莱钢120万吨链篦机-回转窑结圈控制

张德千

(莱芜钢铁集团有限公司,山东 莱芜 271126)



莱钢120万吨链篦机-回转窑结圈控制

张德千

(莱芜钢铁集团有限公司,山东 莱芜 271126)

采用新技术、新工艺优化球团生产工序，从造球、链篦机、回转窑等关键点采取措施，优化参数，改造设备，使回转窑结圈周期延长，取得了良好的经济效益。

回转窑; 结圈; 控制; 改造

1　前　言

链篦机-回转窑是钢铁行业生产酸性球团的主要设备之一，其中生球在回转窑内部高温的作用下，回转窑内衬表面形成厚厚的一层保护层，在工艺参数异常的情况下，该保护层逐渐加厚，缩小窑内空间，使热量不能均匀传递，被迫停机，即称为结圈。结圈是球团矿生产的技术难点之一，因此控制回转窑结圈对球团矿生产具有重要意义。

莱钢120万吨链篦机-回转窑投产初期，回转窑结圈较为严重，结圈不但增加了工人的劳动强度，还会影响球团矿的质量，损坏窑内耐材，缩短回转窑使用寿命，发生红窑事故。为此，相关技术人员从原料、生球强度、皂土质量、辊筛等方面采取一系列措施抑制结圈现象，使结圈周期显著延长，取得了显著的经济效益。

2　结圈机理探索

2.1回转窑结圈

球团矿焙烧一般包括5个过程，即干燥、预热、焙烧、均热、冷却，回转窑结圈主要发生在焙烧阶段，焙烧阶段的温度一般为1 000～1 300℃，预热过程尚未完成的反应，如分解、氧化、脱硫、固相反应也在此继续进行。这里的主要反映有铁氧化物的结晶和再结晶，晶粒长大，固相反应以及低熔点化合物的熔化，形成部分液相，球团矿体积收缩及结构致密。120万吨链篦机-回转窑在投产初期，部分工艺参数处于探索阶段，各种参数匹配在不断调整时期，造成回转窑内温度分布不合理，煤气流波动较大，最快时生产三天时间就会出现结圈掉块现象，严重时掉大块会把下料口堵死，造成回转窑被迫停机，生产波动较大，球团矿产量、质量无法达到公司要求。

2.2结圈原因探讨

(1)结圈的主要原因是生球质量不好，粉末入窑，由于窑内温度控制不合理，粉末在窑内高温区液相粘结作用下不断结厚，形成金属化固态物质，同时粉末继续粘结在回转窑内圈的金属化物料上，恶性循环，当厚度达到一定程度时，在球团物料的冲刷下，一部分会产生脱落，影响生产稳定，同时一部分继续粘结在回转窑内壁上，不断缩小窑内空间，严重影响球团矿结晶长大的条件，造成球团质量急剧下降。

(2)莱钢由于没有自己的矿山资源，球团矿用精粉全部外购。其中国产精粉的质量波动较大，同时国产精粉的批量小，料种杂，粒级分布不均匀，-200目含量平均65%左右，微细颗粒少，SiO2含量偏高，造成生球表面不光滑，含粉多，生球通过链篦机干燥预热后入窑，造成窑内粉末含量偏高，高温下含硅酸盐粉末易于FeO形成低熔点化合物附着在窑衬上形成窑皮，并逐渐长大结厚，产生结圈现象。

(3)圆盘造球设备存在缺陷，圆盘倾斜角度不合理，仓下插板阀控制放料，易悬料、堵料，造成造球混合料下料不匀，给料量波动，同时圆盘造球机旋转刮刀是在中部两个旋转刮刀架，每个刮刀架中有5个刮刀，而且刮刀离盘底50 mm。该刮刀使用寿命短而且成球性较差。离盘底距离大易造成盘底积料，致使盘内填充率降低，物料在盘内的时间缩短，使小球在长大时间变短，生球落下强度变差，易产生粉末，容易粘料。

(4)热工制度不合理，环冷热量利用差，整个链篦机各段温度偏低，造成生球在链篦机中爆裂，入窑干球强度差，同时回转窑属于瘦长窑，长径比达到8.4(42/5)，助燃风量不足，烧嘴火焰不能及远，回转窑窑头、窑中温度过高，窑尾废气温度低，热量直接辐射到窑壁，使高温区集中，粉末在此部位极易熔化形成窑皮，不断加厚导致严重结圈。

