降低烧结工序能耗的实践

降低烧结工序能耗的实践张义明薛凤萍李素芹顾桂萍王娜（唐山钢铁集团有限责任公司炼铁厂，唐山 063020）摘要本文分析了唐钢炼铁厂烧结工序能耗的现状，采取了一系列降低烧结工序能耗的措施。

通过优化烧结配矿、低温厚料层烧结、配料自动化、提高混合料温度、控制燃料粒度、改善燃料分布等措施降低了固体燃耗；通过降低烧结系统漏风率、提高设备作业率、减少设备的空运转时间降低了烧结系统电耗；通过采用微负压点火技术和低温点火技术降低了点火煤气消耗；通过烧结余热的回收利用实现了循环经济，取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词烧结工序能耗措施实践Practice of Reducing Consumption of the Sinter Procedure Zhang Yiming Xue Fengping Li Suqin Gu Guiping Wang Na（Tangshan Iron & Steel Co., Ltd., Tangshan, 063020）Abstract Through analyzing the actuality consumption of the sinter Procedure and taking a series of measure to reduce the consumption of sinter Procedure. By optimizing the sintering ore ration structure, taking thick material layer-low temperature sinter, automatic immingling ore ration, increasing mix --material temperature, controlling the fuel granularity , improving fuel distributing and so on to reduce solid-fuel consumption . By decreasing the air leaking rate of the sinter system, increasing equipment working ratio, decreasing equipment empty--running time to save electric energy. By taking atom- minus pressure and low--temperature ignition techniques to decrease the burning gas consumption. By reclaiming residual heat of sinter to realize circle- economy, obtain better benefits of economy and social.Key words sinter, working procedure consumption, measure, practice1 引言唐钢炼铁厂北区现有1台265m2和3台180m2烧结机，2座2000m3高炉和1座3200m3高炉。

2009年全年产铁592万吨，3座高炉的主要炉料结构是烧结矿、球团矿和天然块矿，其中烧结矿是炼铁的主要原料，占入炉矿配比的80.44%。

近几年，随着烧结矿产量的增加，操作技能水平的提高及新设备的投入，唐钢炼铁厂北区的烧结工序能耗指标逐年降低，但与国内各大中型钢铁企业相比，仍比先进企业高10kgce/t。

炼铁厂北区根据烧结机的工艺流程和生产特点，采用新工艺、新技术，同时采用新的管理理念和管理措施，把节能降耗与技术进步有机结合，降低了烧结工序能耗，取得了较好的效果。

2 烧结工序能耗现状钢铁企业是能耗大户，能耗是吨钢成本的重要组成部分。

烧结工序能耗约占钢铁生产总能耗的8.3％，仅次于炼铁，是钢铁生产的第二耗能大户。

烧结工序能耗主要包括固体燃料消耗、电力消耗、点火煤气消耗、动力（压缩空气、蒸汽、水等）消耗，其中固体燃料消耗占70%～80%，电力消耗占13%～20% ，点火消耗占5%～10% [1]。

降低烧结工序能耗的实践多年来，炼铁厂北区在节能减排，降低成本方面做了大量工作，也取得了比较好的效果，但与一些先进企业相比，烧结工序能耗指标还比较高，还有一定差距。

2009年与相同或相近规格烧结机能耗指标对比见表1。

表1各企业2009年1～12月烧结能耗指标对比企业名称规格/m2料层/mm固体燃耗/kgce−1/t 新水耗量/t−1t蒸汽/kg−1/t 电耗/kWh−1/t 工序能耗/kgce−1/t 涟（源）钢180 600 45.7 0.24 42.6 54.7 新（余）钢180 650 38.66 37.08 45.44 山西海鑫198 690 45.31 39.57 53.47 长治198 700 37.36 0.76 48.49 47.53 唐钢180 695 48.39 0.4 2.08 35 55.5 从表1可以看出：唐钢炼铁厂北区烧结工序能耗比同规格烧结机的新（余）钢高 10.06 kgce/t，与涟（源）钢相比也有0.8 kgce/t的差距，因此，唐钢炼铁厂北区烧结工序节能降耗还有很大的潜力。

3 降低烧结工序能耗的措施3.1降低固体燃耗固体燃料消耗占烧结工序能耗的70%～80%，因此将降低固体燃料消耗作为主攻方向。

3.1.1 优化烧结配矿技术唐钢烧铁厂北区烧结使用的铁矿粉品种较多，有地方精粉、澳矿粉、巴西精矿和其他粉矿、褐铁矿等；各种矿粉的成矿条件不同，烧结性能也不同，为发挥各种矿粉的最佳烧结功效，需进行优化配矿的研究。

与河北理工大学合作，对炼铁厂北区使用的铁矿粉进行烧结性能研究。

澳矿粉的SiO2和Al2O3的含量较高，但粒度组成较好，具有熔点低、易同化的优点，使用后能降低烧结负压；而巴西矿粉SiO2、Al2O3含量低，但同化性及液相生成的能力差，两者搭配使用，烧结矿的各项经济指标明显提高，对降低燃料消耗起到了关键作用。

3.1.2 低温厚料层烧结技术的应用据资料介绍料层每提高10mm可降低固体燃料消耗2～3kg/t。

烧结料层提高后，在烧结机速相同的条件下高温保持时间延长，有利于铁酸钙的发育和黏结相的发展，而且料层越厚，料层中下部自动蓄热作用越强，在相同燃料比时料层中下部获得的热量也就越多，料层所能达到的温度也就越高，有利于液相的形成。

