高海拔地區(qū)提高球團礦質(zhì)量的實踐

供稿|梁玉君 / LIANG Yu-jun

格爾木慶華礦業(yè)公司球團廠地處青海高海拔地區(qū)(海拔高度2800 m)的格爾木市東出口經(jīng)濟開發(fā)區(qū)鋼鐵工業(yè)園區(qū)內(nèi)。公司球團廠年設(shè)計產(chǎn)能120萬t的鏈篦機回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線始建于2007年3月，2012年9月正式生產(chǎn)。

球團廠地處高海拔地區(qū)，空氣稀薄、含氧量不足，再加上原燃料質(zhì)量、人員操作等多方面因素，自投產(chǎn)之日起球團礦質(zhì)量不合格，難以滿足高爐生產(chǎn)工藝需求。為了盡快改善球團礦實物質(zhì)量，進一步提高球團礦各項指標，2014年3月起由西寧特殊鋼股份有限公司(簡稱西寧特鋼)、北京科技大學(簡稱北科大)及格爾木慶華礦業(yè)公司球團廠(簡稱慶華球團廠)組織專家隊伍對球團礦質(zhì)量進行了攻關(guān)，大大提高了球團礦質(zhì)量，滿足了高爐生產(chǎn)的需要。球團礦主要性能指標詳見表1和表2。

主要問題

工藝問題

由于高海拔缺氧，因此窯內(nèi)空氣系數(shù)小，使整個預熱、焙燒后球團礦FeO含量偏高，氧化不完全，嚴重影響成品球團礦質(zhì)量。球團生產(chǎn)鐵料為單一慶華磁鐵精礦粉，雖然粒度細，但比表面積僅為1050 cm2/g，因而該礦粉顆粒應屬于結(jié)構(gòu)致密、氧化速率慢類型的礦粉(見表3)。而生產(chǎn)工藝則要求造球性能較好的礦粉比表面積為1500～1900 cm2/g。

表1 攻關(guān)前后球團礦主要理化指標

表2 攻關(guān)前后球團礦冶金性能

表3 慶華鐵粉理化指標

由于生球粒度和布料等環(huán)節(jié)影響，致使生產(chǎn)過程工藝參數(shù)不匹配，干燥、預熱時間不足。窯內(nèi)溫度控制不當，有時窯內(nèi)雙色溫度大于1280℃，在氧含量不足的情況下將會使赤鐵礦產(chǎn)生分解。同時膨潤土理化指標(表4)不滿足工藝要求，消耗高，影響球團礦質(zhì)量。生球粒度組成不均勻，粒度偏大。

表4 膨潤土理化指標

設(shè)備問題

輥篩磨損嚴重，輥間隙增大，嚴重影響造球粒度，為維持生產(chǎn)所造生球平均粒度偏大，從而影響成品球質(zhì)量。

鏈篦機布料不平整、不均勻，影響生球干燥和預熱，影響成品球質(zhì)量，且鏈篦機蓖板磨損嚴重，干球漏料嚴重。

改進措施

設(shè)備改造

通過對擺動皮帶、寬皮帶、輥篩布料系統(tǒng)改造，將布料輥篩輥子由25輥改造為48輥。對生球輥式篩進行改造，見圖1，分機輥子傳動方式由齒輪箱傳動改為單電機傳動，便于輥子更換和輥子間隙的調(diào)整。對磨損嚴重的篦板進行了大批更換，避免漏料。

工藝優(yōu)化

重新檢測了窯內(nèi)以及鏈篦機預熱段的氧含量、氣體流速、空氣過剩系數(shù)等工藝參數(shù)，制定并嚴格控制熱工參數(shù)(表5)，確保球團礦質(zhì)量。優(yōu)化原料配比，配入了20%昆侖偉業(yè)精鐵粉以改善焙燒性能(表6)。進一步提高了膨潤土質(zhì)量(表7)。提高生球粒級合格率(圖2)，有效解決了布料不均的問題。

表5 主要焙燒工藝參數(shù)

表6 昆侖偉業(yè)精鐵粉理化指標

表7 膨潤土理化指標

查堵漏風

系統(tǒng)中漏風點過多不僅導致設(shè)備故障率高，而且影響球團礦抗壓強度。為此，采取了以下防范措施：

1) 排查系統(tǒng)漏風點，對鏈篦機機頭門、中度密封、側(cè)密封、管道膨脹節(jié)、總管道、支管道、回轉(zhuǎn)窯窯門等處采取加強密封措施，堵住系統(tǒng)漏風點。

2) 在鏈篦機主管道和支管道上安裝清灰直排管，即使生產(chǎn)過程中也能對管道中的積灰進行清理，減少因管道堵塞或積料過多造成的風流不暢。

3) 制定合理的干返料放灰制度，保證各點均勻放灰，防止冷風進入系統(tǒng)，降低系統(tǒng)溫度，影響預熱球質(zhì)量。

結(jié)束語

通過實施以上措施和加強生產(chǎn)管理，采取優(yōu)化配料、強化造球、改善布料均勻性及優(yōu)化調(diào)整熱工參數(shù)等方面的工藝技術(shù)攻關(guān)，使球團礦抗壓強度由1446 N/個提高至2374 N/個，F(xiàn)eO含量為由6.23%提高至1.43%，球團礦粉末率由16.34%降低至4%，為強化高爐冶煉創(chuàng)造了良好的條件，從而產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。

[1] 杜君，馬文，王志洪，等. 提高球團礦強度的實踐. 燒結(jié)球團，2010(5)：48-50.

[2] 張一敏. 球團礦生產(chǎn)技術(shù). 北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[3] 夏雷閣，蘇步新，李新宇，等. 焙燒溫度與球團礦強度和還原性的關(guān)系. 燒結(jié)球團，2014(1)：21-24.