烧结工艺参数控.docx
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烧结工艺参数控
南京钢铁联合有限公司炼铁新厂
作业文件
烧结工艺参数控制标准
文件编码:
管理部门:
技术质量部
版本:
试行
控制状态:
发放编号:
拟制:
审核:
批准:
2005年3月31日发布2005年4月1日实施
1.工艺概述
概述∶现有一台180㎡带式抽风烧结机,配置一台228㎡环式强制鼓风冷却机进行机外冷却,于2004年6月建成投产,年设计生产能力万吨(其中高炉槽下返矿率7%),利用系数为t/㎡.h,年设备作业率%。
工艺进程:
利用混匀料,添加熔剂和燃料,按预先肯定的配料比配料,取得的混合料进行混合制粒后,在混合料槽进行蒸汽预热,经铺底料铺底和混合料布料到烧结机上点火抽风烧结,取得的烧结矿经单辊破碎后进人环冷机鼓风冷却,随后进行整粒筛分,筛出<5mm的粒级作为返矿从头参加配料,分出的lO~18mm粒级一部份作为铺底料,另一部份同5~10mm和>18㎜粒级一路作为成品烧结矿送往高炉矿槽供高炉利用。
烧结机机头烟气采用260m2电除尘器除尘,并对环冷机高温废气进行余热回收利用。
2.工艺流程
见炼铁新厂烧结车间工艺流程图。
3.控制标准
烧结矿质量标准
冶金行业标准,见表-一、表-2。
表-1优质铁烧结矿YB/T006-91
项目名称
化学成分波动范围
冶金性能
TFe%
FeO%
S%
R2
转鼓指数(+㎜)%
筛分指数㎜)%
RDI%
(+㎜)
RI%
指标
≥54
<10
<
≥
≥70
<
≥60
≥65
允许波动范围
±
±
±
表-2铁烧结矿YB/T421-92
项目名称
化学成分波动范围
物理性能
冶金性能
TFe%
FeO%
S%
R2
转鼓指数(+㎜)%
抗磨指数
㎜)%
筛分指数㎜)%
RDI%
(+㎜)
RI%
一级
≤±
<12
<
≤±
≥66
<7
<7
≥60
≥65
二级
≤±
<14
<
≤±
≥63
<8
<9
≥58
≥62
注:
①R2为~。
②RDI为烧结矿低温还原粉化指标;RI为还原度指标。
③TFe、R2别离为烧结矿指标品位和二元碱度指标。
内控标准,见表-3。
表-3内控标准
项目名称
化学成分波动范围
物理性能
冶金性能
TFe%
FeO%
S%
R2
转鼓指数(+㎜)%
抗磨指数
㎜)%
筛分指数㎜)%
RDI%
(+㎜)
RI%
公司级
优质
≤±
<8
<
≤±
≥76
<5
<7
≥60
≥65
一级
≤±
<10
<
≤±
≥73
<7
<7
≥60
≥65
厂级
标准
≤±
<8
<
≤±
≥78
<7
<5
≥60
≥65
工艺参数控制标准见表-4
表-4工艺参数控制标准
工序
控制项目
控制指标
备注
原料
准备
原燃料质量
槽位
2/5~4/5
≮1/5~1/3
石灰石破碎粒度≤3㎜,%
≥85
≮75
燃料破碎粒度≤3㎜,%
≥75
≮65
烧结矿
R2
C±
C—设定值
FeO,%
D±%
D—FeO含量,
转鼓指数(TI),%
≥78
低温还原粉化率(RDI+),%
≥60
混合
混合水分,%
E±%
E—设定值,
制粒水分,%
F±%
F—设定值,
烧结
台车料层厚度(含铺底料),㎜
≥600
≮550
点火温度,℃
G±50℃
G—设定值,1100
总管废气温度,℃
120~160
≮100
烧结终点温度,℃
≥280
≮250
烧结终点位置,风箱
19~20#
≮17#
主抽
风门开度,%
60~100%
进口负压,kPa
~
≯
环冷
台车料层厚度,㎜
1400±100
卸矿温度,℃
<150
≮50
4.工艺参数控制
原燃料控制
原燃料质量标准(公司QJ/NGN104-2004)
混匀料,见表-5
表-5混匀料标准
级别
化学成分
物理性能
备注
TFe
SiO2
>8㎜
一级
A±
B±
<10
指标由下达相应技术条件决定,以同一配比为一个基数
二级
A±
B±
注:
A、B别离为混匀料全铁和二氧化硅指标。
熔剂,见表-6
表-6熔剂标准
品名
化学成分%
物理性能
CaO
SiO2
S
P
活性度
粒度%
冶金石灰
≥85
≤
≤
≤
≥250
-3㎜>90
