首钢矿业360m2烧结机设计技术集成及工艺优化--矿

360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
集成国内先进技术 含铁原料、熔剂、燃料均通过电子皮带称按重量配比给料，给定 量自动调节； 采用一混混匀、二混制粒的两段式混合工艺； 在一混皮带安装红外线水分仪，实现水份在线自动监测，解决人 工检测时间长、目测水份不准的问题； 采用低碳厚料层(料厚680mm)工艺,利用料层的蓄热作用,降低燃 料消耗和烧结矿FeO含量,提高烧结矿的还原性; 采用圆辊给料机+九辊布料器的布料形式，强化烧结布料的偏析 作用，优化烧结过程； 配置完善的铺底料系统，保护烧结机台车篦条,改善料层透气性， 强化烧结过程。
围绕改善混合料制粒效果进行工艺优化 二次混合机设计倾角2.0°，改造降低到1.6°，延长二混制粒时间； 原二次混合机为一段式加水，改造为二段式加水，加水喷头角度由45°改 造为55°，增加了水与混合料的滚动接触面积，提高混合料混匀润湿程度； 一、二次混合机开发了智能自动加水系统，减少人工加水造成的加水不稳 定问题； 配料室加水管路进行了改造：一是在配料室增加加水点位，在返矿、熔剂 料及燃料部位安装加水点位；二是针对增配高炉返矿后配料室加水量偏小的 问题，组织对配料室加水管进行扩径改造。 一混加热水，提高混合料温度。在环冷机二段余热锅炉与一混水箱之间安 装了一条蒸汽管道，将蒸汽引入一混水箱，提高了一混水箱的水温，使其基 本稳定在55℃以上，提高了混合料温度。
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白煤粒级变化趋势图
焦粉粒级变化趋势图
60 50 40 30 20 10 0
＞ 8m 5 ～ m/ % 8m 3 ～ m/ % 5m 1 ～ m/ % 3m m ＜ /% 1m m/ %
改造前 6*30mm 改造后 8*30mm 比较
60 50 40 30 20 10 0 -10
首钢矿业烧结厂始 建于1991年，是首钢总 公司、首钢迁钢公司炉 料的主要供应基地。
原有6台99×2m2烧结机，全部采用机上冷却烧结工艺， 冷烧比为1:1，年生产能力750万吨。
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立项背景
首钢迁钢配套完善项目建成投产后，对炉料供应提出了新的 要求。为保证迁钢3座高炉稳定生产，矿业烧结厂必须提供1200 万吨成品烧结矿，但矿业公司烧结厂生产能力仅有750万吨。
改造前 6*30mm 改造后 8*30mm 比较
m/ %
从图数据分析，改造前后＜1mm的粒级白煤降低了3.84%，焦粉降低了 5.3%，为烧结主机操作创造了良好的条件。
m/ % 1～ 3m m/ % ＜ 1m m/ %
5～ 8m
m/ %
-10
3～ 5m
＞ 8m
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总公司决定，在对老系 统进行扩能改造的同时， 在烧结厂新建一台360m2 环冷式烧结机。
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为了把矿业360 平建成国内一流烧结 机，实现烧结行业共 同追求的“高产、优 质、低耗、环保”目 标，我们必须吸收国 内外先进技术和经验 ，并做大量的潜心研 究和论证。
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360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
改进烧结机泥辊闸门，泥辊闸门 由原6块大闸门改为9块小闸门解决 泥辊闸门易溜料，布料效果差的问 题。 在二混圆辊部位加装杂物篦子， 减少料中杂物进入烧结机造成料面 拉沟、亏料问题出现，确保料面平 整。
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余热发电新技术的应用。目前项目正在实施阶段，预计到2010年7月31日并 网发电。解决安装余热锅炉的传统余热利用方式烟气余热回收效率低的问题， 在烧结冷却机旁建设低温余热发电设施，大幅度降低烧结工序能耗。
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密相塔半干法烟气脱硫新技术的应用。为了确保完成国家“十一 五”规划要求的主要污染物总量消减任务，决定对矿业360m2烧结 机实施烟气脱硫。矿业360m2烧结机烟气脱硫项目于2009年6月份 启动，项目正在实施过程中，预计10月底1#脱硫塔投入使用。
