劉嬌 馬廣超

一、 引言

燒結(jié)生產(chǎn)的歷史已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)了，眾所周知，在燒結(jié)過(guò)程中將混合料溫預(yù)熱到“露點(diǎn)”溫度以上，就可以顯著的減少料層中水汽冷凝形成的過(guò)濕現(xiàn)象，從而可以降低過(guò)濕層對(duì)氣流的阻力，改善料層的透氣性，使抽過(guò)料層的空氣量增加，為料層內(nèi)的熱交換創(chuàng)造良好的條件，燃燒速度加快，燃燒帶厚度減薄，熔融物的冷卻速度加快，阻力減小。目前，我部使用的預(yù)熱混合料方法是：返礦預(yù)熱和生石灰預(yù)熱。本文介紹采用煉鋼紅泥（紅泥中主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵灰）進(jìn)行生石灰消化對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題的改進(jìn)。

二、 背景概述

隨著建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求越來(lái)越高，燒結(jié)生產(chǎn)在資源、環(huán)保方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)，我部于2014年改造為200㎡燒結(jié)機(jī)，亦采用三級(jí)生石灰消化器，該消化器噴頭堵塞嚴(yán)重、生石灰消化不均勻，下料口宜出現(xiàn)球狀生石灰塊，導(dǎo)致生石灰配料不穩(wěn)定，設(shè)備故障率極高，造成燒結(jié)混合水分不穩(wěn)定，從而引起燒結(jié)礦強(qiáng)度差，堿波動(dòng)大。為降低能源消耗節(jié)約成本，減少乃至杜絕廢物外排，建設(shè)成綠色工廠，穩(wěn)定燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、提高燒結(jié)礦質(zhì)量，我部去除三級(jí)生石灰消化器，改造為使用紅泥代替部分水對(duì)生石灰進(jìn)行預(yù)消化（即一級(jí)消化器）。

1、使用紅泥進(jìn)行生石灰消化的益處：

1.1廢物利用，節(jié)約能源。生石灰充分消化需要適當(dāng)?shù)乃浚话慵铀繛?.3～0.35t/t生石灰，這樣用紅泥是生石灰消化，每噸生石灰可節(jié)約水量0.2～0.25t。

1.2 提高混合料品位，及微量元素含量。紅泥大約中70%為水，其余30%為氧化鐵皮及硅、鈣、鎂等微量元素，氧化鐵皮能提高品位，硅、鎂等微量元素有利于高爐煉鐵的操作。

1.3 提高紅泥溫度，增強(qiáng)生石灰活性度，提高了生石灰的消化速度，在皮帶有限的運(yùn)輸距離內(nèi)，使生石灰消化得更完全。一次混合機(jī)物料混合均勻，提高混合機(jī)造球率。

2、使用紅泥進(jìn)行生石灰消化給生產(chǎn)帶來(lái)的困難：

2.1從煉鋼長(zhǎng)距離輸送紅泥進(jìn)入紅泥池后，紅泥溫度降低。

2.2紅泥中有時(shí)會(huì)有雜物，造成管道、水泵經(jīng)常性堵塞，紅泥泵故障率增加。

2.3從紅泥池中用紅泥泵打入消化器時(shí)，紅泥壓力大，不利于生石灰消化，而且污染消化器周邊環(huán)境，增加崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

基于以上因素，設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。該系統(tǒng)由兩部分組成：蒸汽換熱裝置與減壓、過(guò)濾、流量調(diào)整裝置。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1蒸汽換熱裝置組成及工作原理

生石灰要進(jìn)行充分消化要加適當(dāng)水量，根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明，水溫由20℃提高到100℃，生石灰活性度有210mL提高到380mL，生石灰單獨(dú)消化時(shí)，不同水溫與消化時(shí)間關(guān)系：水溫在20℃時(shí)，生石灰消化時(shí)間為6分鐘;水溫達(dá)到80℃時(shí)，生石灰消化時(shí)間為0.83分鐘?？梢?jiàn)水溫越高生石灰消化時(shí)間越短，生石灰充分消化能發(fā)出大量熱量，混合在混合料中能提高料溫有利于成球。由于我部生產(chǎn)場(chǎng)地限制，生石灰配料系統(tǒng)距離一次混合機(jī)較近，生石灰需在所以設(shè)計(jì)了蒸汽換熱裝置，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐該換熱系統(tǒng)能使紅泥溫度提高至80℃，生石灰在進(jìn)入一次混合機(jī)前已充分消化，一次混合機(jī)加水穩(wěn)定，造球效果提高，燒結(jié)料層透氣性良好，燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定。

