高精粉率原料條件下的燒結生產實踐與研究

劉　雯

(河北鋼鐵集團唐鋼公司)

?

高精粉率原料條件下的燒結生產實踐與研究

劉雯

(河北鋼鐵集團唐鋼公司)

針對提高燒結混合料精粉率后會造成燒結料層透氣性惡化和負壓升高，從而影響燒結礦產質量的問題，唐鋼對高精粉率原料條件下的燒結生產進行研究。結果表明，當燒結混合料精粉率提高到37%后，通過提高混合料水分、降低料層厚度、提高燒結機機速等操作措施，保證了燒結礦強度不變，滿足了高爐生產需求。

高精粉率燒結生產實踐

0　前言

綜合考慮燒結原料供應和成本控制，唐鋼煉鐵廠燒結工序自2015年9月大幅提高燒結用混勻礦的精粉率(在燒結生產中，精礦粉指礦粉粒度小于0.3 mm的百分比達到40%以上的礦粉，精粉率指精礦粉用量占總礦粉用量的百分比),混勻礦的精粉率提高至37%左右，會帶來料層透氣性惡化、負壓升高等問題，直接影響燒結礦產質量[1]。因此，為確保燒結精粉率提高后，燒結礦產質量水平不降低，對高精粉率原料條件下的燒結生產進行了研究，并運用于生產實踐中，保證了燒結礦強度不變，從而滿足了高爐生產的需求。

1　原料條件

唐鋼煉鐵部北區共有4臺燒結機，其中3臺180 m2燒結機和1臺265 m2燒結機，生產所需混勻礦由原料場供應。原料場分為一次料場和二次料場(混勻料場)，大約6～8種鐵礦粉和其他原料混勻后堆放在二次料場并取送供應燒結生產。其中，本地礦粉OC-SY和OC-SYL為精礦粉，粒度較細，-200目達到70%～80%，兩種礦粉屬于同一礦脈，各種理化性質相近，本地礦粉OC-SY和OC-SYL的總配比由15%提高為24%。低價礦粉OC-NFG的-200目粒度為50%～60%，也屬于精礦粉，其配比維持在8%左右。由于生產經營需要，將粗粒度的澳洲礦粉和巴西礦粉的配加量減少，以及將本地礦粉OC-SY和OC-SYL的配加量增加，直接導致了混勻礦精粉率的提高。燒結用鐵礦粉種類分布圖如圖1所示。

圖1　燒結用鐵礦粉種類分布圖

2　實踐與分析

2.1混勻礦精粉率提高對比

前期混勻礦精粉率控制在30%以下，平均精粉率23.93%，燒結操作方針以“低水低碳、厚鋪慢轉、燒好燒透、確保燒成”為指導，燒結礦產、質量指標較為穩定。考慮到原料供應和成本控制問題，混勻礦精粉率提高到37%以上，與2015年同期相比升高了十幾個百分點。

將2016年一季度的混勻礦精粉率與氣候和生產條件較為相近的2015年同期進行對比分析，混勻礦精粉率統計對比見表1，混勻礦精粉率分布如圖2所示。

表1　2015年與2016年一季度混勻礦精粉率統計

圖22015年與2016年一季度混勻礦精粉率

2.2精粉率提高對燒結的影響分析

OC-SY和OC-SYL礦粉屬于同一礦脈，理化性質相近，均屬本地磁鐵礦粉，粒度較細，-200目粒度高達70%～80%，最大吸水率較高，液相流動性較好，最低同化溫度較低。粗粒度礦和本地精粉礦燒結性能對照見表2。

表2　粗粒度礦和本地精粉礦燒結性能對照

本地精礦粉的配比增加后，不利于混合料造球，有利于燃耗的降低，但需改善造球效果。上述三個精粉配比提高后，均會造成原始料層透氣性變差，燒結過程氧化氣氛變弱，Fe3O4向Fe2O3轉化形成鐵酸鈣受到限制，燒結礦產、質量都將受到影響。

2.3精粉率提高后燒結參數調整方法

為確保精粉率提高后，燒結礦產、質量的穩定，在不增加生產成本的條件下(如：不增加生石灰配比、不使用蒸汽預熱混合料等)，對操作制度進行了優化。針對高精粉率生產條件，按照高水造球、控制層厚、穩定垂速、確保燒成的操作方針，主要從混合料水分、燒結機料層厚度、燒結機機速、風門開度等參數控制、以及燃料粒度基準等幾方面進行調整，同時對加水設備進行完善。高精粉率燒結生產主要參數調整包括如下幾個方面：

