摘要：介绍和分析南钢2×8㎡球团竖炉的生产现状，影响球团矿产量、质量的因素。提出了对工艺设备改造和生产管理改进的措施，确保了球团矿生产的稳步提高。
关键词：球团矿；生产实践；改进措施
近年来南昌钢铁有限责任公司(南钢)生产发展较快，钢产量逐年增加。为满足高炉对熟料不断增加的要求，2×8㎡竖炉于2001年8月开始动工建设，于2002年2月26日(1号炉)和3月13日(2号炉)相继投产，设计年产酸性球团矿80万t。
1 竖炉基本概况
两座8㎡竖炉，由球粉料场(室内与室外料场)、配料、干燥、润磨、造球、焙烧、冷却、筛分等工艺流程构成。该工程根据“起点高、投资省、指标优、见效快”的原则，工艺设计完善，装备水平先进，采用了多项球团新工艺、新技术，其中包括在线设备的集中自动控制、配料系统的自动称量系统、竖炉冷却系统的自动加水控制装置等设备，投产后很快就达产、达标。但在经过一段时间的运行后，在原料配比、制备、烘烧制度及管理等方面都出现了一系列问题，制约了生产的发展。为扭转这种局面，企业对生产工艺、设备和管理等实施了改进措施。
2 提高球团矿产量和质量的措施
2.1 保证原料质量
南钢竖炉原料主要使用国内球粉与进口球粉，投产初期国内球粉配30％，进口球粉配70％。但从2003年以来，由于铁矿资源紧张，配比调整为国内球粉配75％，进口配25％。且国内球粉品种较多，给生产造成较大波动。为此加强进厂原料的检查工作，不定期取样抽查，并将结果及时反馈给有关部门，以确保配料成分的稳定。另外在组织卸车与上料的过程中，按科学的方式合理地对料场进行定置管理，严禁卸车与上料出现混料现象确保生产的正常运行。
膨润土具有很强的粘结性、吸附性、分散性和膨胀性，是一种优质添加剂。添加一定数量的膨润土，不仅可以提高生球的落下强度，而且可以提高成球速度。为寻求优质膨润土资源及合适的配合比例，分别对上饶膨润土、安徽繁昌膨润土、南京中洋膨润土进行对比，其中安徽繁昌膨润土蒙脱石含量在65％以上，使用单耗在35～40kg/t，生产利用系数可达6.2t/(m3·d)以上。
2.2 对烘干系统进行技术改造
原料的脱水效果对造球成球过程具有较大影响。原设计采用的Φ2.8m×25m，转筒干燥机一台，兼有混合及干燥作用。干燥热源温度为700℃～800℃(采用喷射式烧嘴)，干燥后水分控制在7.5％～8.5％。投产至今烘干筒内扬料板大部分脱落，原料的烘干脱水效果较差且在干燥炉内形成正压，热气流无法穿过料层。为改善烘干效果，于2005年7月份对其进行改造：增加一组风机，采用强制式给风燃烧，烘干效果得到较大改善，各种指标列于表1。
表1 烘干效果分析
| 时间 | 水分,% | 脱水率 % | 热风室温度 ℃ | 废气温度 ℃ | |
| 烘干前 | 烘干后 | ||||
| 改造前 | 11.0 | 8.0 | 20 | 780 | 65 |
| 改造后 | 11.0 | 8.0 | 27 | 920 | 85 |
2.3 对润磨系统进行技术改造
混合物料通过润磨机处理后，混合物料粒度变细，物料颗粒形状改变，导致物料活性增强，能够大大提高物料的造球性能，提高生球的产量和质量。原采用两台Φ3.2m×5.4m润磨机，矿粉用胶带机给到润磨机给料螺旋机，给入润磨机的混合物料，用核子称进行自动控制。经过一段时间的生产，始终存在润磨量与润磨效果的问题，主要是螺旋损坏及篦板破损严重。2004年9月在对润磨机定修的同时对篦板材质进行重新选型，采用抗磨、抗冲击含镍铸铁，钢球从原来的Φ80mm改为Φ100mm。针对螺旋损坏严重情况改为行走小车式，大大降低设备故障率，提高了润磨机作业时间，润磨量也得到了提高。改造前后对比情况列于表2。
表2 润磨效果分析
| 时间 | 润磨前粒度(-200目),% | 润磨后粒度(-200目),% | 润磨效果 % | 润磨量 t/h |