蒸汽換熱裝置由兩個(gè)換熱罐串聯(lián)組成，換熱罐中間由直徑100mm無(wú)縫鋼管連接，換熱罐內(nèi)部安裝螺旋狀管道（直徑20mm），換熱罐一側(cè)連接煉鋼紅泥管道，另一換熱罐設(shè)計(jì)泄壓管道（通往紅泥池）與溢流管道（通往紅泥過(guò)濾裝置），加熱罐底部安裝紅泥排污閥門(mén)。

從煉鋼紅泥池輸送紅泥由紅泥進(jìn)口管道進(jìn)入兩個(gè)換熱罐中，蒸汽由頂部蒸汽管道進(jìn)入換熱罐，蒸汽管道在換熱罐內(nèi)為螺旋狀，以增加加熱面積，提高紅泥溫度;當(dāng)換熱罐中壓力過(guò)大時(shí)由泄壓管道進(jìn)行泄壓;底部閥門(mén)用來(lái)控制換熱罐中紅泥總量。當(dāng)紅泥經(jīng)過(guò)換熱罐加熱后由溢流管進(jìn)入紅泥減壓、過(guò)濾裝置。

3.2減壓、過(guò)濾、流量調(diào)整裝置

由于從紅泥池中用紅泥泵直接把紅泥輸送進(jìn)消化器，紅泥壓力過(guò)大造成浪費(fèi)、污染周邊環(huán)境，紅泥中雜物有可能堵塞紅泥管道，不利于流量控制。為了控制生石灰消化器的合適配加紅泥量，避免生石灰加紅泥過(guò)多或不足，引起混合料水分的波動(dòng)，提高生石灰的消化效果，故設(shè)計(jì)此裝置。該裝置由單個(gè)紅泥罐及內(nèi)部L型過(guò)濾網(wǎng)、頂部連接換熱裝置管道、底部排污閥以及電磁流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和切斷閥。電磁流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使操作人員可在控制室內(nèi)對(duì)加紅泥量進(jìn)行監(jiān)控調(diào)整，可保證及時(shí)切斷紅泥，避免生產(chǎn)事故。

該系統(tǒng)工作原理：換熱罐中經(jīng)加熱的紅泥由管道進(jìn)入減壓罐，經(jīng)過(guò)篦子過(guò)濾紅泥中雜物進(jìn)入減壓罐另一側(cè)，由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制紅泥量，經(jīng)管道進(jìn)入生石灰消化器。過(guò)濾出的雜物由底部排污閥排出。

4、系統(tǒng)改造后的使用效果

此次改造涉及到了工藝、設(shè)備等方面的改造，整體水平得到了提升。紅泥經(jīng)過(guò)減壓、過(guò)濾、流量控制裝置，能有效的減小紅泥壓力、清除紅泥中雜物、控制紅泥流量，便于控制，降低崗位操作人員以及維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，配料室內(nèi)環(huán)境得到了改善。改造后采用的換熱裝置，能提高紅泥溫度至80℃左右，使生石灰得到充分消化，混合料溫度提高5℃-10 ℃ ，強(qiáng)化了制粒造球，減少了燒結(jié)礦白點(diǎn)的產(chǎn)生，提高燒結(jié)礦成品率。我部近4個(gè)月內(nèi)燒結(jié)礦指標(biāo)與改造前指標(biāo)如下：轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度由76.84提高至77.13，堿度穩(wěn)定率由提高1%，出礦率由84.5%提高至86.6%，溶劑單耗由177Kg降低至166.5Kg。

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（作者單位：新興鑄管股份有限公司（武安工業(yè)區(qū)））