(1)將焦粉和白煤的破碎后粒度-3mm%的控制基準分別增加5個百分點。

(2)混合料水分提高0.1～0.3個百分點。

(3)提高主抽風門開度，提高負壓控制基準0.2 KPa ～0.3 KPa。

(4)料層厚度降低20 mm ～50 mm，相應提高燒結機機速，確保一定的垂直燒結速度。

(5)必需保證燒結終點溫度及負壓控制在目標范圍內，確保燒結終點位置不變。

3　實施及效果

對四臺燒結機的操作參數進行了調整，其中265 m2燒結機的數據最具有代表性，實際調整情況和生產效果如下。

3.1適當提高混合料水分

對混合料水分進行適當的提高，精粉率提高前后水分粒度調整對照見表3。

表3　精粉率提高前后水分粒度調整對照

由表3可知，2016年一季度混勻礦精粉率較2015年同期提高了12.68個百分點，勻礦中-1mm%提高了12.26個百分點，為盡可能減少對原始料層透氣性影響，采取了提高0.1～0.3個百分點水份，并對一次混合機加水噴頭進行維護等措施。措施實施后，混合料經一次、二次混合機加水混合造球后，混合料-1mm%變化不大，而混合料-3mm%下降了4.09個百分點。因此，加水制度優化后，改善了制粒造球效果。

3.2燒結機操作參數優化

針對料層透氣性變差，在燒結機操作上采取了提高主抽風機風門開度、適當降低料層厚度、提高燒結機機速和穩定垂直燒結速度的措施。采取上述措施后，在改善料層透氣性方面取得了良好的效果。2016年一季度在保證生產穩定的前提下，料層厚度保持在580 mm以上，降低機速和垂直燒結速度，改善燒結過程的氧化氣氛，增加粘結相中鐵酸鈣含量。增加磁鐵礦精粉配比后，由于Fe3O4在燒結過程中氧化放熱，盡管料層厚度有所降低，燃料配比卻呈現略有降低的趨勢，因此在配碳方面沒有對生產成本造成影響[2]，精粉率提高前后操作參數調整對照見表4。

3.3取得的效果

精粉率提高前后燒結生產情況和質量對比詳細情況見表5。

表4　精粉率提高前后操作參數調整對照

表5　精粉率提高前后燒結生產情況和質量對比

由表5可知，精粉率提高后的燒結臺時產量、利用系數和成品率分別降低2.38 t/h、0.009 t/m2·h和0.51%，是因為受到燒結料層厚度減薄、料層透氣變差等因素的綜合影響。上述三項指標略有降低，但是降低幅度均小于0.8%。燒結礦高爐槽下返粉率升高了1.56個百分點，導致成品率略有降低，且燒結礦轉鼓強度變化不大。綜合考慮可知，燒結精粉率提高12.68個百分點后，燒結的生產效率和燒結礦質量與精粉率提高前基本處于同一水平，滿足燒結生產和高爐生產的要求。

4　結語

增加精礦粉配加比例使精粉率提高到37%后，因該磁鐵礦精粉良好的吸水性及液相流動性，燒結生產可采取適當提高混合料水分、降低料層厚度、適當提高燒結機機速等操作措施，并根據各臺燒結機的特點和燒成質量，合理控制負壓水平和燒結終點溫度。燒結生產通過上述操作，在維持生產成本不增加的前提下，可以保證出廠燒結礦的轉鼓強度不變，且對燒結礦產量和成品率影響不大，能夠滿足高爐生產需求。

[1]賀淑珍.高比例精礦粉對燒結的影響分析[C].沈陽：第九屆中國鋼鐵年會，2013:1-5.

[2]張俊，郭興敏，張金福，等.燒結原料對燃料燃燒的影響研究[J]. 鋼鐵，2010，45(11): 12-15.

PRACTICE AND STUDY ON SINTERING PRODUCTION UNDER CONDITION OF HIGH MINERAL CONCENTRATES RATIO

Liu Wen

(Tangshan Iron and Steel Company, Hebei Iron and Steel Group)

Considering that the increase of mineral concentrates ratio in sinter mixture will worsen sinter bed permeability and increase the negative pressure, and has adverse impact on the sinter quality, Tang Steel make study on the sintering production under condition of high mineral concentrates ratio. The results show that when the mineral concentrates ratio increases to 37%, the sinter strength keeps the same level as before and can meet requirement of blast furnace by increasing the moisture content of sinter mixture, decreasing the thickness of sinter bed and increasing the speed of sintering machine and other measures.

high mineral concentrates ratiosinterproduction practice

聯系人：劉雯，工程師，河北.唐山(063000)，河北鋼鐵集團唐鋼公司煉鐵部；2016—3—29