丁雁翔  韩义先

(建龙阿城钢铁有限公司炼铁厂)

摘  要  建龙阿钢10m2竖炉自复产以来，不断地进行配矿研究、设备改造和操作方法的改进，使竖炉利用系数不断提高，大大缓解了高炉对球团产能的压力。

关键词  竖炉球团  原料  操作方法  利用系数

1  前言

建龙阿钢有限公司炼铁厂现有两座球团竖炉（2×10m2），由山东济钢院设计，于2012年2月份建成投产，设计年产球团矿100万吨（单炉日产1500t）。投产初期由于受工艺设计、设备状况及原料条件等诸多因素制约，竖炉产能已经不能满足高炉生产的需要。后经一年生产实践及技术改造，竖炉各项指标不断得到改善，其中竖炉利用系数由2019年的6.5t/m2·h提高到6.9t/m2·h，2020年利用系数又提高到7.16.9t/m2·h，同年技改后利用系数提高到7.5t/m2·h；

球团矿质量也得到了明显提升，入炉粉末率由2019年的4.9%下降到2020年的2.3%，抗压强度也有较大进步，创下了我厂竖炉生产的最好水平。

2  竖炉利用系数提高的生产实践

2.1  竖炉原料状况及解决措施

就我厂原料资源现状而言，一是本地资源多为缺陷料（本地铁粉高Zn、高S），不利于高炉冶炼，但同时为降低成本，还需保留本地资源配比。二是原料结构不稳定，变料频繁，有时竖炉用精矿粉粒度不能满足-200目达85%左右的工艺需求，影响生球结构，妨碍球内蒸汽压向外扩散，再加上竖炉生球干燥过程极不均匀，局部常产生过湿现象，从而降低了生球爆裂温度。

为了提高其爆裂温度， 我们对原料采取了如下措施：

每日对球团矿、烧结矿进行全分析，形成常态化检测，制定并执行入炉碱金属负荷（≤4.5kg/t）、锌负荷（≤380g/t）内控标准。

开展院校合作，对阿钢所有铁矿粉进行了粒级分布分析和比表面积测试，试验哪种超细粉的比例相对较高，比表面积较大，从而有利于改善成球效率，适合造球，适合竖炉使用，那种更适合烧结使用。然后采用过细的精矿与粒度略粗的周边精矿搭配使用，既可以增加生球团孔隙率，提高生球爆裂温度，也可以适当提高球团铁品位。

减少膨润土配比。过去由于我厂精矿粒度偏粗，为了提高生球爆裂温度，往往采取增加膨润土配比的措施，膨润土配比一度超过4%，而且由于我厂膨润土平均质量较差，即使增大了膨润土配比量，对生球质量提高也无多大帮助，同时，由于膨润土配比的增大，还导致成品球团矿品位降低。为此，结合膨润土供应商改变结算方式，由吨包袋结算改为吨矿整体承包方式（膨润土单耗13kg/t以下），并细化工艺操作，与厂家进一步优化配方，促进膨润土消耗降低，实现共赢。

2.2  竖炉工艺设备改造创新

2.2.1  配混系统改造

2.2.1.1  润磨机烟囱改造

润磨机设计通风量不足，造成润磨机排气不畅。为了增加润磨机排气量，对排风罩进行改造，将烟道排气方式由原有固定性改为活动式，提高润磨机工作效率。

2.2.1.2  润磨机篦板改造

润磨机壁板缝隙较小，物料堵出料壁板。为了提高润磨机开孔率，降低了堵料和冒料现象，将润磨机篦子缝由25mm变更为35mm。

2.2.1.3  烘干机改造

因为烘干机废气量不足且阻力过大导致二次过湿严重，造成烘干机后物料水分较大（8.5%）。采取增加射流风机，烘干机风机及烟囱改造（利旧），使烘干混合料水分满足工艺生产需要（水分6.0-7.0%）。此外，烘干机齿圈磨损严重，振值高；采取将烘干机齿圈翻面，从而增加设备使用寿命，降低了设备故障率。

2.2.1.4  安装加热器

现场利旧安装加热器装置，使用热水造球，用以提高物料的成球性能；节省因购置新设备而产生的设备成本。

2.2.1.5  雾化水管改造

雾化水位置不合理。为提高生球粒级的合格组成，重新焊接雾水管位置，更换扇形喷头，安装过滤器，使物料及母球受水效果更加均匀。

2.2.2  焙烧系统改造

2.2.2.1  旋转刮刀改造

造球生产过程中，造球盘底衬不均匀。为减轻球盘不必要的负荷，使得盘底物料清理更加干净，采取更换刮刀架，增加瓷棒个数措施，测算旋转刮刀和造球盘接触面积将增加30%。

2.2.2.2  边刮刀改造

造球生产过程中，造球盘边堆料明显。重新制作了固定式边刮刀架并使用合金刀头，优化作业点耐磨材料，提高了清料效率的同时降低了备件费用。

2.2.2.3  造球盘改造

造球盘边高为650mm，填充率为9%，相对较小，物料成球时间短。将盘边加高至700mm，增加球盘填充率5%；更换衬板；安装转速变频调节装置。球盘填充率由原有的9.65%增加至14.59%，延长生球在球盘内停留时间，使生球更为紧密，降低气孔率，提高生球强度造。

