賈占輝,谷靜波,耿軍亮
(敬業鋼鐵有限公司鐵前管理中心,河北 平山 050400)
隨著鋼鐵市場的快速發展,優質鐵礦粉資源逐漸減少[1]。為了進一步擴大外礦粉使用范圍,控制有害元素,降低燒結成本,在力拓推出SP10系列產品后,經過多次了解原礦山情況,先是對SP10粉進行了燒結杯實驗,隨后在敬業集團第三煉鐵事業部燒結單元進行工業生產。實驗表明,SP10粉可以代替其他高品澳礦粉使用,適當控制高爐磷負荷,燒結礦冶金性能較好,同期高爐運行指標良好,實現了新礦粉的合理配用,優化了燒結配料結構。
實驗采用Φ300 mm×700 mm燒結杯系統。實驗過程中,一次混合加水潤濕,二次混合制粒3 min。實驗工藝參數為:制粒時間3 min,料層厚度680 mm,點火時間1.5 min,鋪底料4 kg(厚度約20 mm),點火溫度1 050±50 ℃,點火負壓8 kPa,燒結負壓14 kPa,冷卻負壓8 kPa,冷卻溫度220±20 ℃。
SP10 粉成分和粒度如表1 和表2 所示。SP10粉TFe 含量60.52%,P 含量0.12%。生產配料過程中需要控制含磷高鐵粉用量,穩定燒結礦的磷含量,保證高爐磷負荷,生產出合格的鐵水[2]。SP10粉粒度組成<1 mm 占比48.69%,較其他高品澳礦粉低8.7%,1~3 mm 占比為45.17%,較其他高品澳礦粉高30.16%。由此可見,SP10粉粒度比較均勻,有力于造球,改善燒結透氣性,有利于燒結生產[3]。

表1 SP10粉成分組成(質量分數) %

表2 礦粉粒級組成 %
表3 所示為此次燒結杯實驗方案,方案1 和方案2 分別用5%和10%的SP10 粉代替其他高品澳礦粉。

表3 燒結杯實驗方案 %
通過表4~表6 可以看出,隨著SP10 粉代替其他高品澳礦粉含量的增多,燒結礦<5 mm占比和5~10 mm占比都有所降低,燒結礦粒級組成有所改善,同時燒結礦的轉鼓指數上升。

表4 燒結礦粒級組成及轉鼓指數 %

表5 燒結礦成分

表6 燒結礦冶金性能
從燒結礦冶金性能可以分析,方案1 和方案2燒結礦荷重軟化開始溫度較基準樣有所升高,而終點溫度則有所下降,軟化區間變窄,使得燒結礦在高爐內能夠保持較好的透氣性。同時還原度RI較基準樣下降,降低了燒結礦的低溫粉化率,有利于提高燒結礦的強度??傮w來說,使用SP10粉后,燒結礦的冶金性能得到提高,但使用10%的SP10 粉較為適宜。
敬業鋼鐵于2019 年7 月在第三煉鐵事業部燒結單元燒結機進行SP10 粉實際工業生產,實際SP10 粉成分如表7 所示。綜合考慮料場實際各礦粉物料庫存情況,實際的生產配比如表8 所示,采用18%的SP10粉。同期燒結機高爐指標和生產運行指標見表9和表10。

表7 實際SP10粉成分統計(質量分數) %

表8 實際生產配比 %

表9 高爐指標

表10 燒結機指標
通過燒結機生產運行可以看出,使用SP10 粉后燒結機臺時產量略有升高,利用系數上升,返礦率基本穩定,燒結運行良好。同期高爐生產順行,單爐日產量有所增加,燃料比正常,使用18%的SP10粉完全滿足燒結和煉鐵的需要,保證了生產的穩定順行。
(1)使用SP10 粉,燒結運行良好,燒結礦冶金性能良好。同期高爐生產順行,燃料比正常,爐況穩定,SP10粉能夠滿足燒結和煉鐵的需求。
(2)生產中SP10 實際配比由10%增加到18%,及時控制減少其他含磷量高礦粉加入量,如鋼渣、高磷卡粉等,控制燒結礦的磷含量,保證了鐵水磷含量。