烧结工艺参数控.doc

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

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管理部门：技术质量部
版 本：试行
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批 准：

2005年3月31日发布 2005年4月1日实施

1． 工艺概述
1.1 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203.8万吨（其中高炉槽下返矿率7 %），利用系数为1.3 t/㎡.h，年设备作业率90.4 %。
1.2 工艺过程：使用混匀料，添加熔剂和燃料，按预先确定的配料比配料，获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，得到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<5 mm的粒级作为返矿重新参加配料，分出的lO～18 mm粒级一部分作为铺底料，另一部分同5～10 mm和>18㎜粒级一起作为成品烧结矿送往高炉矿槽供高炉使用。烧结机机头烟气采用260 m2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
3.1 烧结矿质量标准
3.1.1 冶金行业标准，见表-1、表-2。
表－1 优质铁烧结矿YB/T 006-91
项目名称
化学成分波动范围
冶金性能
TFe %
FeO%
S%
R2
转鼓指数(+6.3㎜)%
筛分指数(-5.0㎜)%
RDI %
(+3.15㎜)
RI%
指标
≥54
<10
<0.04
≥1.6
≥70
<6.0
≥60
≥65
允许波动范围
±0.4
±0.5

±0.05

表－2 铁烧结矿YB/T 421-92
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(+6.3㎜)%
抗磨指数
(-0.5㎜)%
筛分指数(-5.0㎜)%
RDI %
(+3.15㎜)
RI%
一级
≤±0.5
<12
<0.08
≤±0.08
≥66
<7
<7
≥60
≥65
二级
≤±1.0
<14
<0.12
≤±0.12
≥63
<8
<9
≥58
≥62

注： ①R2为1.5～2.5。
②RDI为烧结矿低温还原粉化指标；RI为还原度指标。
③TFe、R2分别为烧结矿指标品位和二元碱度指标。
3.1.2 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(+6.3㎜)%
抗磨指数
(-0.5㎜)%
筛分指数(5.0㎜)%
RDI %
(+3.15㎜)
RI%
公司级
优质
≤±0.3
<8
<0.05
≤±0.05
≥76
<5
<7
≥60
≥65
一级
≤±0.5
<10
<0.06
≤±0.08
≥73
<7
<7
≥60
≥65
厂级
标准
≤±0.5
<8
<0.04
≤±0.05
≥78
<7
<5
≥60
≥65

3.2 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±0.10
C—设定值
FeO，%
D±0.5 %
D—FeO含量,7.5
转鼓指数（TI）,%
≥78

低温还原粉化率（RDI+3.15）,%
≥60

混合
混合水分，%
E±0.5 %
E—设定值，6.0
制粒水分，%
F±0.4 %
F—设定值,6.5
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
15.0～16.5
≯17.0
环冷
台车料层厚度，㎜
1400±100

卸矿温度，℃
<150
≮50

4． 工艺参数控制
4.1 原燃料控制
4.1.1 原燃料质量标准（公司QJ/NGN104-2004）
4.1.1.1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±0.5
B±0.3
<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±0.8
B±0.5

注：A、B分别为混匀料全铁和二氧化硅指标。
4.1.1.2 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
≤3.5
≤0.15
≤0.03
≥250
-3㎜>90
石灰石
≥53
≤1.5
≤0.05
≤0.025

≤40㎜≥95

注：活性度测定条件为4mol/ml、40±1℃、10min。
4.1.1.3燃料,见表-7
表-7 燃料标准
名称
粒度
0～25㎜%
Ad%
Vd%
Std%
FCd%
Qnet.ar
MJ/kg
焦粉
≥95
≤16.00
≤6.00
≤1.00
≥72.0
≥21.0
无烟煤
≥95
≤13.00
>7.0～11.0
≤0.55
≥77.0
≥25.2