石灰石
≥53
≤
≤
≤
≤40㎜≥95
注:
活性度测定条件为4mol/ml、40±1℃、10min。
燃料,见表-7
表-7燃料标准
名称
粒度
0~25㎜%
Ad%
Vd%
Std%
FCd%
MJ/kg
焦粉
≥95
≤
≤
≤
≥
≥
无烟煤
≥95
≤
>~
≤
≥
≥
严格按原燃料标准进行验收把关,确保来料质量符合要求并维持稳定。
槽位管理
槽位基准,见表-8
表-8槽位基准
名称
数量
个
检控
方式
编号
有效容积m3
堆比重
t/m3
满槽t(100%)
上上限t(90%)
上限t(80%)
下限
t
槽位
管理
缓
冲
槽
配料室
灰石
2
雷达
传感器
16~17#
840
670
600
530
200(30%)
≥1/2
燃料圆
筒仓
2
雷达
传感器
燃1#~2#
840
330
290
260
100(30%)
≥1/2
配
料
槽
生石灰
2
称重
传感器
1~2#
188
100
90
80
20(20%)
2/5~4/5
粉尘
1
称重
传感器
3#
58
90
80
70
20(20%)
2/5~4/5
灰石
2
称重
传感器
4~5#
400
320
280
250
60(20%)
2/5~4/5
燃料
3
称重
传感器
6~8#
675
150
130
120
30(20%)
2/5~4/5
返矿(含槽下)
2
称重
传感器
9~10#
600
510
450
400
100(20%)
2/5~4/5
混匀料
5
称重
传感器
11~15#
1160
510
450
400
100(20%)
2/5~4/5
中
间
槽
混合料槽
1
称重
传感器
37+5
70
60
50
20(30%)
1/2~2/3
铺底料槽
1
称重
传感器
41+
80
70
60
20(30%)
1/2~2/3
环冷卸矿贮仓
1
称重
传感器
37
60
30
10(20%)
1/5~1/2
槽位掌握
槽位管理
“两粉”破碎粒度管理
两粉”破碎粒度基准:
石灰石≤3㎜≥85%的稳定率≥85%,(≤3㎜≮75%)
燃料≤3㎜≥75%的稳定率≥75%,(≤3㎜≮65%)
或燃料平均粒度=配合原料平均粒度×~
调整基准:
(1)沿破碎设备长度方向要均匀散布,同时给料应维持持续均匀,初给料不宜过大,一般不允许超负荷运转。
(2)弹簧的松紧应调整均匀,不得错辊,确保破碎粒度,双光辊粗碎后粒度达≤10~15mm,四辊细碎后粒度为≤3mm≥75%稳定率75%以上,按照辊皮磨损情况,及时改换对辊及车削四辊皮(周期为15~20天),以维持辊皮平整,确保燃料破碎粒度。
(3)随时检查锤头磨损情况,发现磨损严重及时调向;常常检查筛下产品粒度是不是达到石灰石≤3㎜≥85%的稳定率≥85%要求,检查筛子的运动轨迹和弹簧,及时改换和调整,确保筛分效率。
烧结矿质量控制
烧结矿R2管理
烧结矿R2基准:
目标值C±(一级品为目标值±)
C为高炉入炉比例决定。
调整基准:
(1)调整计算公式
a-b
δ=×d×调整量
c
式中:
δ—调整百分派料比;a—碱度目标值;b—平均碱度值;c—石灰石CaO%;
d—平均SiO2(实绩);调整量—1/二、1/3、1/4
(2)调整情况
第一种情况第二种情况
↓↓
≥目标值+≥目标值+
1点1点
≤目标值≤目标值
↓↓
以本点样与目标值为依据以本点样与目标值为依据
进行计算,作“1/2”调整进行计算,作“1/2”调整
↓
本点最难调,下一班要作好调
第二个样的分析,必要时予以补正
第三种情况第四种情况
↓↓
≥目标值+目标值单侧持续4点
持续3点↓
≤目标值以本4点C/S值的平均值与目标值为依
↓据进行计算,作“1/3”或“1/4”调整
以本3点C/S值的平均值与目标值
为依据进行计算,作“1/3”调整
(3)无论当班或下一班均需计算与观察调整后的第一点与第二点;看第一点主如果看是不是调上了半个样或完全未赶上样,看第二点主如果看调整效果;不准重复调整。
生石灰待料时配比变更
(1)石灰石配比变更量
每1%生石灰折合石灰石配比,约相当于%。
CaO生-SiO2生×R2烧
①每1%生石灰折合石灰石配比=×100%
CaO灰-SiO2灰×R2烧
②举例
已知:
