首钢迁钢360 m2三烧结机解决篦条糊堵实践

徐慧如 李 超 朱 旺 周建沣

(北京首钢股份有限公司，河北 唐山 064400)

0 引言

2021年1月份首钢迁钢360 m2三烧结机正式投产，日产烧结矿12 000 t以上，主要为迁钢1#、2#高炉直接供料，三烧结机生产波动对高炉生产效率影响较大。投产初期，部分工艺参数仍处于摸索阶段、设备设施有待改进、配吃各种固体废弃物等因素影响，三烧先后经历过两次大面积篦条糊堵。篦条之间的间隙是烧结过程中主要的气流通道，篦条糊堵会造成透气性急剧变差、总管负压升高、风量分布不均等问题，严重制约烧结矿产量的提高及质量的稳定，另外清理篦条糊堵劳动强度大，也额外增加了工人工作负担。

1 篦条糊堵现象的形成过程

烧结机台车篦条糊堵现象的形成分两个过程。首先，铺底料中部分小颗粒料进入篦条间隙，台车往复运动中，有些小粒度烧结矿未被震落，仍卡在在间隙中，限制篦条活动量。当其集聚到一定程度后，被堵区域的透气性变差，通过的风量减少，造成局部过湿。然后，烧结料中的碱金属，在抽风和过湿带作用下粘附在篦条和小粒烧结矿的表面，在水的协助下电化学(熔盐)腐蚀篦条，细粉料和灰

开始填充缝隙，出现了最初的粘结物[1]。随着生产的进行，粘结物越来越多，透气性进一步恶化，直至篦条糊死。

2 三烧篦条糊堵的原因

2.1 铺底料中小颗粒物料含量高

目前绝大多数烧结机都设有铺底料工艺。铺底料可以避免篦条和烧结燃烧带直接接触，降低篦条温度，延长篦条使用寿命；减少篦条粘料，降低劳动强度；防止混合料从篦条间隙抽走，减少废气含尘量，延长风机寿命。理论上，铺底料最小粒级应大于篦条间隙。三烧篦条间隙设计宽度为8 mm，由于制造精度和装配等问题，实际篦条间隙大部分在9～11 mm之间，而三烧铺底料粒级为10～18 mm，造成部分小颗粒铺底料卡在篦条间隙中，形成堵塞物，限制篦条活动。

2.2 瓦斯灰带入较多碱金属

通过对三烧篦条粘结物成分进行化验(见表1)，发现粘结物中K2O、Na2O含量偏高。K2O和Na2O的沸点都低于1 000 ℃，燃烧带温度能达到1 200～1 300 ℃，随着燃烧带下移，碱金属不断蒸发出来进入废气中，遇到较低温度的篦条后重新凝固，粘附在混合料颗粒与篦条之间形成粘结物。

表1 篦条粘结物成分 %

通过对进厂原料和电场除尘灰进行化验，发现瓦斯灰和电场除尘灰碱金属含量也偏高(见表2、表3)。电场除尘灰碱金属含量高是因为混合料中部分吸附了碱金属的粉尘在主抽作用下进入烟气系统，在电除尘器被脱除，碱金属随粉尘进入电场除尘灰中，再加上电场除尘灰循环利用，导致碱金属富集。而混合料中碱金属主要由瓦斯灰带入，所以篦条粘结物中碱金属主要来自于瓦斯灰。

2.3 混合料温度低，水分波动大

三烧采用二次配料工艺，一次配料主要配加金属料、熔剂和少量返矿，返矿配比约7%；二次配料配加一配混合料、高返、自返，返矿配比约37%。由于一次配料返矿配比较小，造成一配混合料粘性大，二配两个中间仓容易蓬仓，因此取消了中间仓蒸锅预热混合料工艺，造成混合料温度低。同时白灰质量不稳定，水溶实验温度在40～80 ℃之间波动，造成混合料温度低和水分波动。

泥辊混合料平均温度47 ℃，低于露点温度。混合料水分受白灰质量影响较大并且波动频繁，水分仪中线设置在7.1%左右，白灰质量好时，水分仪显示6.7%左右；白灰质量不好时，水分仪显示7.5%左右。混合料温度低、水分大时会造成过湿带变厚，容易引起篦条糊堵。

2.4 烧结机终点位置不明显

360 m2烧结机共设22个风箱。1#～20#风箱通过主抽管道与主抽风机相连，21#和22#风箱通过内循环管道与耐热风机相连，正常生产终点位置控制在20#～21#风箱。从4月份开始，21#风箱温度逐渐降低到150 ℃左右，明显低于20#风箱，烧结机出现“假”终点，如图1所示，影响集控工对终点位置的判断，经常出现跑终点现象。烧结终点是判断烧结生产过程是否完成的标志，烧结终点滞后，导致终点温度低、机尾红层厚、甚至出现生料，未燃烧的烧结料会粘附于篦条的表面和缝隙间。此时的篦条温度较低，有利于碱金属物质在篦条间隙冷凝，加剧篦条的糊堵程度[2]。