2.2.2.4  生筛改造

生筛筛体角度为16°，转速为150转/min，筛辊数量为35根，生筛倾角较大，转速较快，起不到筛分、滚实的作用。通过优化生筛工艺参数，将生筛筛体角度改为13°，转速降低至90-130转/min，筛辊数量增加为48根，为增大生筛筛分率，降低入炉粉末奠定基础。

2.2.2.5  齿辊改造

齿辊装备为四动三静辊，卸料能力及其稳定炉内气流能力不足。为提高卸矿能力，将齿辊改为七动辊，保证排矿稳定，实现炉内气流（等温等压点）均匀稳定性。

2.2.2.6  炉型改造

炉内焙烧带气流穿透能力弱，冷却带气流分布不均匀，成为球团矿提产瓶颈点。为增加焙烧带气流流速，提升焙烧效果，增强穿透力，将火道口收缩，拆除冷却带炉内山墙和齿辊上方小水梁，从而增加冷却带体积，降低冷却带气流流速，使气流分布均匀、料柱活动平稳。

2.3  操作方法的优化过程

对竖炉现状优劣势综合分析，制定并实施相应管控措施。以配料精准、烘干水分稳定、造球上料量平稳、炉况顺行为核心，提出“三稳操作”，岗位工艺管控稳定、岗位操作稳定、设备运行稳定，在保证安全的前提下顺利实施提产方案。

2.3.1  原料管控

针对原料水分波动问题，结合原料作业区尽量选择干料入仓，同时稳定竖炉用料出料口；当班值班作业长、配料班长每日去原料作业区巡检，确定每种铁精粉的出料点，保证无混料现象。

2.3.2  配料管控

①料层变料次数不得超过3次；②严格执行配料跑盘制度，稳定原料配比。

2.3.3  烘干管控

①烘干岗位每2小时检测一次烘干物料水份，及时结合造球岗位，保证球盘稳定性；测水结果利用微信方式反馈，存档实现数据可追溯。②烘干水分严格控制在6-7%之间。

2.3.4  润磨管控

保证润磨机壁板备件供应及润磨机球填充率，每两天加润磨球一次，当班白班上午每次加50个球，保证混合料入机量。

2.3.5  造球管控

旋转刮刀调整周期按责任班组及周期进行调整；热水造球水温控制：夏季40℃、冬季60℃；针对盘内生球变化及时调整，每次调整不超过15分钟；造球、生筛、炉上等岗位加强操作联系机制，至少每0.5小时/次；原料稳定的情况下，启用2个球盘；原料不稳定的情况下，启用3个球盘。

2.3.6  布料操作

保证连续性排料，床面满铺薄料层操作，及时调整空燃比，及冷风使用量；生球上料量保持在90±5t/h；工艺过程控制参数调整为：烟罩温度：150-200℃；烘干床温度：450±50℃；燃烧室温度：1010±50℃；燃烧室压力：＜16kPa；煤气压力：25kPa；煤气流量：＞12000m3/h；冷风流量：38000-42000m3/h；冷风压力：＜26kPa。

2.4  加强基础管理，推进标准化作业

通过基础管理工作的加强和深入，修订技术操作规程、安全标准化作业文件（原有SOP：29个，现有46个，新增17个），梳理完善岗位应知应会（现场工艺设备基本知识），要求全员掌握，作业区随时进行抽查及测试。

完善设备润滑制度，规范设备润滑要求，三班指定专人负责，熟知油脂分类、润滑点位、润滑方式、润滑周期等基本理论知识，按时记录相关润滑记录。

落实每日作业长巡检、班长巡检、岗位巡检制度，利用微信形成相互督促作用，坚守隐患不过夜原则。

组织员工进行专业技能培训及考试，造球岗位现场实操技术比武；并通过每周一题等活动，提升员工能力素质及技术操作水平，并制定生产工艺管控要点，管理人员周期性检查，稳定工艺操作，提高球团矿成品率，稳步提升产质量。

3  结语

建龙阿钢竖炉随着生产经验的积累、设备的改造、操作方法的改进、配矿方案的优化、操作技能的提高及基础管理的加强，使竖炉产能得到了充分的释放，改造后使炉内焙烧更均匀，局部偏析改善，成品球团矿质量也有了明显提升。竖炉利用系数由2019年的6.5t/m2·h提高到6.9t/m2·h，2020年利用系数又提高到7.1t/m2·h，同年技改后利用系数提高到7.5t/m2·h，创下竖炉生产的最好水平，大大缓解了高炉对球团矿产能的压力。

4  参考文献

[1] 郭新春.湘钢竖炉球团的实践与创新[J].烧结球团，（2011）04.

[2] 吕俊峰，胡容.酒钢2x8m2球团竖炉提高利用系数的生产实践[ J].甘肃冶金，（2009）02-0080-02.

[3] 官明徽.马钢1#、2#竖炉扩容改造项目的创新与实践[N].安徽冶金科技职业学院学报，2018.04.