jié)氣氛都有較大的影響，日常操作過程中，燒結(jié)工長和段長應(yīng)勤關(guān)注進廠燃料固定碳的變化和調(diào)整。其次是燒結(jié)焦粉和無煙煤調(diào)整配比時及配加高碳除塵灰時，需要注意整體固定碳的平衡對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響。為確保燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定性，在燒結(jié)生產(chǎn)過程中固定碳含量也要作為硬性規(guī)定，要求燒結(jié)系統(tǒng)無條件執(zhí)行。返礦平衡：所謂返礦平衡是指燒結(jié)礦生產(chǎn)中，篩分所得的返礦與配入到燒結(jié)混合料中的返礦比例為1.0，正常波動范圍最好控制在0.05范圍之內(nèi)。返礦不僅可以改善燒結(jié)料層透氣性，同時由于其熔點較低的原因，燒結(jié)過程中有助于燒結(jié)過程中液相量的生成。返礦量是由原料特性、質(zhì)量要求、裝配水平、工藝操作水平?jīng)Q定的，返礦的質(zhì)量和數(shù)量直接影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格加以控制。正常的燒結(jié)生產(chǎn)是在返礦平衡的條件下進行的，返礦量的波動會影響混合料流量的穩(wěn)定性和燃料配比的穩(wěn)定性。為確保返礦量率的穩(wěn)定，可以通過調(diào)整料層高度或燃料用量、點火制度的方式進行調(diào)節(jié)，返礦波動區(qū)間代表工藝操作的穩(wěn)定性，在燒結(jié)環(huán)保限產(chǎn)，高爐配加大量落地?zé)Y(jié)礦時，為確保整體燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量的平衡穩(wěn)定，對富余的高爐返礦燒結(jié)主控應(yīng)慎重使用。小礦槽料位：混合料緩沖料槽也叫小礦槽，其作用是用以平衡、緩沖混合料的流量、料位高度、物料分布狀態(tài)、混合料水分、粒度組成及各組分物料堆密度差異對布料的影響。為確?；旌狭喜剂系木鶆蚝侠硇裕谏a(chǎn)過程中燒結(jié)主控需要嚴(yán)格控制小礦槽1/2～2/3的料位高度，用以穩(wěn)定混合料出口的壓力變化，避免臺車布料量波動，從而影響布料的不均勻性，小礦槽料位是穩(wěn)定燒結(jié)機工藝參數(shù)的保障。小礦槽料面的平整程度及形狀，對縱向料面布料的不均勻性及臺車寬度方向布料不均勻性影響較大，混合料倉內(nèi)的料面控制兩側(cè)高中間低，讓大顆?；旌狭贤蟼}中間集中，有助于在燒結(jié)機臺車布料的寬度方向上粒級偏析程度趨于合理，有助于均勻均質(zhì)燒結(jié)。其料位高度的波動也會因混合料的粒度、堆密度的差異及高溫蒸汽對水分的影響，產(chǎn)生粒度和成分的偏析，造成燒結(jié)礦料層上、中、下各層成分、質(zhì)量、溫度分布、液相生成量、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)礦相結(jié)構(gòu)組成的不均勻。為此在生產(chǎn)過程中燒結(jié)主控工長，必須無條件保持小礦槽料位的穩(wěn)定性，嚴(yán)禁小礦槽料位的大幅度波動，為確保布料的穩(wěn)定性及燒結(jié)礦質(zhì)量、成分的穩(wěn)定性，建議作為硬性規(guī)定并嚴(yán)格執(zhí)行。