马钢回转窑球团矿降FeO实践

段再基,帅冬平,卓凤荣,赵庆春,陈连发（马钢股份有限公司第三炼铁总厂,安徽　马鞍山　243000）

马钢回转窑球团矿降FeO实践

段再基,帅冬平,卓凤荣,赵庆春,陈连发
（马钢股份有限公司第三炼铁总厂,安徽马鞍山243000）

摘要：根据球团矿焙烧理论，马钢链篦机-回转窑生产线通过两年的努力，针对生产操作以及现场设备存在的问题，采取了一系列有效措施，成功解决了成品球FeO含量经常大于2.00%的问题，且进一步强化控制，把成品球单批次FeO含量控制在小于1.00%以下。

关键词：球团矿；焙烧；FeO

0　前言

马钢链篦机-回转窑生产线于2007年9月建成投产，经过5年的不断改造，由150万t/а产能提高到240万t/а,图1为我厂08年到13年成品球FeO以及系统系数指标。

从图1看出，随着生产线系统系数的提高，成品球FeO含量呈上升趋势，直到2013年6月开始马钢第三炼铁总厂链窑生产线的成品球FeO含量经常出现高废，最高4.00%，远高于一级品2.00%的标准.从图2看出，虽然不断控制系统系数，但是成品球FeO仍然急剧上升，到了2013年12月当月球团成品的综合合格率只有60%，为了稳定成品球团矿质量，2014年1月开始链篦机-回转窑生产线采取措施来降低成品球FeO含量。

图1　链窑成品球FeO含量

2　降低环冷机料厚

在环冷机的翻台车处同一台车上取样化验，发现同一台车上不同部位的球团的FeO含量非常不均匀，如图3所示。

图3　台车不同部位的球团FeO含量

从图3可知，一是环冷机台车底部球团的FeO含量远高于台车表面球团的FeO含量,两者相差0.6%以上，环冷机台车底部是冷却风进风部位，台车的底部球团冷却速度快于表面的球团；二是台车两侧边缘的球团FeO要高于台车中间球团的FeO含量，两者相差0.3%以上，在现场的环冷机III段观察到，环冷III段台车表面大部分是呈黑色的，但是内外环边缘各有一个20cm宽的红色高温带，说明冷却风没有及时穿透台车边缘球团。由以上分析可知，台车底部快速冷却和台车边缘没有及时冷却说明台车的冷却气流分布不均匀，气流的不均匀导致了台车不同部位的球团FeO的不均匀。因此采取降低环冷机料厚的措施，减少台车边缘堆料的现象，增加边缘气流的穿透力，发展台车边缘气流，实现冷却气流分布均匀的目的，使得台车上不同部位的球团尽可能均匀氧化。通过7块平料砣的操作调整为6.5块平料砣的操作来降低环冷机料厚，2014年1月成品球FeO月平均为1.36%，远低于2013年12月的月平均1.84%，降低幅度达到0.48%。

3　环冷机水封改造

降低环冷机料厚后，成品球FeO有所好转,但是仍然偏高，因此需要进一步采取措施。2011年11月我厂链篦机-回转窑生产线大修期间，把环冷机的沙封改成水封，降低了能耗，但是水封水槽是刚性焊接连接而成，水槽的连接处经常开焊，造成水封水槽漏水，严重时环冷机的水封水槽每补水量达到20吨/天，大量的水封水通过栏板砖砖缝进入到环冷机台车内部，通过漏水台车以及不漏水的台车取样化验，对比发现漏水台车的球团FeO要比不漏水台车球团要高0.28%。因此需要对环冷机水封进行改造，通过改造环冷机水封水槽连接方式，把刚性焊接改为不锈钢的伸缩性焊接，防止出现水封水槽脱焊漏水，降低成品球FeO含量，水封水槽连接改造前后如图4。

环冷机水封改造后，防止了水封漏水进入到台车内部，成品球FeO月平均进一步降低，月平均达到1.13%，降低幅度达到0.23%。

4　强化链篦机干燥预热过程

图4　环冷机水封水槽改造

环冷机水封改造后，成品球FeO月平均含量下降，但是单批次仍然经常出现2.00%的情况。通过对球团焙烧理论[1]分析，球团在三大主机（链篦机、回转窑、环冷机）的焙烧过程中，链篦机干燥预热是球团FeO氧化的主要过程，从23%左右氧化到10%，降低幅度13%左右，通过现场观察，链篦机机头铲料板处有黑球现象，说明链篦机的干燥预热不充分，而链篦机干燥预热过程是降低球团矿FeO的主要过程，因此需要强化链篦机干燥预热过程。

