豎爐球團配加紅土的試驗研究

楊曉明，姜 爍，申荷林

（安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司，河南 安陽 455133）

1 試驗目的

通過在豎爐球團生產過程中配加紅土礦，檢驗其降低膨潤土配比、強化造球效果的作用，同時通過生產試驗，檢驗其在豎爐焙燒的效果，是否對球團礦強度等指標造成影響以及最終是否達到降低球團礦成本的目的。

紅土礦的特點：品位（質量分數）在50%左右，w（P）偏高，細度-200 占比約80%，水分約2.6%，紅土礦單價為730 元/t。紅土礦的化學成分如表1 所示。

表1 紅土礦的化學成分 %

2 試驗過程

2.1 試驗準備

考察使用紅土礦的生產單位發現，民營企業圓形豎爐有使用15%比例的紅土礦，完全代替膨潤土；矩形豎爐單位有使用7%的紅土礦，球團礦強度略有下降，能滿足煉鐵需要。根據公司鑄管生產要求和高爐入爐球團比例高的現實情況，決定配加紅土比例不超過5%。試生產前，對6 號倉進行了加高封閉，以滿足氣力輸送需要。

2.2 紅土礦配加

10 月29 日15：10 開始配加紅土礦，配比是3%；16：52 時，將紅土礦配加降至2%；10 月31 日中班17：38 時，將紅土礦配加增至4%；11 月3 日夜班04：55 用完。其他礦種比例為午陽酸性礦30%，優質酸性礦10%，西石門礦20%，高鎂礦15%，堿性礦22%，高鎂粉0.6%，膨潤土比例控制在1.5%左右。

由于精礦庫存量小，各品種礦的比例頻繁調整，將不利于計算配加紅土后的成本變化。配加過程中，揚塵會影響到人工倒膨潤土操作，一般通過采取交叉作業方法來解決，即在氣力輸送紅土期間，停止倒膨潤土。同時，將排氣口除塵布袋由1.5 m 加長到3 m，以改善抑塵效果。此外需注意，當料倉料位控制不及時時，會發生噴料現象，影響配料作業區環境。

3 試驗效果

3.1 造球效果

從造球過程觀察所得到的結果如表2 所示。

表2 造球效果表

在10 月29 日紅土試驗當天，球團烘干機開始檢修約10 d，加上精礦含水量較大，缺少混勻過程，試驗紅土期間烘干機未使用，膨潤土比例總體偏高，同時影響造球效果。因此在沒有烘干機情況下，試驗后膨潤土比例上升到2.3%。

配加紅土后，造球速度略有降低，可能與紅土水分低、與精礦沒有充分混勻有關。紅土配加期間，生球質量均能滿足豎爐生產需要。從造球效果來看，配加4%紅土礦造球效果好于配加2%紅土礦的造球效果。

3.2 豎爐焙燒效果

配加紅土后，2 號豎爐和3 號豎爐生產操作指標如下頁表3 所示。

表3 2 號豎爐和3 號豎爐生產操作指標

紅土試驗期間，兩座豎爐生產基本正常，其中，在11 月1 日中班22：00 至11 月2 日夜班04：00期間，3 號豎爐壓力上升2.6 kPa，冷風流量下降1 500～2 000 m3/h，當時爐況粉末多，爐頂漏灰，其他時間內生產正常。

由于2 號豎爐為無導風墻生產，烘干氣流不足，10 月30 日至11 月2 日，壓力上升0.2 kPa，冷風流量下降1 000～1 800 m3/h，烘干床有生球破裂，灰塵大、粉末多，烘干慢。

紅土試驗期間，對比生產指標，與試驗前基本相同。具體對比情況如表4 所示。

表4 紅土試驗期間生產指標與試驗前對比情況

比較表4 中的指標可知，配加紅土礦后，10 月31 日和11 月1 日兩天的球團抗壓強度略有下降，除塵灰量從配加2%～4%紅土礦期間略微增加，11月1 日、2 日、3 日偏多。轉鼓指數、配料量等指標除有停爐時間外，總體比較平穩。從10 月30 日—11月3 日期間球團品位（質量分數）都在62.50%以上。

烘干機檢修影響到了混料均勻性，這是試驗生產期間的不利條件，特別是存在精礦庫存少、精礦較濕性況下問題。

4 試驗效果

1）豎爐球團生產工藝中，紅土礦比例在不超過5%條件下可使用，能降低0.5%～0.7%的膨潤土配比。

2）使用紅土礦后，球團礦強度基本與正常生產相同，沒有明顯下降。

3）紅土礦水分低，粒度細，配加過程的穩定是保證連續均勻生產的關鍵。

4）試驗期間，精礦品種和結構比例調整頻繁，無法計算和體現配加紅土礦的降成本效果。

5 有待完善改造分析

經過在球團生產中配加紅土礦試驗，若想下一步長期應用，則有以下問題需要解決：

1）在氣力輸送過程中，6 號土倉上部除塵布袋吹出的紅灰，影響到旁邊5 號倉人工倒膨潤土操作，建議配置1 臺簡易式小除塵器，投資大約1 萬元。

2）改造后的6 號土倉，能裝40 t 紅土，而罐車容積在60 t 以上，加上配加比例較低，為不影響5 號倉人工倒膨潤土，氣力輸送間斷進行，等待時間超過6 h，作業率低。

3）氣力輸送紅土過程中，若中途出現間隔，容易造成紅土倉空倉，再次打壓時，則容易造成料倉口噴料，配料皮帶兩側均有落地紅土，現場揚塵嚴重，清理難度大。

4）建議在6 號倉東側建1 臺大容積紅土倉，因不受天車限制，可設計100 t 以上容量。這樣，1d 內送2罐紅土，均在白天完成，等待時間很短，可顯著提高作業率。