布料偏析：在燒結(jié)生產(chǎn)過程中，布料偏析是始終存在的現(xiàn)象，布料偏析對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響確實較大，在厚料層“自動蓄熱”能力的加持下，布料偏析對燒結(jié)礦上、中、下各層質(zhì)量的影響更為明顯，為此如何治理布料偏析便成為各企業(yè)技術(shù)攻關(guān)的重點項目。為避免燒結(jié)上中線三層布料偏析，很多企業(yè)通過對小礦槽料位、活頁門、給礦機、九輥布料器設(shè)備進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之符合燒結(jié)生產(chǎn)合理偏析布料的要求。其原理是顆粒在斜面滾動時，大顆粒物料受到的阻力小，移動速度快，通過對布料設(shè)備角度、速度、縫隙的調(diào)整，達到沿料層高度粒度自上而下逐漸變粗，碳含量的分布自上而下逐漸減少的目的。最終使燒結(jié)礦上、中、下各層質(zhì)量、溫度分布、液相生成量、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)礦相結(jié)構(gòu)組成穩(wěn)定均勻，從而滿足高爐所需求的質(zhì)量要求。具體改造方式見燒結(jié)工藝改造圖。燃料粒度：燃料粒度不僅影響燃燒速度、高溫區(qū)的溫度水平和速度，還對料層的氣氛性質(zhì)、透氣性、燒結(jié)均勻性有較大的影響，從而對燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)前很多企業(yè)為降低固體燃料消耗和成本，燃料結(jié)構(gòu)普遍采用“焦粉＋燒結(jié)煤粉”的模式。燃料粒度對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響尤為明顯，當(dāng)燃料粒度過大時，燒結(jié)過程中使燃燒帶變寬，從而使燒結(jié)料層透氣性惡化。在燃料配加量一定時，粒度越大其在燒結(jié)料層中的分布也愈不均勻，使得在大顆粒燃燒的周圍物料熔化厲害，離燃料顆粒遠的地方的物料不能很好地?zé)Y(jié)。粗顆粒燃料周圍還原性氣氛較強，而沒有燃料的地方，空氣得不到利用。同時因燒結(jié)料中大顆粒燃料的存在，使得在燒結(jié)布料時易產(chǎn)生布料偏析，使大顆粒燃料過多地集中在料層下部，加上燒結(jié)料層下部的蓄熱作用，使燒結(jié)料層上下溫度相差很大，造成上部燒結(jié)礦強度差，下部過熔亞鐵含量偏高，因此固體燃料粒度過大不利于燒結(jié)和燒結(jié)礦質(zhì)量的提高，實際生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格控制燃料粒度上限。當(dāng)燃料粒度過小時燒結(jié)過程中燃料燃燒快，燒結(jié)速度也快，燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量難以使燒結(jié)料層達到所需要的足夠高的溫度，生成的液相數(shù)量減少，從而使燒結(jié)礦強度降低。過小的燃料顆粒（＜0.5mm），使燒結(jié)料層的透氣性變化，并有可能被抽風(fēng)帶走增加燃料損失，由此可見無論燃料粒度過大或過小，對燒結(jié)過程及燒結(jié)質(zhì)量的提高都是不利的。燃料粒度：焦粉粒度：0～3mm≥75%、3～5mm≤20%、5～8mm占比＜3%。 煤粉粒度：0～3mm≥65%、3～5mm≤30%、5～8mm占比＜5%。為此生產(chǎn)過程中，燒結(jié)系統(tǒng)要重點關(guān)注燃料粒度的變化，防止因燃料粒度變化造成不良影響。此外燃料粒度的控制范圍，還應(yīng)根據(jù)鐵料結(jié)構(gòu)及混合料粒級組成進行靈活調(diào)整，以確保燒結(jié)礦質(zhì)量的最佳范圍。