4.1.1.4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保持稳定。
4.1.2 槽位管理
4.1.2.1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
1.6
670
600
530
200（30%）
≥1/2
燃料圆
筒仓
2
雷达
传感器
燃1＃～2＃
840
0.8
330
290
260
100（30%）
≥1/2
配
料
槽
生石灰
2
称重
传感器
1～2#
188
1.1
100
90
80
20（20%）
2/5～4/5
粉尘
1
称重
传感器
3#
58
1.6
90
80
70
20（20%）
2/5～4/5
灰石
2
称重
传感器
4～5#
400
1.6
320
280
250
60（20%）
2/5～4/5
燃料
3
称重
传感器
6～8#
675
0.7
150
130
120
30（20%）
2/5～4/5
返矿（含槽下）
2
称重
传感器
9～10#
600
1.7
510
450
400
100（20%）
2/5～4/5
混匀料
5
称重
传感器
11～15#
1160
2.2
510
450
400
100（20%）
2/5～4/5
中
间
槽
混合料槽
1
称重
传感器

37+5
1.7
70
60
50
20（30%）
1/2～2/3
铺底料槽
1
称重
传感器

41+6.8
1.7
80
70
60
20（30%）
1/2～2/3
环冷卸矿贮仓
1
称重
传感器

37
1.7
60

30
10（20%）
1/5～1/2

4.1.2.2槽位掌握

4.1.2.3槽位管理

4.1.3 “两粉”破碎粒度管理

4.1.3.1“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×0.5～0.6
4.1.3.2调整基准：
（1） 沿破碎设备长度方向要均匀分布，同时给料应保持连续均匀,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，根据辊皮磨损情况，及时更换对辊及车削四辊皮（周期为15～20天），以保持辊皮平整，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；经常检查筛下产品粒度是否达到石灰石≤3㎜≥85%的稳定率≥85%要求，检查筛子的运动轨迹和弹簧，及时更换和调整，确保筛分效率。

4.2 烧结矿质量控制
4.2.1 烧结矿R2管理
4.2.1.1 烧结矿R2基准：目标值C±0.10（一级品为目标值±0.05）
C为高炉入炉比例决定。
4.2.1.2 调整基准：
（1） 调整计算公式
a－b
δ＝ ×d×调整量
c
式中：δ—调整百分配料比；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—1/2、1/3、1/4
（2） 调整情况
第一种情况 第二种情况
↓ ↓
≥目标值＋0.05 ≥目标值＋0.03
1点 1点
≤目标值-0.05 ≤目标值-0.03
↓ ↓
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＋0.02 目标值单侧连续4点
连续3点 ↓
≤目标值-0.02 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；看第一点主要是看是否调上了半个样或完全未赶上样，看第二点主要是看调整效果；不许重复调整。
4.2.1.3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1.36%。
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%、SiO22.5%；石灰石CaO53%、SiO21%
烧结矿R21.85
带入即：每1%生石灰折合石灰石配比＝1.36%
（2） 焦粉配比变更量
每1%生石灰以1.36%石灰石替换，需补充分解热，增加焦粉。
举例：已知石灰石发热值为425大卡/㎏，焦粉发热值为6794大卡/㎏（28.4MJ/㎏）
425大卡/㎏
即：1.36%× ＝0.085%（相当于焦粉的量）
6794大卡/㎏
4.2.2 FeO管理
4.2.2.1FeO基准：目标值D±0.5%
D为7.5%。
4.2.2.2调整：
连续5点≥目标值 目标值+0.3～0.5%
或≤目标值 连续3点中2点
↓ 或-0.3～+0.5%
粉焦配比－0.02% ↓
或＋0.02% 粉焦配比－0.03%
↓ 或＋0.02%
≥目标值+0.5% ↓
1点 ≥目标值+0.8%
或≤目标值－0.5% 1点
↓ 或≤目标值－0.8%
粉焦配比－0.03% ↓
或＋0.03% 粉焦配比－0.05%
或＋0.05%

4.2.2.3FeO—粉焦量相关方程：FeO＝4.468×粉焦配比-7.32
即粉焦配比＋0.1%→FeO＋0.45%
4.2.2.4调整效果周期：3小时左右，见分析数据周期4小时左右。
4.2.2.5要充分考虑焦粉调整后对返矿、转鼓T1、含粉（－5㎜）、RDI等指标的影响，在调整前需综合分析。