主抽风机的管道直接连接着链篦机抽干段与预热I段，是生产线最关键设备之一，决定着球团焙烧风量、整个系统负压等，极大的影响着球团焙烧温度。因此通过采取加大主抽转速的措施，增加抽干段与预热I段风量，同时加大链篦机预热II段窜到预热I段风量，达到增加链篦机和回转窑的焙烧总风量，加快球团的氧化速度，减少环冷机球团的氧化负荷[2]，最终提高成品球的氧化度。提高主抽转速50r/min后，主抽入口温度由160°C提高到170°C，提高了抽干段与预热I段风箱温度，链篦机干燥预热过程得到了强化，成品球的FeO含量由1.13%降低到0.84%，降低的幅度达到0.29%。

5　稳定生球球量与质量

为了进一步降低成品球FeO含量，不出现单批次1.00%的情况，对造球进行强化控制。造球是球团生产线的关键岗位，生球球量与质量的稳定对成品球质量以及焙烧参数的稳定有很大影响，经过生产报表的统计分析，2014年4月至5月中旬成品球高废9批，生球球量波动超过20t/h引起的原因就有3批，因此球团分厂采取如下措施稳定造球：

5.1提高10-18mm粒度级别的合格率

我厂选取两组不同粒度级别的成品球进行化验，一组为粒径8-14mm的成品球，另一组为粒径14-20mm的成品球，两组成品球的FeO分别为3.52%、1.17%，相差2.35%，由此可见,粒度大的FeO含量比粒度低的要高很多。因此严格按照标准调整造球岗位10个小辊筛、1个大辊筛的间隙，提高10-18mm的生球粒度级别组成，防止出现大于20mm粒径的成品球。

5.2严格控制生球落下强度

我厂通过抽检，生球落下强度达到9次/0.5m,远远高于4-6次/0.5m的标准，为了了解生球落下强度过大的影响，资料表明“水分大时，生球落下强度有所上升；但生球水分过大，虽然塑性增强，且落下强度提高，但不利于链箅机过程的干燥及预热等，降低生球的爆裂温度，实践证明，生球水分过大，势必延长干燥时间，湿球进入链算机干燥段后，由于球内外湿度相差大引起不均匀收缩”[3]，生球落下强度大，球团在干燥预热过程中会加剧出现内外分层的情况，我厂实际生产中发现，当成品球FeO含量高时，成品球内部是“壳-核”结构，成品球4-5mm厚度的外壳是充分氧化的，而成品球内部3-4mm球径的核心没有完全氧化，呈收缩状，因此控制生球落下强度作为降成品球FeO含量的措施之一。

5.3执行盘前操作

我厂链篦机-回转窑生产线的造球岗位有10个造球盘（1备用），人员少但是劳动强度大，有加减水操作、清理小辊筛粘料、清理返料系统粘料和看仓等日常工作，造成有时造球盘前无人操作，有时造球盘盘面出料口有“保龄球”大小的大球，影响了生球的球量稳定与质量稳定，因此通过强调盘前操作的重要性以及岗位之间的协作，严格执行盘前操作，杜绝出现“翻盘”造成生球量大幅度波动的情况，为焙烧的稳定打下基础，特别是预热II段温度的波动幅度明显降低，原来预热II段的温度波动范围为1010±20°C,采取措施后，预热II段温度波动范围为1010±5℃。

通过稳定生球球量与质量，球团的焙烧过程的各个参数更加稳定，成品球FeO月平均值由0.84%降低到0.63%，降低幅度达到0.23%，单批次成品球FeO含量控制在1.00%以下。

6　结束语

马钢第三炼铁总厂链篦机-回转窑生产线通过两年摸索与分析，采取降低环冷机料厚、环冷机水封改造、强化链篦机干燥预热过程以及稳定生球球量与质量措施，成品球FeO月平均含量由1.84%下降到0.63%，效果明显，成品球质量大幅度提高，为马钢新区两座4000m³高炉的长周期稳定打下基础。

参考文献：

[1]傅菊英,姜涛,朱德庆.烧结球团学[M].长沙:中南工业大学出版社,1996.

[2][美]L.A.Haas.古石[译].酸性和熔剂性铁燧岩球团矿中的磁铁矿氧化[J].烧结球团.长沙,1994:31-35.

[3]郝建国.宋彦洪.刘富强.提高球团矿抗压强度的生产实践[J].球团技术,2006:33-36.