聯鑫酸性燒結礦提高產量的生產實踐

吳從方， 謝高峰

(鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司，江蘇 鹽城 224145)

引 言

鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司(以下簡稱“聯鑫鋼鐵”)的煉鐵原料結構是：堿性燒結礦、酸性燒結礦、塊礦。酸性燒結礦用1#燒結機生產，因產量低而造成高爐消耗外購塊礦比例較高，生礦消耗高導致高爐燃料比高；因此提高燒結廠酸性燒結礦的產量是急需解決的問題。

生產酸性燒結礦存在普遍問題是：利用系數低、固體燃料消耗高、燒結礦強度差、大于40 mm粒級多，燒結礦亞鐵高。聯鑫鋼鐵1#燒結機前期生產酸性燒結礦也存在類似問題。

1 燒結機工藝

1.1 工藝參數

所有物料通過圓盤給料機和電子皮帶秤按規定配比例配加。一次混合機采水管打眼加水，加水量達到要求水量的80%～90%；二混采用的也是在水管上打眼加水方式；混合倉滿倉可容150噸。布料方式采用圓輥加九輥布料，混合料布料前先用10～20 mm的鋪底料鋪底，鋪底料厚度50～80 mm，燒結機臺車規格為2.0 m×3.0 m×0.8 m，點火用混合(高爐+圍爐)煤氣；燒結礦經冷卻段之后，進入單輥破碎機破碎。破碎后的燒結礦經冷篩篩分處理。分別篩出鋪底料和返礦，成品燒結礦再經過顎式破碎機破碎之后送高爐礦槽。

生石灰、輕燒白云石粉沒有通過消化器消化，直接配干灰。生石灰、輕燒白云石的質量情況如表1所示。

表1 生石灰、輕燒白云石的質量情況/%

固體燃料消耗由高爐返焦粉和外購焦粉組成，其主要質量情況如表2所示。

表2 高爐返焦粉和外購焦粉組成的質量情況

循環返礦為本燒結機冷篩整粒產生的小于5 mm的冷返礦。

酸性燒結礦生產時的主要原料配比如表3所示。

表3 1#燒結機主要原料配比

酸性燒結礦的主要成分如表4所示。

表4 燒結礦的主要成分及轉鼓指數

1.2 生產工藝流程

聯鑫鋼鐵1#燒結機生產工藝流程如圖1所示。

圖1 1#燒結機生產工藝流程

2 技術改造

2.1 配料室加水改造

2.1.1 生石灰加水消化打水

生產酸性燒結礦雖然生石灰(輕燒白云石粉)的配量少(配比2%～3.5%)，但是提前消化很重要。技術改造前，生石灰(輕燒白云石粉)在混合圓筒內消化，常出現生石灰被包裹的現象；技術改造后，生石灰大部分在配料皮帶上消化，消化效果較好，混合料基本看不到“白點”。改造方法：1)用分料器在配料皮帶的礦料上扒開一條溝，從生石灰小皮帶上下來的生石灰下在溝內；2)在生石灰下落點前方約2m和4m處加霧化噴頭；3)在第二噴頭后設置收料器，其目的是將分開的料收回并將生石灰覆蓋。

2.1.2 除塵灰

除塵灰粒度細，親水性差，不易混勻，酸燒使用對透氣性影響較大，因此把除塵灰用汽車運輸到堿燒的一次配料與高爐返礦及煉鐵污泥進行混勻作為堿燒的混合料摻入一次配比。

2.1.3 返礦的潤濕

返礦的占比較大且濕容量也大，但返礦含水量很少，返礦顆粒表面和空隙中如果含水相關太大，會造成以返礦為核形成球，在燒結過程中發生炸裂，影響燒結透氣性。干返礦給混合料水分的控制常產生誤導。所以返礦的提前潤濕對燒結很重要。

2.2 提高水溫

水分子的活性度因水的溫度而變化。水溫越高，水分子活躍性越大，水分子的活躍性越大，越利于物料的潤濕。技術改造后先將蒸汽通入水槽中將待用水加熱，一混的水溫可達到80 ℃以上。生產實踐表明，使用一定溫度的熱水比使用常溫水燒結效果明顯提升。