熔劑粒度：石灰石和白云石粉的粒度小于3mm占比應(yīng)＞80%，以保證在燒結(jié)過程中能夠充分地分解和礦化。當(dāng)粒度過粗時會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象的發(fā)生，一是礦化不完全，在燒結(jié)礦中殘存的游離鈣“CaO”白點，在儲存過程中吸水消化產(chǎn)生Ca（OH）2，造成體積膨脹，引起燒結(jié)礦粉化。二是因容積分解消耗的熱量較高，造成燒結(jié)礦局部溫度較低，液相生成量少或晶格發(fā)育不完整，容易形成骸晶狀晶體結(jié)構(gòu)，其次是生成2CaO·SiO2，隨著2CaO·SiO2的增加，燒結(jié)礦內(nèi)引起很大的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致燒結(jié)礦在冷卻過程中自行粉化。另外石灰石粉和白云石粉都屬于吸熱溶劑，考慮到燒結(jié)過程中的熱量平衡問題，隨著上述兩種溶劑配比的變化，相應(yīng)的燃料配比也得做出變化，以確保因局部熱量不足造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降。料層厚度：臺車料層的厚度不僅直接影響燒結(jié)礦的風(fēng)量、負(fù)壓、產(chǎn)量、質(zhì)量，同時受“自動蓄熱”能力的影響，對固體燃料消耗的影響也很大。生產(chǎn)過程中料層薄，機速快，生產(chǎn)率高，但是薄料層操作時表層強度差的燒結(jié)礦數(shù)量占比相對增加，使燒結(jié)礦的平均強度下降，返礦率增加，成品率下降，同時還會受“自動蓄熱”能力的影響，固體燃料消耗也會增加，燒結(jié)氣氛也會發(fā)生變化，隨還原性氣氛的增加，燒結(jié)礦的還原性勢必下降。在生產(chǎn)過程中在透氣性適中、燒好、燒透的前提下，為降低固體燃料消耗、提高燒結(jié)礦平均質(zhì)量及較好的還原性，應(yīng)盡量采用厚料層操作。提高燒結(jié)料層的具體對策，在燒結(jié)工藝改造圖中有詳細(xì)的講解及改造內(nèi)容，此處不再過多講述。料層透氣性：燒結(jié)料層透氣性是指料層允許氣體通過的難易程度，也是衡量混合料孔隙率的標(biāo)志。其實臺車料層透氣性分為原始料層透氣性和點火后燒結(jié)礦過程中料層透氣性，在加水、制粒、布料偏析、松料設(shè)備、壓料設(shè)備不做調(diào)整的條件下，燒結(jié)料層的原始透氣性變化不大。點火后燒結(jié)料層的透氣性受煙道負(fù)壓的影響料層被壓緊密實，同時因燒結(jié)溫度升高產(chǎn)生軟化、熔融、固結(jié)、過濕層厚度、燃燒帶寬度對透氣性的變化影響較大。為此日常生產(chǎn)過程中應(yīng)從加水點、加水方式、加水角度、制粒時間、布料操作、松料設(shè)備、壓料板傾斜角度、壓料輥使用方式、鐵料結(jié)構(gòu)配比、粒度組成等方面進行平衡調(diào)整。燒結(jié)主控操作應(yīng)針對不同鐵料結(jié)構(gòu)配比、鐵料特性對燒結(jié)礦質(zhì)量、產(chǎn)量、成本的影響和不同時期高爐生產(chǎn)的需求，分別控制不同范圍的料層透氣性。料層密實度：臺車料層密實度和料層透氣性有直接的聯(lián)系，影響料層密實度的因素有混合料結(jié)構(gòu)組成、混合料流量的穩(wěn)定性、小礦槽料位高度、活頁門瞬間開度、松料器設(shè)備形式、壓料板的傾斜角度及壓料輥的高度控制、點火初期風(fēng)門的開度控制等。