物料平衡专家子系统
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智能配料 实现了烧 结矿成份 的即时计 算和预测
混合料水 份智能控制 通过闭环控 制实现水份 控制的预期 效果，此项 目正在申请 国家专利。
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烧结终点智 能控制通过 自动控制烧 透点的位置 以保证料层 到烧结段末 端时正好烧 到底。 实物质量控 制系统主要 通过配料分 析、主机参 数判断，调 整燃料配加， 达到稳定烧 结矿实物强 度目的。
。
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研究分析
因地制宜,优化设计，紧凑工艺流程。
将一二筛设计在同一个厂房内解决场地狭窄问 题。采取上下布局，上层为一筛，筛出返矿，筛上 物全部进入二筛，筛出大成品、小成品和铺底料。 采用大角度皮带解决场地狭窄的问题。将铺2皮 带设计成角达67度，全长77米，垂直高度25.85米 的大角度皮带。
360m2烧结机
设计技术集成及工艺优化
首
钢
矿
业
公
司
北京首钢国际工程技术有限公司
首钢矿业公司
360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
目

录


矿业烧结厂概况 立项背景 设计主要参数 研究分析 技术创新点 生产应用 效益分析 查新报告
360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
矿业烧结厂概况
360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
全流程自动控制、智能控制
360m2烧结机系统采用计算机集中控制。涉及自动控制点位226 个，奠定了360平“数字化”基础。主体工艺设备采用PLC系统集 中控制，关键生产岗位配备工业电视监控和生产调度指令系统，在 主控室实现“一键式”操作和管理。
360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
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混合料温及粒级趋势分析
混合料温、＜3mm粒级变化趋势 70 60 50 40 30 20 10 0
2008年12月 2009年1月 2009年2月 2009年3月 2009年4月 2009年5月 2009年6月 2009年7月 2009年8月
数值
混合料温度 （℃） 混合料<3mm （%）
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合理流程wenku.baidu.com造，科学平衡迁钢固废。
新建返15皮带对新熔燃1、新熔燃2皮带，实现迁钢高炉 返矿对360m2烧结机供料； 配3皮带安装分料器对新熔燃1、新熔燃2皮带，实现迁钢 除尘类固废对360m2烧结机供料； 配4皮带安装分料器对新熔燃1，新熔燃1安装分料器对新 配1，实现对360m2烧结机供料。
研究 并成功实 施了新成 7、8小车 自动灌 仓。
配料 室实现按 料种自动 选仓上 料。
实现360平环冷机自动 放灰。
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自主研发烧结智能专家系统 由以下五个子模块组成： 智能配料子系统 混合料水分控制子系统 实物质量控制子系统 烧结主机布料及烧结终点控制子系统
时间
从图表数据可知，混合料温较2008年提高了4℃左右，混合料＜3mm粒级 较2008年降低了10.98个百分点。
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烧结机布料系统工艺优化
缩小松料器管径，将松料器直径由¢40 mm改为¢20 mm圆钢，解决了因松料器直径过大台车料层出窟窿问 题。 组织在烧结机台车两边安装了压辊，成功解决了飞边 问题，大大改善了布料和点火效果。 九辊布料器整体更换，辊间距由设计时3mm、5mm、 7mm统一改为3mm，辊速由设计时38rpm/min改造为 55rpm/min。 改进平料网装置，平料网由12mm厚度钢板改为8mm 厚钢板，同时对其加宽加大，解决平料效果差的问题。