2.3 提高混合料料溫

混合料的料溫對燒結生產是相當重要的，經驗證明，燒結混合料的料溫每提高10 ℃，可以降低燃料消耗1 kg/t礦，混合料溫度偏低(低于露點溫度)有可能形成“過濕”，影響燒結透氣性。大多數燒結廠提高混合料料溫的方法是在機頭混合料倉(小礦槽)里通蒸汽。但是通蒸汽的位置不同，熱交換和熱利用效果相差較大。

聯鑫鋼鐵技術改造后根據物料的運動狀態和熱交換速度，在最合適的地方進行料溫提高。1)配料加熱水消解生石灰(輕燒白云石粉)和返礦加熱水潤濕；2)一混加熱水混勻提高料溫；3)二混直接通蒸汽提高料溫；4)小礦槽通入蒸汽提高料溫。通過以上措施混合料的料溫比改造前提高了20 ℃以上，現在一般能穩定控制在65 ℃以上。

2.4 使用合理的燃料結構

雖然聯鑫鋼鐵采購了一定量的朝鮮無煙煤，但是為了滿足酸性燒結需要足夠的熱量，因此酸性燒結生產只使用焦粉作為燃料。朝鮮無煙煤在堿燒生產中配加一定比例，有一定的性價比。可以降低堿性燒結礦燃料成本，同時改善其燒結性能。

2.5 關鍵崗位的控制

生產酸燒礦與生產堿性燒結礦比混合料的濕容量明顯變差，對水分的敏感度明顯增高。因此在操作上，要求主控和看火工做到配合默契。看火工要時刻控制好機尾斷面的紅層質量，要根據紅層形狀來調整小活頁門和圓輥的轉速，要充分發揮多輥的偏析作用，確保料層透氣性均勻，做到均質燒結。

關鍵崗位要嚴格按照“四控、四穩、一平衡”的操作要求控制好燒結機。

1) “四控”要求：一控制好終點溫度和位置；二控制好大煙道溫度；三控制好主管負壓；四控制好小料倉的料位。

2) “四穩”要求：一穩配比，二穩上料量，三穩水分，四穩機速。燒結時如果這4個方面穩定不了，就會造成燒結控制紊亂。

3) “一平衡”要求：就是指返礦平衡。對燒結來說，返礦平衡特別重要。返礦的主要作用有兩個，一是提高料層的透氣性，二是“返礦是液相生成的先導”，返礦量過高，說明結塊差，燒結能耗高；返礦量過低，又會影響料層透氣性和燒結結塊，引起燒結惡性循環。因此，確保一定的返礦量和返礦平衡是實現燒結穩定的基礎。

2.6 改造效果

通過以上各項技術改造，1#燒結機生產酸性燒結礦的燒結料層厚度可由原來的500 mm提高到600 mm，燒結機利用系數得到較大提高；固體燃料消耗有所降低，燒結礦的加工成本降幅明顯，技術改造后的主要技術指標與改造前的對比表如表5所示。

表5 技術改造前后1#燒結機的主要指標及高爐塊礦比例

3 結束語

(1) 聯鑫燒結在原、燃料條件不變的情況下，通過以上技術改造，酸性燒結礦日產量大幅度提高，利用系數比改造前提高0.19 t/(h·m2)，最好時達到1.6 t/(h·m2)。

(2) 為高爐增加熟料率創造了條件，高爐塊礦比例由24%降至7%，酸性燒結礦比例提高到25～30%，熟料率達到93%。

(3) 高爐燃料比由540.2 kg/t降到520.38 kg/t；高爐的燃料成本降低約28.71元/噸鐵。

(4) 在現有的原、燃料條件下，通過探索生產R=0.3倍的酸性燒結礦是可行的，主要控制參數如下：將燒結機料層厚度控制在550～600 mm，燒結段負壓控制在14.0～16.0 kPa，水分控制在7.5%±0.5%，w(FeO)控制在12%～15%，燒結礦強度可滿足高爐需求。