高配比塞拉利昂礦在濟(jì)鋼燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳淑龍

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠，山東濟(jì)南 250101）

生產(chǎn)技術(shù)

高配比塞拉利昂礦在濟(jì)鋼燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳淑龍

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠，山東濟(jì)南 250101）

塞拉利昂礦礦石大塊較多，含水量大，并且礦石成分中SiO2低、Al2O3高，不利于燒結(jié)礦物化性能的提升，影響爐渣流動性，因此濟(jì)鋼通過開展燒結(jié)杯試驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)，確定了大量配用此種經(jīng)濟(jì)料的燒結(jié)礦堿度水平，并優(yōu)化完善了燒結(jié)生產(chǎn)布料和加水工藝，穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)過程，提升燒結(jié)礦冶金性能，降低了燒結(jié)燃耗成本。

塞拉利昂礦；燒結(jié)；堿度；配比

1 前言

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢下，濟(jì)鋼通過大量配加塞拉利昂礦實(shí)現(xiàn)了煉鐵成本的大幅降低，但由于塞拉利昂鐵礦石都是露天開采，粒級較粗，含水量較大（雨季含水量高達(dá)15%），燒損較高，且此種礦石中含有較高的Al2O3，而SiO2含量相對較低，造成燒結(jié)礦低溫還原粉化率和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度降低，高爐返粉升高。同時(shí)高爐的焦比和渣比升高，影響了高爐的穩(wěn)定順行。如何穩(wěn)定燒結(jié)礦物化性能，成為直接關(guān)系到煉鐵成本能否降低的首要問題。濟(jì)鋼通過先后開展不同堿度條件下的燒結(jié)杯試驗(yàn)和逐步提升塞拉利昂礦配比的工業(yè)試驗(yàn)，確定合適的燒結(jié)礦堿度控制水平，達(dá)到了穩(wěn)定燒結(jié)礦冶金性能的目的。

2 燒結(jié)杯試驗(yàn)

2.1 燒結(jié)杯試驗(yàn)條件

試驗(yàn)期間塞拉利昂礦在中和料中固定25%配比，通過調(diào)整熔劑比例，分析堿度對燒結(jié)礦物化性能的影響。為保證燒結(jié)杯試驗(yàn)的針對性和有效性，所用原燃料及熔劑均在濟(jì)鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)機(jī)現(xiàn)場取樣，成分如表1所示。

表1 燒結(jié)原燃料化學(xué)成分%

2.2 燒結(jié)杯試驗(yàn)過程和指標(biāo)分析

為保證燒結(jié)杯試驗(yàn)的實(shí)用性，由400 m2燒結(jié)車間工藝技術(shù)人員全程參與，并統(tǒng)計(jì)出不同堿度條件下燒結(jié)杯試驗(yàn)的主要工藝參數(shù)，如表2。從表2數(shù)據(jù)可以看出，隨著堿度的逐步提升，燒結(jié)礦（5～10）mm小粒級和＜5mm含粉呈現(xiàn)逐步降低的趨勢，且燒結(jié)成品率提升明顯，因此提高燒結(jié)礦堿度有利于燒結(jié)礦有效產(chǎn)量的提升。從5個(gè)堿度水平的燒結(jié)礦RDI來看，+3.15mm的比例都在87%以上，完全滿足高爐生產(chǎn)要求。

表2 燒結(jié)杯試驗(yàn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

隨著堿度的升高，燒結(jié)礦利用系數(shù)的總體變化趨勢是逐步提高的，這說明在25%塞礦粉條件下，提高燒結(jié)礦的堿度，燒結(jié)過程中固液相反應(yīng)溫度降低，鐵酸鈣體系增加［1］，相同燃料配比條件下，液相生成量增多，有利于燒結(jié)礦產(chǎn)量的提高。

通過對燒結(jié)杯試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測算，燒結(jié)礦堿度從1.7提高到1.75時(shí)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高幅度比較小，燒結(jié)礦堿度從1.75提高到1.85時(shí)，燒結(jié)礦強(qiáng)度提高速度比較快，特別是堿度從1.8提高到1.85時(shí)，燒結(jié)礦強(qiáng)度急劇上升；堿度超過1.85時(shí)，提速也比較快，但與1.8～1.85的區(qū)間段提速相比是放緩的。

燒結(jié)礦堿度從1.75提高到1.90，燒結(jié)礦的平均粒徑增大趨勢明顯，這說明提高燒結(jié)礦堿度，有利于降低燒結(jié)礦含粉率，提高燒結(jié)礦平均粒徑，從而提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，也有利于降低高爐返粉量，提高綜合效益。

由上述分析可知，在實(shí)際燒結(jié)礦生產(chǎn)中，燒結(jié)礦的堿度盡量保持在1.8以上，最好能控制在1.85以上，有利于燒結(jié)礦保持較高的強(qiáng)度。

在燒結(jié)杯試驗(yàn)過程中，同時(shí)分別對不同堿度下的燒結(jié)礦進(jìn)行了融滴性能的試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 不同堿度條件下的燒結(jié)礦融滴性能

從表3數(shù)據(jù)可以看出，隨著堿度的變化，燒結(jié)礦的融滴性能也呈現(xiàn)一定的變化趨勢，主要表現(xiàn)在壓差呈降低趨勢，這一定意義上說明提高燒結(jié)礦堿度有利于料柱透氣性的改善。

綜上所述，在高配比塞拉利昂礦的情況下，提高燒結(jié)礦堿度，有利于燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的提高，特別是R=1.85±0.05的條件下提升明顯。