料層密實度對臺車料層的透氣性的影響較為直接，在日常生產(chǎn)過程中，混合料結(jié)構(gòu)組成、松料器設(shè)備形式屬于非操作因素，因此其對透氣性的影響不是通過操作手段能夠輕易改善的。然而混合料流量的穩(wěn)定性、小礦槽料位高度、活頁門瞬間開度、壓料板傾斜角度及壓料輥的高度控制、點火初期風(fēng)門的開度屬于日常操作的可控因素，為此燒結(jié)主控操作應(yīng)注意對可操作因素的調(diào)整與控制，防止因料層密實度的波動料層透氣性、臺車垂直燃燒速度、各風(fēng)箱廢氣溫度出現(xiàn)異常波動從而引起燒結(jié)礦質(zhì)量的波動。其中混合料流量的穩(wěn)定性和小礦槽料位高度是相互影響的，混合料流量不穩(wěn)定，小礦槽料位高度勢必出現(xiàn)波動，從而導(dǎo)致混合料出口的壓力變化造成混合料密實度的變化。活頁門瞬間開度勢必造成混合料布料的瞬間波動，在壓料板和壓料輥高度不變的前提下，同樣會造成料層密實度的短暫的波動，其影響是不僅后續(xù)風(fēng)箱廢氣溫度出現(xiàn)“V”字形的劇烈波動，還會因燒結(jié)溫度的劇烈波動，液相結(jié)晶速度異常，造成燒結(jié)礦質(zhì)量的波動。對活頁門和刮料板傾斜角度的改造，在燒結(jié)工藝改造圖中有詳細(xì)的講解及改造內(nèi)容，此處不再過多講述。自動蓄熱：燒結(jié)料層自動蓄熱能力大小和料層厚度成正比，燒結(jié)料層點火以后其上部的燒結(jié)礦層從某種意義上講類似于加熱空氣的蓄熱器。對燒結(jié)礦帶來講相當(dāng)于高爐的熱風(fēng)爐，其主要作用是被抽入的冷空氣進入料層被迅速加熱以后，進入燒結(jié)燃燒帶并提高燃燒帶的物理溫度，環(huán)冷機末端高溫氣體的循環(huán)使用同樣類似于高爐熱風(fēng)爐前端的預(yù)熱爐（該工藝裝備在首鋼高爐比較常見），其目的都是為提高冷風(fēng)的溫度，達到降低固體燃料消耗的目的。自動蓄熱的作用是燒結(jié)料層中各層的最高溫度逐步上升，為此采用厚料層燒結(jié)，不僅可以達到降低固體燃料消耗，還能起到延長燒結(jié)高溫時間、提高燒結(jié)礦強度的目的。在生產(chǎn)過程中在透氣性適中、燒好、燒透的前提下，為降低固體燃料消耗、提高燒結(jié)礦平均質(zhì)量及較好的還原性，應(yīng)盡量采用厚料層操作，以提高燒結(jié)料層的自動蓄熱能力。點火負(fù)壓：對于點火初期機頭風(fēng)箱負(fù)壓的控制區(qū)間范圍各企業(yè)有所不同，大量的生產(chǎn)實踐證明，低負(fù)壓點火無論是對后續(xù)過程中料層負(fù)壓的下降，還是對噸礦電耗、垂直燃燒速度、燒結(jié)礦產(chǎn)量、還原度都是非常有利的。其原因一是點火過程中抽風(fēng)負(fù)壓小，減少了上部料層對下部料層的擠壓，使得料層相對松散、料層密實度相對較小、料層透氣性較好，有利于提高垂直燃燒速度和燒結(jié)礦的產(chǎn)、質(zhì)量。二是改善了燒結(jié)料層透氣性，使得熱量的傳遞更為迅速，燒結(jié)過程中各種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量更容易通過料層。三是由于透氣性好，化學(xué)反應(yīng)較為穩(wěn)定，除表層燒結(jié)礦外，其余生成的燒結(jié)礦結(jié)晶相對完全，燒結(jié)礦平均強度增加，產(chǎn)量也隨之增加。四是由于料層透氣性好轉(zhuǎn)、整體煙道負(fù)壓下降，主抽風(fēng)機負(fù)荷降低，噸礦耗電量下降。對點火負(fù)壓的控制應(yīng)當(dāng)采用梯度控制方式，1#～3#風(fēng)箱負(fù)壓分別按照主抽負(fù)壓的40%、50%、60%控制，這樣可以使料層不至于過于松散，造成表層強度較差燒結(jié)礦的厚度過大。 