2.5 脱硫入口温度超标，烧结机被迫后推终点或上调主抽兑冷风阀

三烧采用活性炭脱硫脱硝工艺流程，活性炭在重力和塔底出料装置的作用下向下移动依次通过脱硝段和脱硫段，系统中存在活性炭运动的“死区”，为了避免这部分活性炭着火，脱硫入口温度按140～145 ℃控制，烧结机总管温度不超180 ℃。但是烧结机参数较好时，脱硫入口温度经常超过上限，为了满足脱硫脱硝入口温度要求，烧结机被迫后推终点或上调主抽兑冷风阀，不仅严重影响生产节奏，还会造成跑终点、终点温度低等问题，对篦条产生不良影响。

3 解决烧结机篦条糊堵的措施

3.1 优化铺底料粒级

更换成品筛筛板，将铺底料粒级从10～18 mm提升到12～20 mm，降低小颗粒铺底料比例，避免小颗粒铺底料卡在篦条间隙之间，确保篦条之间有足够大的活动量。

3.2 稳定瓦斯灰配比

碱金属是造成篦条糊堵的重要因素，主要来源于瓦斯灰。参考京唐公司防止烧结篦条糊堵的措施：烧结混匀矿K2O和Cl质量分数分别控制<0.06%和<0.05%，混合料K2O和Cl质量分数分别控制<0.09%和<0.05%[2]。目前瓦斯灰配比按2%～3%控制，根据仓存及时调整，稳定瓦斯灰配比，避免大加大减增加烧结机碱金属负荷。

3.3 提高混合料温度，稳定混合料水分

生产实践表明，提高混合料温度可以减少料层中水汽冷凝，减小过湿带。目前二混水箱采用蒸汽伴热，水温按80 ℃左右控制，缓冲矿仓安装蒸锅，采用蒸汽预热提高混合料温度，减小过湿带。白灰质量得到显著提高，水溶实验温度稳定在90～98 ℃，减少因白灰质量波动引起混合料水分、温度的波动。目前泥辊混合料平均温度约55 ℃，较前期提升8 ℃，混合料水分稳定在7.2%左右，水分波动问题得到解决。

3.4 20#、21#风箱之间隔板修复，烧结终点便于控制

通过7月份检修，发现20#、21#风箱之间隔板损坏，如图2所示，造成耐热风机和主抽风机抢风严重，从料面通过的风量减少，20#、21#风箱温度降低，导致烧结主机参数页面的烟道温度柱状图的20#、21#风箱位置会出现“假”终点，误导集控工对终点位置的判断，导致真终点滞后。

20#与21#风箱隔板恢复后，主抽风机和耐热风机抢风情况明显缓解，通过料面的有效风量增加，20#和21#风箱终点温度恢复正常，烧结机终点位置明显，便于集控工进行控制，跑终点现象减少，如图3所示。

3.5 烧结机大烟道安装内置锅炉

结合三烧17天大修，三烧的两个大烟道各安装一套内置锅炉。锅炉安装在17#和18#风箱之间，处于烧结机大烟道烟气最高温区，通过换热可以明显降低烧结机总管温度，满足脱硫脱硝系统入口温度要求。脱硫脱硝兑冷风阀门开度下调，由50%下降到35%，入口温度下降，烧结机不再通过后推终点位置调整总管温度，烧结机运转趋于稳定。

3.6 安装篦条清扫装置

篦条与篦条、篦条与隔热架之间存在许多小颗粒的铺底料，其中一部分在烧结机运转过程中依靠重力会自然掉落，还有一部分卡在间隙中间，必须在外力的作用下才能落下。间隙中的料粒不及时处理会限制篦条的活动量，并且容易形成粘结物糊堵篦条，所以有必要在烧结机下部安装篦条清扫装置。安装篦条清扫装置以后，当烧结机台车转到下部时，通过清扫刷对篦条进行清扫，可将篦条间隙中的一部分小颗粒铺底料清理掉，确保篦条活动量足够大。

3.7 定期清理台车篦条，防止恶化

作业区平时将140块台车的篦条平均分配到4个生产班组，每个班承包35块，由烧结工负责篦条状况的检查和清理。遇到烧结机检修时，组织职工对烧结机篦条糊堵集中进行清理，作业人员用钢钎、撬棍等工具在烧结机上清理糊堵的篦条，并及时更换烧损的篦条、隔热架。

4 结语

通过分析篦条糊堵原因，针对铺底料中小颗粒物料含量高、瓦斯灰带入碱金属、混合料温度低和水分波动大、烧结机终点位置不明显、脱硫入口温度超标等问题，结合现场实际生产情况，三烧采取优化铺底料粒级、提高混合料温度、稳定瓦斯灰配比、修复20#和21#风箱之间隔板、大烟道安装内置锅炉、增设烧结机篦条清扫装置、定期清理台车篦条等措施，有效解决了烧结机篦条糊堵问题,自7月份大修开机以来，篦条状况良好，为三烧产质量提高提供有力保障。