| 改造前 | 73 | 75 | +2 | 42 |
| 改造后 | 73 | 79 | +6 | 55 |
2.4 对造球盘进行技术改造
造球盘(Φ6000mm)衬板及大、小刮刀直接影响生球的产量和质量。原设计造球盘采用含稀土尼龙衬板，表面光洁不粘料且磨损较快，成球速度差，生产能力较低。2005年2月份将造球盘衬板改为高分子聚丙烯耐磨衬板，增加了盘面摩擦力及耐磨性。另外大、小刮刀由原来的陶瓷刮刀改为聚氨脂耐磨刮刀，刮刀寿命从原来的半个月提高到5～6个月，大大提高了设备作业率，生产能力有了明显提高，产球能力超过设计能力(55t/h)，达到60t/h以上，各项指标见表3。
表3 生球产量和质量对比
| 时间 | 产量 t/h | 水分 % | 落下次数 次/个 | 粒级组成(8-16mm) % |
| 改造前 | 58 | 9.1 | 5 | 85 |
| 改造后 | 65 | 8.5 | 5 | 96 |
为提高生球产量和质量，对造球盘的工艺参数及角度进行多次调整，将转速从6.8r/min调整至7.0r/min，角度从44°调整至46°，大、小刀采用变频控制与造球盘速度进行合理匹配。
2.5 逐步完善操作制度
为适应生产发展的需要，对操作制度进行了调整和完善，主要体现在对燃烧室操作参数的调整上，调整情况列于表4。根据原料的焙烧性能调整燃烧室温度，主要是为了充分保证生球在炉内进行氧化反应所需的热能。提高冷却风压力，主要是确保炉内有充分的氧化气氛以加快反应速度，还可增加热交换速度，将炉身下部生球的物理热传递到炉身上部提高烘干速度。由于这些调整，在利用系数提高的情况下，球团矿质量有所改善。
表4 2002～2005年操作参数及利用系数的变化情况
| 时间 | 燃烧室温度℃ | 燃烧室压力kPa | 冷却风压力kPa | 利用系数t/(m2·h) | 抗压强度N/个球 | 转鼓强度% | 精矿单耗kg/t |
| 2002年 | 1080 | 11.5 | 16.5 | 5.4 | 2460 | 88.0 | 1048 |
| 2003年 | 1100 | 12.8 | 18.2 | 5.9 | 2560 | 89.3 | 1040 |
| 2004年 | 1110 | 13.2 | 19.5 | 6.2 | 2610 | 91.0 | 1043 |
| 2005年 | 1130 | 13.5 | 22.5 | 6.0 | 2650 | 90.6 | 1031 |
注：2004年下半年由于生产经营调整及原料资源紧张，开停炉频繁(限产时间较长)，对利用系数影响较大。
2.6 合理确定检修时间
影响竖炉作业率的外部因素主要是高炉煤气、高炉休风、慢风及炉况失常。因此，加强了对高炉生产信息的收集，采取措施、充分利用高炉影响时间进行检修，以最大限度地减少高炉煤气压力的波动对生产造成的影响，提高竖炉作业率。
2.7 认真落实操检结合的操作制度
采用全员操检结合的操作制度。岗位工人既是操作工又是检修工，充分发挥岗位工人熟悉现场设备的特点，通过合理的分配制度调动岗位工参与检修的积极性。同时在操检结合的基础上，单独设置点检人员，以加强对关键设备的监护，实现工程师、点检员、岗位工的三级点检制度，竖炉的作业率得到较大提高，见表5。
表5 竖炉作业率分析
| 时间,年 | 作业率,% | 时间,年 | 作业率,% |
| 2002 | 83.66 | 2004 | 96.55 |
| 2003 | 91.20 | 2005 | 98.67 |
3 结语
提高竖炉利用系数和提高作业率，可以大幅度提高球团矿的产量。提高利用系数及球团矿质量主要靠提高操作水平和加强技术改造来完成，提高作业率则必须加强设备管理工作。今后在工作中要通过抓好生产技术管理，稳步提高利用系数，同时不断加强设备管理，推行新工艺、新技术和技术改造活动，使球团矿产量和质量进一步提高。
