含鐵原料評價體系在燒結生產(chǎn)中的運用

張海燕，王星，李長江

（新疆昆玉鋼鐵有限公司）

1 前言

精料是高爐煉鐵工藝發(fā)展的基礎。近年來，隨著鐵礦資源日益緊缺，煉鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)多渠道進礦、多種類用礦現(xiàn)象。針對此種現(xiàn)狀，如何優(yōu)化燒結配礦結構，實現(xiàn)經(jīng)濟煉鐵，已成為鋼鐵行業(yè)著力解決的重要課題。在新疆昆玉鋼鐵煉鐵生產(chǎn)中，燒結礦質(zhì)量改善受制于兩方面因素：一是為降低原料成本，開始階段性配加低價低品質(zhì)料，影響燒結礦質(zhì)量，同時近年采購鐵料呈現(xiàn)鐵料資源量少、品種雜的特點，入燒結構需調(diào)整頻繁，影響燒結礦質(zhì)量穩(wěn)定；二是鐵前工藝系統(tǒng)運行的試驗檢測數(shù)據(jù)簡單，未進行系統(tǒng)性分析比較，對實際生產(chǎn)的指導性作用較小。為實現(xiàn)經(jīng)濟煉鐵，改善燒結配礦結構，昆玉鋼鐵建立了鐵前含鐵原料評價體系。

2 含鐵原料性價比評價體系

2.1 單一配礦評價體系

含鐵原料性價比測算（表1）是根據(jù)當前進廠含鐵原料主要成分（包括結晶水、TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、P、TiO2、K2O、Na2O、ZnO 等元素）、粉率等推算此種原料冶煉1t生鐵所需的礦石、熔劑消耗量，最終根據(jù)原燃料、熔劑價格及生產(chǎn)中產(chǎn)生的固定費用核算出此種原料冶煉1t生鐵所產(chǎn)生的成本。

表1 昆玉鋼鐵含鐵原料噸鐵成本測算 %

另外根據(jù)煉鐵高爐運行情況，制定入爐有害元素的控制要求，在成本測算時充分考慮有害元素影響，從而來衡量此種礦粉相對于基準礦粉是否存在性價比優(yōu)勢，指導下一階段原料入爐結構，從優(yōu)化入爐結構方面降低生產(chǎn)成本。

如表1所示，精粉B價格較精粉A高，但從成分以及所需熔劑、燃料等方面綜合測算，精粉B冶煉生鐵最終成本低于精粉A，即精粉B較精粉A存在性價比優(yōu)勢。

2.2 采購價格評價體系

含鐵原料性價比體系在礦粉采購方面可給與指導性意見。擬采購某種礦粉時，以一種礦粉為基準，在生鐵成本相同情況下測算出擬采購礦粉最高允許采購價格。

如表2所示，以進口精粉A為基準，通過含鐵原料性價比體系測算，在生鐵成本一定的情況下，國內(nèi)精粉C最高允許采購價格為714元/t，但該礦粉報價為816元/t，較允許的最高采購價格高出102元/t，因此，國內(nèi)精粉C從采購價格方面考慮不具有性價比優(yōu)勢。

2.3 綜合配礦性價比評價體系

單一礦粉性價比評價體系中有害元素含量對此礦粉的性價比優(yōu)勢影響較大，但在實際生產(chǎn)時，可以通過配礦結構調(diào)整來控制有害元素的配加量，減少有害元素對生產(chǎn)成本的影響。

見表3，精粉D基價鐵品位65%，單一配礦性價比排序第5位，到鐵成本2014元；精粉E基價鐵品位63%，有害元素P含量較高，單一配礦性價比排序第10位，到鐵成本2101元，精粉D較精粉E有87元的性價比優(yōu)勢。精粉E有害元素P含量0.64%，影響精粉E成本升高162元/t（鐵水P＜0.150%），通過配礦結構調(diào)整控制其使用配比5%，鐵水P含量在0.130%～0.140%，有效消除了P含量高對成本的影響，精粉E到鐵成本去除P含量影響降至1939元，其在性價比排序中升高至第4位，充分發(fā)揮了精粉E的性價比優(yōu)勢。