3 提高塞拉利昂礦配比工業(yè)試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)條件

根據(jù)前期的燒結(jié)杯試驗(yàn)，在濟(jì)鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了提高塞拉利昂礦配比的工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)期間所用原燃料均為濟(jì)鋼常用的塞拉利昂礦、焦粉、生石灰、石灰石、復(fù)合輕燒鎂粉、返礦和除塵灰等，工業(yè)試驗(yàn)的中和料主要鐵料配比見表4。

表4 燒結(jié)生產(chǎn)中和料主要鐵料配比%

工業(yè)試驗(yàn)過程嚴(yán)格按照配比計(jì)劃進(jìn)行，為減少外在因素影響，試驗(yàn)期間燒結(jié)礦R按1.85±0.05、FeO按7.5%～9.5%，認(rèn)真執(zhí)行和落實(shí)工藝操作紀(jì)律，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整處理；同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，減少因停機(jī)對試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。

3.2 試驗(yàn)過程及指標(biāo)分析

工業(yè)試驗(yàn)的主要操作參數(shù)見表5，其中混合料溫度48～55℃，點(diǎn)火溫度48～55℃，大煙道溫度120～135℃；燒結(jié)礦主要化學(xué)成分及質(zhì)量指標(biāo)見表6；主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表7。

在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，由于塞拉利昂礦配比的逐步提高，燒結(jié)混合料粒級逐漸增大，造成燒結(jié)過程負(fù)壓降低，垂直燒結(jié)速度加快，高溫保持時(shí)間縮短，燒結(jié)礦實(shí)物質(zhì)量下降，且由于塞拉利昂塊礦中大塊較多，經(jīng)常造成布料活頁門卡大塊現(xiàn)象，引起料層大幅波動，燒結(jié)過程穩(wěn)定性降低。

表5 試驗(yàn)期間主要操作參數(shù)變化

表6 燒結(jié)礦化學(xué)成分及質(zhì)量指標(biāo)%

表7 燒結(jié)生產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)高配比塞拉利昂礦的工業(yè)生產(chǎn)情況，車間對預(yù)配料室和配料室料槽篦子進(jìn)行加密處理，在配料皮帶秤下料口增設(shè)自動分料裝置，有效消除了大塊對燒結(jié)布料的影響，對中和料料堆和料槽篦子處分揀出的大塊進(jìn)行回收破碎再利用，做到資源充分利用。

通過對配混加水模式和燒結(jié)布料工藝的改進(jìn)，進(jìn)一步推進(jìn)“低水厚料層”的燒結(jié)生產(chǎn)模式，優(yōu)化鋪底料厚度，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)有效料層的提高，在保證燒結(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定性逐步提升的前提下，使配混加水量降低10 t/h，燒結(jié)料層達(dá)到830mm，燒結(jié)負(fù)壓＞14.5 kPa，實(shí)現(xiàn)超高料層和高負(fù)壓的生產(chǎn)工藝，充分利用了料層的自動蓄熱作用，達(dá)到固體燃耗降低和燒結(jié)表層返礦量減少的目的［2］。

4 結(jié)語

1）提高燒結(jié)礦堿度有利于提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量水平。在條件許可的情況下，燒結(jié)礦堿度盡可能控制在1.8%±0.05%，保證燒結(jié)礦有較高的強(qiáng)度和較大的平均粒徑，以降低高爐返粉率，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。2）從試驗(yàn)時(shí)檢測的焦粉粒度看，仍存在過破碎現(xiàn)象，不利于燒結(jié)礦燃耗的降低和燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的提高，建議在破碎焦粉、無煙煤時(shí)，一定要控制好四輥的間隙，做到三勤，即勤觀察、勤檢測、勤調(diào)整，盡量控制小于1mm部分的焦粉/無煙煤比例，以進(jìn)一步降低固體燃耗。在目前的條件下，主要措施是放寬固體燃料粒度上限，由3mm提高到4～4.5mm［3-4］。另外，從生石灰粒度檢測結(jié)果來看，生石灰粒度偏粗，應(yīng)督促供應(yīng)商盡快改進(jìn)。3）通過提高配比塞拉利昂礦實(shí)現(xiàn)降低燒結(jié)成本是可行的。

［1］彭志堅(jiān).武鋼燒結(jié)廠燒結(jié)料燒結(jié)性能的實(shí)驗(yàn)研究［J］.武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，26（4）：20-23.

［2］傅菊英，蔣濤，朱德慶.燒結(jié)球團(tuán)學(xué)［M］.長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1996.

［3］韓淑峰.燒結(jié)固體燃料最佳粒度的研究［J］.燒結(jié)球團(tuán)，2013，38（2）：20-24.

［4］袁兵.寶鋼燒結(jié)固體燃料粒度控制探索與實(shí)踐［J］.燒結(jié)球團(tuán)，2010，35（1）：44-47.

Application of High Proportion Sierra LeoneOrein Sintering Production of J inan Steel

CHEN Shulong
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Sierra Leone ore which have many large blocks,high water content and the relatively lower SiO2compared with higher Al2O3is not conducive to promotion of chemical and physical property of sinter,affecting slag fluidity.Through the industrial practice to sierra Leone ore,Jinan Steel sets up the alkalinity level of sinter and optimizes distribution process and water supply system for a lot of using this ore,which improving the stability of the sintering process and promoting the stability of the sinter chemical properties,low sintering cost was achieved.

Sierra Leone ore;sintering;alkalinity;proportion

TF046

B

1004-4620（2014）04-0024-02

2014-06-04

陳淑龍，男，1976年生，1999年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)團(tuán)礦專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)車間主任，工程師，從事燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)工作。