生石灰CaO74%、%;石灰石CaO53%、SiO21%
烧结矿
带入即:
每1%生石灰折合石灰石配比=%
(2)焦粉配比变更量
每1%生石灰以%石灰石替换,需补充分解热,增加焦粉。
举例:
已知石灰石发烧值为425大卡/㎏,焦粉发烧值为6794大卡/㎏(㎏)
425大卡/㎏
即:
%×=%(相当于焦粉的量)
6794大卡/㎏
FeO管理
基准:
目标值D±%
D为%。
调整:
持续5点≥目标值目标值+~%
或≤目标值持续3点中2点
↓或~+%
粉焦配比-%↓
或+%粉焦配比-%
↓或+%
≥目标值+%↓
1点≥目标值+%
或≤目标值-%1点
↓或≤目标值-%
粉焦配比-%↓
或+%粉焦配比-%
或+%
—粉焦量相关方程:
FeO=×粉焦配比
即粉焦配比+%→FeO+%
调整效果周期:
3小时左右,见分析数据周期4小时左右。
要充分考虑焦粉调整后对返矿、转鼓T一、含粉(-5㎜)、RDI等指标的影响,在调整前需综合分析。
转鼓指数(TI)管理
TI基准:
≥78%(≮75%)
调整基准:
5点平均之值<78%
连续2点之值<78%
↓
连续2点后2小时临时分析
↓
↓
↓
↓
<78%
≥78%
↓
↓
↓
不必调整
1.调整粉焦配比,限每90min内调整1次,
每次调幅~%
2.调整焦炉煤气COG
3.调整料层厚度
4.布料的改进
5.调整台车速度:
幅度~min。
(1)
焦粉配比↑(↓),烧结矿TI↑(↓)。
(2)
COG↑(↓),烧结矿TI↑(↓)。
(确保燃料完全的基础上)
(3)
提高料层厚度有利于改善TI。
Y=+,式中Y—TI,%;X—料层,mm。
(4)
料层刮料板压下厚度↑(↓),TI↓(↑)。
(5)
台车速度↑(↓),TI↓(↑)(Y=,式中Y—TI,%;X—生产率,t/。
低温还原粉化率(RDI)管理
RDI+基准:
≥65%(≮60%)
调整基准:
连续2点之值<65%
FeO水平
目标值+以内
目标值以内
焦粉配比
焦粉配比
1点之值<60%
FeO水平
目标值以内
目标值+以内
焦粉配比+
焦粉配比+
(1)RDI出现异样时要结合混匀矿配比、焦粉量、FeO、碱度、SiO二、MgO、TI、点火强度等因素进行综合分析和判断。
(2)决定调整时要充分注意到烧结进程的热量水平、TI指数、烧结矿的化学成份。
降低FeO和SiO2含量,RDI升高。
(3)坚持按要求喷洒DS-1低氯离子固体烧结助剂,以改善烧结矿RDI指标。
各类操作条件对烧结矿理化特性的影响
料层厚度
机速(ps)
粒度()、含粉率
生产率
转鼓指数(TI)
混合料水分
低温还原粉化率(RDI)
焦粉配比
FeO
点火温度
混合料粒度
料层厚度↑,↑、含粉率↓、TI↑、RDI↓。
机速()↑,↓、含粉率↑、TI↓。
生产率↑,↓、含粉率↑、TI↓。
混合料水分(选择适宜的水分),过大、过小都不利TI、、RDI。
焦粉配比↑,FeO↑、TI↑、RDI↓。
点火温度↑,TI↑。
混合料粒度↑,RDI↑。
混合料水分控制
混合料水分基准:
目标值E±%(混合)、目标值F±%(制粒)
E为%、F为%。
调整基准:
混合料水分由红外线自动检测并控制调节,混匀料换堆时人工检测对照,及时发现误差进行校对。
混合料水分判断依据
(1)水分适宜时,混合料握于手中可成团,而手松开后,略微抖动,则可散开成小块,点火时火焰喷射声有力,机尾断面均匀。
(2)若水分过大时,点火器火焰向外喷,料面有浮灰,总管负压升高,机尾出现“花脸”烧不透的现象,烧结矿孔小、发松疏散。
(3)水分过大时,圆辊给料机下料不顺畅,料层会自动减薄,布料机后面出现鳞片状,点火器火焰向外喷,点火器有黑点,负压略有升高,机尾烧结矿层红火层变暗,强度变差。
水分失常时应当即通知主控工调整水分,并相应降低台车速度,使烧结矿烧得好,尽可能减少返矿。
烧结控制
台车料层厚度管理
厚度基准:
铺底料40㎜(≮20㎜)、台车料层≥600㎜(含铺底料,≮550㎜)。
调整基准:
(1)铺底料厚度通过调整扇形阀和摆动漏斗位置来控制其厚度。
(2)台车料层通过调节圆辊给料机(变频)转速及平料装置位置来控制布料高度,要求沿台车布料均匀,料面要平整,松紧适度不拉沟,无空洞,不得无端跑空台车。