3 燒結配礦系統(tǒng)評價體系

3.1 單一配礦和綜合配礦有效結合，建立評價體系

（1）鐵礦粉基礎數(shù)據(jù)分析評價：統(tǒng)計近年采購的鐵料化學成分、粒級、水分等基礎性能指標，并分類匯總。根據(jù)鐵礦粉基礎性能進行初步排序，確定合理的配比范圍和鐵礦粉之間可相互替代的品種。

（2）根據(jù)高爐對燒結礦各項指標的需求，建立燒結配礦結構評價系統(tǒng)。

（3）結合燒結配礦評價系統(tǒng)，綜合驗證燒結配礦結構的優(yōu)劣性，確定最佳指標的燒結結構配比。

（4）工業(yè)試驗驗證，實現(xiàn)閉環(huán)控制。

3.2 鐵礦粉基礎數(shù)據(jù)分析

鐵礦粉化學成分及粒級見表4、表5。

表6 鐵礦粉綜合評價

（1）高鎂精粉A有很大的性價比優(yōu)勢，且是公司長久戰(zhàn)略資源，可作為核心料使用；在不配其他高鎂料的前提下，控制其配比不低于30%。

（2）精粉N、精粉B品位高，有害元素少，成分、粒度較好，為主結構料種，可與精粉J互相替代，視性價比情況配比控制在20%～30%。

（3）高鎂粗粉A、粗粉F、粗粉G、粗粉H、粗粉B、粗粉C燒損較高，屬褐鐵礦，精粉K中FeO含量低，TiO2含量較高，在燒結過程中固體燃耗偏高，同時褐鐵礦吸水性強，持有更多的水分，游離水在蒸發(fā)過程中也需要消耗更多的熱量，這就導致了褐鐵礦燒結要消耗更多的固體燃料[1]。

（4）除精粉F、精粉K中FeO含量低，其他大部分精粉均屬磁鐵礦，F(xiàn)eO含量在23%以上，燒損為負值，固體燃耗低，有助于降低工序能耗。

（5）化學分析中，因部分元素含量影響，制約其在燒結中的配加比例。如精粉G、粗粉I含磷高，根據(jù)鐵水內(nèi)控標準P含量＜0.150%，根據(jù)燒結礦的入爐比例倒推計算，需限制配比在5%以下或停配；高鎂粗粉A中MgO含量高，為保證爐渣中適宜的鎂鋁比需控制配比在12%以內(nèi)；精粉C、精粉I、精粉L、精粉M含S高，在當前環(huán)保高標準形勢下，需控制配比保證出口硫達標。精粉L、精粉F因ZnO含量高，我公司燒結礦ZnO含量控制在0.08%以內(nèi)，需控制其在燒結中的配加比例。精粉F水分大，容易粘料倉，影響燒結正常下料，需控制其配比在14%以下。精粉D、粗粉E中MnO含量高，可作為高爐洗爐料，在高爐洗爐期間集中配加。高鈦精粉H因Ti02含量高，只能在高爐護爐期間使用。

鐵礦粉綜合評價見表6、表7。

表7 鐵礦粉價格表 元/t

3.3 燒結配礦結構

根據(jù)鐵礦粉資源條件和性價比排序，進口粉配比比例低，國內(nèi)礦粉燒結配礦主結構保持70%以上的核心骨架料，適當配比經(jīng)濟料資源，同時考慮有害元素受控，高爐磷負荷、堿負荷、鋅負荷、鈦負荷控制條件，根據(jù)含鐵原料價格綜合配礦后，確定了最佳指標的燒結配料結構。

最佳指標的燒結配料結構：25%國內(nèi)（TFe65%）精粉+30%高鎂精粉+20%性價比料+10%常規(guī)粗粉+15%燃料、熔劑。

4 結束語

昆玉鋼鐵通過建立鐵前系統(tǒng)含鐵料評價體系，依托含鐵原料性價比測算，通過不同礦粉組合搭配，選擇了指標最優(yōu)的燒結配礦結構，在保證燒結礦質(zhì)量的條件下，有效降低了生產(chǎn)成本。同時給原材料采購提供了指導意見，采購成本大幅降低，實現(xiàn)經(jīng)濟煉鐵目標，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益。

鐵前工序還需要完善試驗數(shù)據(jù)平臺，豐富試驗數(shù)據(jù)庫。為優(yōu)化配礦研究降低燒結原料和制造成本提高技術支撐，促進燒結礦產(chǎn)、質(zhì)量的提升。