微負(fù)壓點火即可改善臺車兩側(cè)邊部點火效果，又可延長臺車表面高溫保持時間，氣體燃料燃燒所產(chǎn)生可燃物在料層表面燃燒降低煤氣消化，同時在點火爐下微負(fù)壓點火使火焰不被拉長造成煙氣中氮化物的升高。點火操作：點火操作不僅是混合料燒結(jié)過程的開始，也是燒結(jié)的最后一道工序，更是最為關(guān)鍵的一道工序，點火質(zhì)量的好壞直接影響燒結(jié)過程的正常進行和燒結(jié)礦質(zhì)量。為使燒結(jié)點火達到最佳狀態(tài)，整個臺車點火面積溫度分布均勻，點火高溫燃燒產(chǎn)物順利進入料層，沒有反射外撲的現(xiàn)象，臺車料面離開點火器后，赤紅的表面很快消退，表面極不過熔結(jié)殼，也不欠熔出現(xiàn)“花臉”，料層表面呈青色或黑色。為使燒結(jié)料層獲得足夠的熱量，生產(chǎn)過程中燒結(jié)主控首先應(yīng)掌控好點火溫度、點火時間和點火負(fù)壓，為進一步規(guī)范點火操作，燒結(jié)點火操作分為預(yù)點火、點火和保溫點火，其次是為延長臺車欄板使用壽命和邊緣礦的質(zhì)量，邊緣點火溫度和中心點火的煤氣閥門開度也有所不同。三段點火溫度也根據(jù)鐵料結(jié)構(gòu)的不同進行適當(dāng)調(diào)整，尤其是褐鐵礦配比偏高時，預(yù)點火的溫度不宜過高，避免因點火溫度過高，結(jié)晶水含量高的褐鐵礦大量爆裂，對原本質(zhì)量就不好的表層燒結(jié)礦質(zhì)量更差，同時為確保燒結(jié)礦質(zhì)量還應(yīng)適當(dāng)延長燒結(jié)點火時間及高溫保持時間。赤鐵礦或磁鐵礦配比偏高時，三段點火溫度的控制范圍與褐鐵礦又有所不同，主控操作應(yīng)根據(jù)不同的情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。點火時間一般為60～90秒，具體點火時間應(yīng)根據(jù)垂直燃燒速度和終點位置進行靈活調(diào)整，點好火是確保燒結(jié)產(chǎn)、質(zhì)量的一項關(guān)鍵操作。主抽風(fēng)量：燒結(jié)過程之所以能夠順利進行，主要是氣流（風(fēng)量）在料層中自上而下運動的結(jié)果（這一點和高爐類似，只是方向不同），沒有氣流（風(fēng)量）運動，也就沒有氧量傳輸，燒結(jié)過程就會終止。生產(chǎn)過程中燒結(jié)礦的產(chǎn)量與風(fēng)量成正比，燒結(jié)產(chǎn)量的高低取決于風(fēng)速，而風(fēng)速的大小在主抽風(fēng)機一定的前提下取決于通過燒結(jié)料層的風(fēng)量，通過燒結(jié)料層的風(fēng)量越大，產(chǎn)量就越高。為提高燒結(jié)的有效抽風(fēng)量（刨除漏風(fēng)點進入的風(fēng)量），燒結(jié)管理及操作人員均應(yīng)采取強化混勻制粒、合理控制水分、提高料球強度、提高混合料溫等系列措施，為改善料層透氣性、提高有效風(fēng)量創(chuàng)造條件。煙道負(fù)壓：對于煙道負(fù)壓的控制范圍，各企業(yè)的觀點也不盡相同，影響煙道負(fù)壓的因素較多，個人認(rèn)為在厚料層的條件下，采取大風(fēng)量低負(fù)壓的操作方式是較為常見的操作方式。但由于鐵料結(jié)構(gòu)因素的影響，在采用高比例褐鐵礦和低比例褐鐵礦時，對煙道負(fù)壓的控制也存在很大的區(qū)別，然而大風(fēng)量高負(fù)壓的操作方式雖然可以應(yīng)對高比例褐鐵礦，不僅對燒結(jié)礦的還原性不利，對風(fēng)機轉(zhuǎn)子的磨損、噸礦電量消耗及系統(tǒng)漏風(fēng)的影響程度都比較大。