(5)同时，摆动皮带布料不均匀，导致到链篦机上料层东侧厚西侧薄，料层厚的一侧下层生球预热强度差，爆裂较多，容易产生粉末入窑，助长了结圈现象。

3　采取主要措施

3.1加强原料管理，稳定精粉成分

进厂精粉尽量采购SiO2含量较低的精矿粉，配矿时以稳定球团矿品位和SiO2含量为主导思想。由于国产精粉中石头、化纤袋、草绳等杂物较多，经常造成下料斗堵塞、强力混合机超负荷、辊筛磨损加快及辊隙超标等情况出现，首先加强进厂精粉质量把关，对质量达不到质量要求的禁止进厂，其次在受料转运站增设了杂物分离筛，在配料槽的上下、造球混合料仓上下及生球辊筛出球口分别安装格栅，将一些杂物过滤除去，并安排人员及时清理杂物，通过采取多道杂物栏截措施，减少了混合料中杂物量，保护了强力混合机，减少了筛辊的磨损，改善了造球，减少了湿返料量，提高了生球质量稳定性，见图1图2 所示：

图1　精粉中TFe变化

图2　精粉中SiO2变化

3.2改造圆盘生产系统

(1)给料装置改造

造球是球团生产线的关键环节，生球质量好，粉末入窑少，则回转窑结圈的可能性就会降低，改进给料装置，圆盘给料机盘面积料太厚，堵塞中心出料口，形成中心死料柱，造成混合料仓经常悬料、堵料，混合料下料不均，给料量波动大，造球盘操作不稳定，在圆盘给料机下料口加装导料板，将原先的尖椎状点线给料改为平铺面状给料，同时在给料胶带机下料口安装松料装置。通过上述技改措施，使圆盘造球机的给料稳定、均匀、面状松散，有利于稳定造球操作，减少湿返量，较大的促进了生球产、质量的提高。

(2)加水装置优化

更换不合适的喷头、喷管，重新选型、安装，对滴水、雾水的加水点位置重新调整、布置，在造球供水管路上加装了增压泵，以此增加管路压力，改善加水的雾化效果，改造后成球速度、生球粒度组成得到改善，生球水分、湿返料量得到有效控制。

(3)改进刮料装置

改造前盘面易粘料、塌料，填充率小而负荷大，盘面不活跃，生球中大块状返料多，主要是刮刀材质不耐磨，磨损严重时未能及时调整更换，造成球盘底衬、角、边料抬高较厚所致。对此，将盘面旋转刮刀的角、边固定，刮刀刀头均更换为高耐磨合金陶瓷刮刀。改造后的球盘填充率、生球产质量有较大提高，见表1：

表1　造球系统改造效果对比

3.3改造辊筛系统

大小球筛辊子易变形，且辊缝容易堵塞，直接导致湿返料中夹带合格球，合格生球中夹带不合格球，严重时返料中夹带合格球在一半左右，不但影响生球产量，而且湿返料增加会恶化造球。为此，将辊筛轴承座之间增加固定垫片，防止辊子间隙变形，安装视频监控，制定人工定期巡检制度，及时发现、清理辊筛缝隙的杂料，及时调整摆头皮带两侧摆动距离，确保链篦机两侧布料均匀，改造后湿返料中夹带的合格球比率下降到10%以下，湿返量大幅下降并持续稳定。

3.4优化热工制度

调整链篦机、环冷机各段风机的风门开度，提高链篦机抽风干燥段及环冷各段温度，提高生球预热质量，把回转窑烧嘴的位置前移了300 mm，并调整烧嘴直风、旋风风风量，调整火焰形状，使窑内形成合理的温度分布，避免窑内高温区域集中而形成结圈物。三大主机热工优化效果对比如表2、表3、表4。

表2　链篦机热工制度优化效果(℃)

表3　回转窑热工制度优化效果(℃)

表4　环冷机度优化效果(℃)

5　结　论

通过采取一系列有效的措施，生球质量明显提高，生球粒度均匀，湿返量显著降低，进入链篦机生球强度提高，入窑粉末减少，控制了回转窑结圈的生成条件，回转窑结圈周期延长到2个月以上，工人的劳动强度降低，设备作业率提高，球团产质量稳定在较高水平，回转窑结圈现象得到了有效的遏制。

Laiwu 1.2 million tons grate-kiln ring formation control Laiwu Iron and Steel Group steel Ironworks

ZHANG Deqian

(Laiwu Iron and Steel Group Co.,Ltd. Shandong Laiwu 271126)

The introduction of new technologies,new processes to optimize pellet production process,the key point to take measures from balling,grate,rotary kiln,optimizing the parameters of the transformation equipment,rotary kiln ring cycle extended,and achieved good economic.

ring formation control transformation

张德千(1982-),男,工程师,从事烧结球团技术管理工作.

TF355.1

A

1671-3818(2016)01-0009-03