(3)按照混合料粒度、水分、抽风负压等情况适当下降台车料层。
提高料层厚度与降低能耗的关系
料层厚度↑,固体燃料消耗↓、焦炉煤气单耗↓,电力单耗↓。
点火温度管理
点火温度基准:
目标值G±50℃
G为1100℃。
调整基准
(1)点火装置隔热板调到距料面50㎜。
采用焦炉煤气微负压点火,一般点火表面熔融物不要超过1/3,点火温度控制在1100±50℃
(2)点火燃烧判断依据
①点火温度太高时,表面产生过熔形成薄壁大孔结构;点火温度太低时,表面发黄,产生浮灰。
②煤气与空气比例适当,燃烧时火焰白色发亮;煤气大,而空气不足,燃烧时火焰暗绿色;空气大,煤气不足,燃烧时火焰暗红色。
(3)特殊情况下,若混合料水分低,含碳量大,可适当降低点火温度;若混合料水分高,含碳量小,可适当提高点火温度,但不得超过1200℃。
终点管理
终点基准:
终点位置为19#~20#风箱(≮17#风箱)、终点温度≥280℃(≮250℃)。
调整基准:
(1)烧结终点判断依据:
1仪表反映的主管废气温度、负压,机尾三个风箱的温度和负压。
终点温度最高,负压最低。
②机尾断面均匀整齐,赤红部份小于三分之一断面高,粉尘少,不冒灰。
③烧结矿与返矿的残碳量(<%)。
(2)主控室调出微机画面看曲线,了解掌握参考数据,常常观察机尾断面,同时台车炉篦条不能烧红,确保烧好烧透。
(3)当终点转变时调整:
①当混合料透气性转变不大时,以稳定料层厚度、调整机速来控制终点。
机速调整幅度不宜过大,一般控制在~min,机速调整距离应大于20min。
2当透气性发生很大转变时,仅靠调节机速难以控制终点,并影响烧结正常点火,应调整料层厚度:
料层厚度降低,BTP前进;料层厚度增加,BTP后退。
再注意机速的适应,以正确控制终点。
3采取机速、层厚不变,用控制主抽风机风门开度来控制风量,用风量控制来改变垂直烧结速度,从而控制BTP在适当位置:
风量增加时,BTP前进;风量减少时,BTP后退。
④改善料层透气性(轻装入等),BTP前进;重装入(增加压料),BTP后退。
(4)总管废气温度控制在120~160℃(≮100℃),适时打开冷风阀。
①废气温度达160℃以上(无短时停机),注意温度上升速度,通知烧结工检查是不是有粘大块现象,到180℃时当即调知主抽工关小主抽风门并全开冷风阀(注意先开风门后开冷风阀,顺序弄反将适得其反),待废气温度降低160℃以下时再关闭冷风阀。
也可不打开冷风阀而加速机速(负压在kPa以下)。
②废气温度变低到120℃时,可打开主抽风门或提高机速,以防≮100℃。
主抽控制
主抽基准:
风门开度60~100%、风机入口负压~(≯kPa)。
调整基准:
废气温度变低到120℃时,要看负压,如负压低于16kPa,可开风门5~10%,视负压上升情况而定,也可直接提高机速来解决。
废气温度上升到150℃时,如负压在15kPa以上,可当即关风门5~10%,其调整后的反映有滞后现象。
风门开度的调整需考虑废气温度(<180℃)、轴温与轴振动、电流转变(<400A)等,同时注意临界区间(喘振现象)的操作。
风机入口负压与混合料粒度组成与水分、配炭、台车料层高度、布料状况、机速与终点位置等有关系,需认真分析后再调整,控制好入口负压~,注意≯kPa,不然易造成振动与负荷过大而调闸。
风门开度的每次调整量为开3%~5%,关风门可一次性关到15~20%,30min内仅能调整一次,使烧结生产维持正常。
环冷控制
环冷基准:
台车料层厚度1400±100㎜、冷却卸矿温度<150℃(≮50℃)
调整基准:
环冷机运转速度必需与烧结机运转速度相适应,以保证环冷机台车料层厚度1400±100㎜,要求布料均匀、料面平整,不跑空台车。
正常情况下冷却风机有3台工作,当只有两台风机运行(其中1#与2#必需有一台工作)时,烧结矿应减产以维持生产,确保卸矿温度<150℃。
同时便于成品系统喷洒DS-1低氯离子固体烧结助剂,环冷卸矿温度≮50℃。
适时调整板式给料机的机速以控制环冷机贮仓仓位,力保出矿流量稳定,同时尽力减少其落差对烧结矿摔落的不利影响。
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