煙道負(fù)壓過高，意味著料層透氣性差、垂直燒結(jié)速度慢、生產(chǎn)率低、機尾有生料、返礦量大而且返礦質(zhì)量差。煙道負(fù)壓過低，料層透氣性過剩、垂直燃燒速度快、高溫保持時間短、熱量損耗較大成品率低、返礦量大，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量變差。 從另一角度來講，煙道負(fù)壓的波動意味著料層透氣性的變差，如不對燒結(jié)機速、風(fēng)機頻率、料層厚度進行調(diào)整，終點位置也是隨之波動，各企業(yè)在生產(chǎn)過程中對負(fù)壓的控制方式不同，個人觀點是通過調(diào)整風(fēng)機頻率的方式調(diào)整負(fù)壓，盡量保持料面高度不動，避免引起“自動蓄熱”能力及下層燒結(jié)礦質(zhì)量連鎖反應(yīng)。抑或是通過調(diào)整一二混水量的加水方式、平料板水平高度，來調(diào)整煙道負(fù)壓，確保燒結(jié)終點位置不變。燃燒比：燒結(jié)燃燒比是衡量燒結(jié)過程中炭的化學(xué)能的利用程度，表明還原性氣氛和氧化性氣氛強弱程度，其公式為ηCO=CO/(CO+CO2)。燃燒比計算公式類似于高爐煤氣利用率的計算公式，高爐煤氣利用率是指煤氣的碳素利用率，是衡量煉鐵過程中高爐煤氣固相還原反應(yīng)中一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳的程度的指標(biāo)，從而表明高爐內(nèi)碳氧化的程度和間接還原發(fā)展的程度，其公式為ηCO=CO2/(CO+CO2)。燃燒比越大碳素利用率越差，還原性氣氛較強，F(xiàn)eO含量升高、鐵橄欖石液相占比升高，鐵酸一鈣粘結(jié)相占比下降，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度雖高、但還原性變差。反之燃燒比越低碳素利用率越好，氧化性氣氛較強，F(xiàn)eO含量下降，鐵橄欖石粘結(jié)相占比下降，鐵酸一鈣粘結(jié)相占比升高，燒結(jié)礦不僅轉(zhuǎn)鼓強度升高，還原性也升高。 燃料粒度變細(xì)＜3mm占比＞80%以后，燃燒比升高（CO2+C = 2CO）；混合料中燃料含量增加，燃燒比升高 （CO2+C = 2CO）；燒結(jié)負(fù)壓升高，燃燒比升高（燃燒產(chǎn)生的CO來不及燃燒）；料層高度提高，燃燒比增大（燒結(jié)時間延長和燒結(jié)溫度提高）；返礦量減少，燃燒比升高（燃料分布密度增大，燒結(jié)時間延長和燒結(jié)溫度提高）。終點位置：生產(chǎn)過程中準(zhǔn)確控制終點風(fēng)箱位置，即是充分利用燒結(jié)機的有效面積，防止機上冷卻現(xiàn)象的出現(xiàn)，也是確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和發(fā)電效率的重要條件。終點位置前移意味著燒結(jié)面積下降，有效面積未得到充分利用，同時造成后部燒結(jié)料層透氣性過好，大幅度的風(fēng)量從燒結(jié)后部通過，打破整體的料面抽風(fēng)制度，致使燒結(jié)礦產(chǎn)量下降。在混合料透氣性變化不太明顯時，應(yīng)以穩(wěn)定料層厚度，加快機速來控制終點位置。終點位置滯后勢必造成機尾生料增多，返礦量增加，成品率下降，同時沒有完全燃燒的燃料在進入環(huán)冷或帶冷機后還會繼續(xù)燃燒，造成設(shè)備損壞。