为实现厚料层烧结采取的措施如下：（1）布料方式上选用了梭式布料器、圆辊给料机、九辊布料器联合布料技术。

（2）利用余热锅炉低压过热蒸汽预热混合料提高料温，消除过湿层。

（3）改善生石灰质量，提高生石灰配比。

（4）外矿配比增加，透气性过好，将原来的双排疏料器改为单排疏料器。

通过以上措施的实施，2010年烧结机的料层厚度达到了700mm，实现了厚料层烧结技术，降低了烧结固体燃耗。

3.1.3 烧结配料自动化烧结配料由中控室联动调整，1号烧结机、2号烧结机、4号烧结机配料仓下料实现了PID调节，3号烧结机实现了配料室各仓补偿下料，即当一个下料仓出现故障下料量减少时，系统将自动调整其他料仓的下料量而使配料总量保持不变，从而达到稳定配料的目的。

实现配料自动化后，烧结原料的配料精度由原来的0.8%提高到0.3%，烧结矿的TFe稳定率提高了2%，达到98.5%以上。

3.1.4 提高混合料温度提高混合料温度，使其达到露点以上，降低过湿层对气流的阻碍而改善料层的透气性，加快燃烧速度，提高台时产量，节约固体燃耗。

另外，混合料温度提高后，部分显热可代替固体燃料的燃烧热，降低固体燃第八届（2011）中国钢铁年会论文集耗。

主要采取以下措施提高混合料温度：（1）改造生石灰消化器。

对1号、2号烧结机生石灰消化器进行扩容改造，延长消化时间，混合料温度提高4℃，改善了混合料混匀和制粒，混合料+3mm粒级平均提高了5%。

（2）在混合矿槽通蒸汽预热混合料。

二次混合机通入蒸汽预热混合料提高料温存在热利用率低、热损失大的缺点，经多次试验和设备改进，在混合料槽两侧安装两排阀门，通过调节阀门开度控制蒸汽量，使混合料水分及料温分布达到均匀，1号、2号、3号烧结机实现了在混合料矿槽通蒸汽预热混合料。

目前烧结机泥辊处的混合料温度达到了55℃以上。

3.1.5 精细化管理盯入烧的原燃料质量，稳定烧结燃料比炼铁厂北区烧结使用的燃料有焦粉和无烟煤两种。

焦粉主要是高炉筛下碎焦，成分较稳定；而无烟煤的质量波动较大，特别是灰分的波动不但影响燃料的消耗，还会影响烧结矿的碱度。

为给烧结创造良好的条件，除对进厂烧结煤的质量提出要求外，在烧结煤进厂时取样，掌握进厂成分，将成分差异较大的在一次料场分开造堆存放，一堆一取，堆、取料采取平铺直取的方式进行预混匀。

开始取料向燃料仓库上料时由专人跟踪取断面样，按标准缩分后送化验室检验成分值；烧结使用前再次在燃料破碎后的输出皮带处取样，送化验室化验。

经过三次跟踪和数据对比掌握无烟煤的成分，看火工可以有预见性地调整燃料配比，保持烧结燃料比的长周期稳定。

3.1.6 控制燃料粒度，改善燃料分布，降低烧结燃料比烧结过程的燃烧速度和传热速度相接近，才能实现用尽可能少的燃料达到所需温度。

燃料粒度过细时燃烧速度过快，高温保持时间短，燃烧带变薄，铁矿粉之间的黏结不牢固，烧结矿的强度降低，成品率降低。

随着铁矿石资源的紧缺，外矿粉比例逐年增加，烧结混合料经混匀、造球、制粒后大于3mm粒级65%左右，外矿粉的大颗粒部分难以熔化，过细的燃料不能满足烧结过程中的热量需求。

经多方论证，将焦粉、无烟煤粒度标准重新修订，焦粉小于3mm粒级由85%降到75%，无烟煤小于3mm粒级由80%降到70%。

并制定了燃料粒度的考核标准，在燃料破碎前对四辊间隙进行调整，根据焦粉和无烟煤的硬度不同制定了不同的调整标准。

这一措施实施后，燃料的粒度发生了明显的改变，提高了利用率，降低了燃料配比。

3.1.7 更换成品筛网，控制返矿平衡，提高成品率在烧结冷返矿粒度组成中，5～8mm粒级一般控制在25%左右，冷返矿中大颗粒的部分偏多，料层的透气性过好，负压低成矿差。

随着混匀矿中外矿配比的提高，现总配比已大于65%，混匀矿中+5mm粒级已达25%左右。

为提高烧结矿强度，唐钢炼铁厂北区对原有筛网尺寸进行部分更换，由6.3mm改为5mm，将冷返矿中5～8mm粒级控制在15%以下，烧结成品率提高了2%。

3.2降低烧结系统的电耗3.2.1 降低烧结系统漏风率烧结机头部密封板为四连杆机构，由于该密封装置的重力连杆不灵活，台车经过四连杆密封装置时，密封盖板被台车压下去后不能复位，造成密封板与台车大梁底板之间出现一道空隙[2]，导致烧结机容易卡劲出现漏风点，为此2008年9月利用定修的机会将密封板改造为自调分体密封板。