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工艺优化措施
燃料系统工艺优化 刚投产时，流程中白煤和焦粉过粉碎、跑粒度的情况仍时有发生，给 烧结生产造成了一定的影响。尤其是雨季生产，白煤全水＞5%时，Y5、Y6 筛网粘料严重，筛分效率急剧降低，含有大量合格粒级的筛上物全部进入 0#锤子，造成0#锤子电流高，被迫进行扒蓖条操作，燃料粒级严重超标， 对烧结生产构成较大的威胁。 2008年四季度，随熔燃破碎、筛分改造，Y5、Y6筛子更新为规格 1.5m*4m，振幅8-10mm，6*30mm白钢筛网，0#锤子未作改动，为转子锤 头双侧蓖条反击式，台时处理量150t/h，蓖条规格分为8-11.5mm和1216mm两种，用于破碎焦粉和白煤。后实际生产过程中，Y5、Y6白钢筛网 因易粘料、筛分效率低改为6*30mm聚氨酯筛网，2009年3月18日，为优化 燃料粒级，Y5、Y6筛网全部更换为8*30mm聚氨酯筛网，开孔率26%。为 精准控制Y1、Y2圆辊对Y5、Y6筛子的给料量，实现筛子给料量和燃料粒级 之间建立科学的控制数模，2009年6月19日，完成了Y1、Y2圆辊给料工艺 设施改150吨量程的电子秤。
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科学改造老系统上料系统，节省了新建料场的费用， 实现新、老系统原料双供互补。
经过对360平物料平衡及老系统上料 能力测算，合理对老系统破碎系统进 行增容改造，对老系统供料的 8 台筛 子、 5 台锤子和 15 条皮带机进行改型 和改造 , 实现通过老供料系统对新建 360m2 烧结机熔剂和燃料进行供料， 通过科学合理改造，充分挖潜原有上 料系统，实现了大石河新仓金属料以 及燃料、熔剂既能供老系统又能供新 系统的双供格局，稳定了新老厂的生 产，通过小改造，解决了工艺上的大 难题，节省了新建料场的费用。
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节能环保型烧结机
主抽风机、一段环冷鼓 风机采用变频调速方式代 替传统的工频运行方式。 不但实现明显节电目的。 还能适应复杂多变原燃料 条件和适应不同的生产强 度。
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气力输灰新技术的应 用。 解决传统的机械运 输在送达位置和线路布 置等方面受限制和产生 二次扬尘的问题。
设计主要参数
采用烧结—环冷工艺，利用系数为1.30t/m2·h，年作 业率90.4%，年产成品烧结矿370 万吨。 烧结机有效面积360m2，台车尺寸（长×宽×栏板高）： 1.5×4.5×0.7m； 环冷机：面积415m2，台车宽度3.5m，栏板高度1.6m， 有效冷却时间50—80min 。 一次混合机：Φ 3.8×15.0m，最大料量为920t/h。 二次混合机：Φ 4.4×19.0m，最大料量为920t/h。 主抽风机：工况风量为18000m3/min 、全压为15.5KPa。 配套同步电机6500kW/10kV。电机采用变频调速技术。 冷矿筛：规格为3.0m×9.0m ，最大处理料量920t/h
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物料平衡专家子 系统解决了烧结 过程中物流大小 和方向，平衡各 转储仓位，实现 物料动态平衡， 保证生产的连续
稳定
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投产后的工艺优化
360m2投产以来存在的主要问题
360m2烧结机投产前期，混 合机加水不稳定，制粒造球效果 差，混合料中＜3mm的粒级在50% 以上，混合料透气性差，主抽负 压14Kp以上，台车布料厚度维持 在450—580mm左右，台车布料薄， 料面不平整，表层点火强度弱， 料面发黄，返矿率高；加之环冷 机布料薄厚不均，热工参数不稳 定，冷烧比不合理，造成产能系 数不能充分发挥，质量指标差距 较大，能耗指标居高不下。
360m2烧结机设计技术集成及工艺优化
采用独特烧结工艺技术： 在二混中间仓和缓冲矿仓部位安装蒸锅
二次混合机前设置中间仓。作用一是确保白灰充分消化,使中间仓消化时 间达到1小时左右，另一个作用是利于生产组织，减少设备故停。 一、二次混合机采用液压马达驱动 。其优点一是软启动保护设备，可以 满负荷、低转速、大扭矩启动混合机；二是可根据不同原、燃料条件选择 不同的混合参数，优化混合制粒操作。三是液压马达技术运行稳定，故障 率低；实现免维护，运行费用低。