此時應(yīng)當(dāng)減慢機速，若透氣性變化很大時，單靠調(diào)節(jié)機速不僅難以控制終點，還會影響正常點火，此時調(diào)整料層厚度，同時注意機速的適應(yīng)性。從燒結(jié)機尾來看，終點位置前移，黑色礦層變厚、紅色礦層變薄。終點位置滯后，不僅黑色礦層變薄、紅色礦層變厚，而且紅層下緣還會出現(xiàn)火苗，并夾雜有未燒透的生料。對于終點位置的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，有一個說法就是“穩(wěn)定料層厚度，匹配水和碳、提前干預(yù)BRP點，控制BTP點”，就是對終點風(fēng)箱位置的合理把控，讓燒結(jié)機有效的抽風(fēng)面積等到充分利用，平衡好大煙道溫度、環(huán)冷機(帶冷機)高溫段一段溫度和終點廢氣溫度。另外也可以把過濕帶消失的風(fēng)箱做為參考風(fēng)箱，根據(jù)參考風(fēng)箱溫度的變化，提前判斷終點風(fēng)箱的位置是否合理，提前控制機速、主抽風(fēng)機風(fēng)量和是否對料層進行壓料處理。為確保燒結(jié)機的利用系數(shù)和質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)終點位置變化時，應(yīng)及時進行調(diào)節(jié)使其盡快恢復(fù)正常，精準(zhǔn)控制終點位置。廢氣溫度：在生產(chǎn)過程中廢氣溫度的變化與漏風(fēng)率、燒結(jié)料溫度、總管負(fù)壓、燒結(jié)機速、料層厚度、固體燃料配比、固定碳含量、燒結(jié)粒度組成及燒結(jié)“自動蓄熱”作用有關(guān)。隨著燒結(jié)過程的進行，由于料層阻力的變化，煙道負(fù)壓、廢氣溫度及廢氣流量不斷變化，燒結(jié)過程開始時，廢氣溫度不同于煙道負(fù)壓和廢氣流量的趨勢變化，前期廢氣溫度較為平穩(wěn)波動區(qū)間也不大，隨著燒結(jié)進程的進行，在過濕帶消失時廢氣溫度陡然升高，在其他條件不變的情況下，廢氣溫度陡然升高的位置變化也可視為混合料水分的波動，此時應(yīng)提前調(diào)整機速，確保精準(zhǔn)的終點位置。一般總管廢氣溫度控制在110～150℃，廢氣溫度過低結(jié)露煙氣中的SO2和水結(jié)合容易形成亞硫酸根，對除塵設(shè)備和風(fēng)機殼體造成腐蝕，降低設(shè)備使用壽命。溫度過高不僅造成燒結(jié)熱量損耗和燃料消耗升高，還會因高溫維持時間短或高溫區(qū)間不足造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降。另一方面廢氣溫度升高，意味著料層透氣性過好，細(xì)小顆粒會被強大的氣流帶走，對煙道耐材及風(fēng)機轉(zhuǎn)子的沖刷也會隨之增加。液相流動性：目前很多企業(yè)試驗設(shè)備配置較為齊全，對港口含鐵原料的基礎(chǔ)特性檢測也較多，即便同一品種的含鐵原料，其液相流動性指數(shù)的波動也不相同，但大體在其范圍之內(nèi)。含鐵原料和燒結(jié)礦的液相流動性，在生產(chǎn)過程中從燒結(jié)礦的氣孔形狀、顏色、黏結(jié)程度、固結(jié)強度，也能看出其大體規(guī)律。燒結(jié)礦氣孔較大、表面熔融光滑，顏色呈金屬灰色，液相黏度小流動相比較好。松散狀結(jié)構(gòu)說明不僅說明液相數(shù)量不足，其液相黏度較大、流動性也差，無法有效將未熔的礦物顆粒固結(jié)在一起黏結(jié)成塊，燒結(jié)礦顆?？p隙較為明顯， 外觀的顆粒僅僅是點接觸黏結(jié)。微孔海綿狀結(jié)構(gòu)，顏色呈深度金屬灰色，不僅說明液相量合適，液相量黏度較大，流動性尚可，礦物顆粒溶蝕包裹較好。