4.2.3 转鼓指数（TI）管理

4.2.3.1 TI基准：≥78%（≮75%）

4.2.3.2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0.05～0.10%

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0.05～0.1m/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=62.2280+0.02247X，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=89.93-0.49X，式中Y—TI，%；X—生产率,t/m2.d) 。

4.2.4 低温还原粉化率（RDI）管理

4.2.4.1 RDI+3.15基准：≥65%（≮60%）

4.2.4.2调整基准:

连续2点之值<65%

FeO水平

目标值+0.3以内

目标值-0.2以内

焦粉配比-0.05

焦粉配比-0.02

1点之值<60%

FeO水平

目标值-0.3以内

目标值+0.2以内

焦粉配比+0.05

焦粉配比+0.05

（1） RDI出现异常时要结合混匀矿配比、焦粉量、FeO、碱度、SiO2、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过程的热量水平、TI指数、烧结矿的化学成分。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。

4.2.5 各种操作条件对烧结矿理化特性的影响

料层厚度

机速（ps）
粒度（M.S）、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

4.2.5.1料层厚度↑,M.S↑、含粉率↓、TI↑、RDI↓。
4.2.5.2机速（P.S）↑, M.S↓、含粉率↑、TI↓。
4.2.5.3生产率↑, M.S↓、含粉率↑、TI↓。
4.2.5.4混合料水分（选择适宜的水分）,过大、过小都不利TI、 M.S 、RDI。
4.2.5.5焦粉配比↑, FeO↑ 、TI↑、RDI↓。
4.2.5.6点火温度↑, TI↑。
4.2.5.7混合料粒度↑, RDI↑。
4.3 混合料水分控制
4.3.1 混合料水分基准：目标值E±0.5%（混合）、目标值F±0.4%（制粒）
E为6.0%、F为6.5%。
4.3.2 调整基准：
4.3.2.1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，及时发现偏差进行校对。
4.3.2.2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，稍微抖动，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。
4.3.2.3水分失常时应立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，尽量减少返矿。
4.4 烧结控制
4.4.1 台车料层厚度管理
4.4.1.1厚度基准：铺底料40㎜（≮20㎜）、台车料层≥600㎜（含铺底料，≮550㎜）。
4.4.1.2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，不得无故跑空台车。
（3） 根据混合料粒度、水分、抽风负压等情况适当下降台车料层。
4.4.1.3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↓。
4.4.2 点火温度管理
4.4.2.1 点火温度基准：目标值G±50℃
G为1100℃。
4.4.2.2 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 点火温度过高时，表面产生过熔形成薄壁大孔结构；点火温度过低时，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℃。

4.4.3 终点管理
4.4.3.1 终点基准：终点位置为19#~20#风箱（≮17#风箱）、终点温度≥280℃（≮250℃）。
4.4.3.2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，赤红部分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（<0.5%）。
（2） 主控室调出微机画面看曲线，了解掌握参考数据，经常观察机尾断面，同时台车炉篦条不能烧红，确保烧好烧透。
（3） 当终点变化时调整：
① 当混合料透气性变化不大时，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0.05～0.1m/min, 机速调整间隔应大于20min。
② 当透气性发生很大变化时，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，通知烧结工检查是否有粘大块现象，到180℃时立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，顺序搞反将适得其反），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快机速（负压在16.5 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℃。

4.5 主抽控制
4.5.1 主抽基准：风门开度60～100%、风机进口负压15.0～16.5kPa（≯17.0 kPa）。
4.5.2 调整基准：
4.5.2.1 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,可立即关风门5～10%，其调整后的反应有滞后现象。
4.5.2.2风门开度的调整需考虑废气温度（<180℃）、轴温与轴振动、电流变化（<400A）等，同时注意临界区间（喘振现象）的操作。
4.5.2.3风机进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，控制好进口负压15.0～16.5kPa，注意≯17.0 kPa，否则易造成振动与负荷过大而调闸。
4.5.2.4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,使烧结生产保持正常。
4.6 环冷控制
4.6.1 环冷基准：台车料层厚度1400±100㎜、冷却卸矿温度<150℃（≮50℃）
4.6.2 调整基准：
4.6.2.1环冷机运转速度必须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。
4.6.2.2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#必须有一台工作)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℃。
4.6.2.3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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