石頭狀結(jié)構(gòu)燒結(jié)礦氣孔顏色呈灰白色說明鐵料過熔、液相量較大、流動性一般。冷卻制度：燒結(jié)礦冷卻的目的是便于整粒，以改善高爐料柱的透氣性，在燒結(jié)冷卻過程中冷卻制度的制定與執(zhí)行，不僅對燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度和低溫還原粉化指標(biāo)影響較大，還會影響預(yù)熱發(fā)電量和運轉(zhuǎn)設(shè)備的使用壽命。冷卻制度的核心在于對冷卻速度的控制，在燒結(jié)礦料層中不同部位的冷卻速度差別很大。當(dāng)冷卻速度過快時，結(jié)晶能力差的礦物質(zhì)來不及結(jié)晶就形成容易碎裂的非晶質(zhì)玻璃相，這也是表層燒結(jié)礦質(zhì)量較差的原因。在巴西赤鐵礦和磁鐵精粉配比偏高，液相生成溫度較高及熔融溫度區(qū)間較窄時，冷卻過快時因結(jié)晶發(fā)育不完全，極易生成骸晶狀晶體，造成燒結(jié)礦固結(jié)強度下降。再有就是燒結(jié)礦各種礦物結(jié)晶體的膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生的熱內(nèi)應(yīng)力也不同，當(dāng)冷卻速度過快時受內(nèi)應(yīng)力的影響尤其是燒結(jié)礦表面與中心的溫差應(yīng)力，燒結(jié)礦很容易形成細(xì)微裂紋，導(dǎo)致燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度下降。1280～1100℃ 降溫階段是鐵酸鈣的主要形成階段尤其是針狀鐵酸鈣，當(dāng)冷卻速度過快時非常不利于鐵酸鈣的形成，當(dāng)溫度降至675℃時β-2CaO·SiO2轉(zhuǎn)變成γ-2CaO·SiO2，體積膨脹10-20%，造成燒結(jié)礦出現(xiàn)裂紋，強度隨之下降。當(dāng)環(huán)冷機冷卻速度過慢時不僅造成燒結(jié)機產(chǎn)量下降，還會造成燒結(jié)礦溫度偏高影響轉(zhuǎn)運設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重時會導(dǎo)致膠帶機失火燃燒。為此生產(chǎn)過程中燒結(jié)主控應(yīng)根據(jù)料層厚度、粒度大小、冷卻風(fēng)量等情況，調(diào)整環(huán)冷機機速或料層厚度，使冷卻效果達到最佳值，尤其是延長1280～1100℃ 降溫冷凝時間。燒結(jié)礦外觀結(jié)構(gòu)：在生產(chǎn)過程中從燒結(jié)礦成品皮帶上根據(jù)燒結(jié)礦孔隙的大小、孔壁的厚薄通過肉眼來判斷配碳量的大小。成品燒結(jié)礦常見的外觀結(jié)構(gòu)有四種：分別是石頭狀結(jié)構(gòu)：出現(xiàn)這種狀態(tài)意味著配碳量更高、氣孔很小，顏色呈灰白色。大氣孔薄壁狀結(jié)構(gòu)：這種狀態(tài)意味著配碳量較高、液相量大、液相黏度小、液相流動性好，氣孔比較粗，有熔融的光滑表面，但是轉(zhuǎn)鼓強度較低。微孔海綿狀結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)意味著配碳量合適，液相量適中在30%左右，液相黏度較大、轉(zhuǎn)鼓強度高、還原性好。松散狀結(jié)構(gòu)：燃料用量較低，液相生成數(shù)量少，礦物顆粒僅僅是點接觸黏結(jié)，原生顆粒清晰可見，轉(zhuǎn)鼓強度較低。
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