首鋼長鋼煉鐵廠金布巴粉置換卡拉拉粉生產(chǎn)實(shí)踐

閆 波，王保國

（首鋼長治鋼鐵有限公司，山西 長治 046031）

為進(jìn)一步擴(kuò)大外粉使用范圍，降低燒結(jié)配礦成本，2020年首鋼長鋼煉鐵廠對(duì)新礦種金布巴粉的適宜配比及燒結(jié)礦的性能指標(biāo)進(jìn)行了探索及生產(chǎn)總結(jié)，旨在替換經(jīng)濟(jì)性較弱的卡拉拉粉。金布巴粉是由必合必拓公司提供的澳大利亞皮爾巴拉紐曼地區(qū)的布魯克曼型鐵礦粉，該礦粉具有赤鐵礦和針鐵礦的混合結(jié)構(gòu)，其物理性能和燒結(jié)性能與PB粉、紐曼相接近[1]。生產(chǎn)實(shí)踐表明，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與目前生產(chǎn)水平持平，能較好地滿足高爐生產(chǎn)需要。

1 金布巴粉的理化性能

金布巴粉主要礦物組成為赤鐵礦和褐鐵礦以及兩種礦物的混合礦，其褐鐵礦以針鐵礦形式存在。金布巴粉及卡拉拉粉化學(xué)成分見表1和表2。從表中可知，該礦粉品位較卡拉拉粉品位略低，w（TFe）在60%~61%；較卡拉拉粉w（SiO2）含量低，w（SiO2）在5.0%~5.1%。兩種礦種有害元素含量較低，但w（Al2O3）、P含量相對(duì)偏高，w（Al2O3）含量為2.50%，P含量為0.11%；金布巴粉礦粉粒度≤6.3 mm粒級(jí)76.7%，相較卡拉拉粉≤6.3 mm粒級(jí)78.8%低2.1%，粒度組成較為適中、均勻，有利于造球，提升料層透氣性及燒結(jié)過程礦化反應(yīng)的進(jìn)行[1]。

表1 金布巴粉的化學(xué)成分%

表2 卡拉拉粉的化學(xué)成分 %

2 工業(yè)配加情況

2.1 生產(chǎn)原燃料條件

生產(chǎn)所用原料成分見表3。根據(jù)公司現(xiàn)存礦粉資源及生產(chǎn)組織模式，以澳特粉作為主礦，搭配高品位磁鐵礦1和主流礦粉2，經(jīng)預(yù)配料混勻后配入燒結(jié)配料系統(tǒng)。同時(shí)配入熔劑，包括生石灰粉、輕燒白云石粉和活性石灰。

表3 含鐵原料化學(xué)成分 %

2.2 燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)

生產(chǎn)試驗(yàn)期間燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)見下頁表4。根據(jù)鐵前平衡要求，燒結(jié)礦堿度控制在（1.65±0.08）倍，在保持其余礦種配比不作大幅度調(diào)整基礎(chǔ)上，考慮金布巴粉同比例置換卡拉拉粉。試驗(yàn)期A金布巴粉配入13%，置換卡拉拉粉，試驗(yàn)為期15 d。

表4 燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)表(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

2.3 燒結(jié)機(jī)參數(shù)及指標(biāo)

燒結(jié)工藝參數(shù)見表5。金布巴粉配入后相較于卡拉拉粉配入期間混合后+3 mm粒級(jí)比例增大，透氣性改善，點(diǎn)火爐負(fù)壓升高。點(diǎn)火溫度相近，料批升高后，終點(diǎn)與總管溫度均升高，有利于燒結(jié)生產(chǎn)。焦粉配比大幅度降低，內(nèi)返礦率略微升高。

表5 燒結(jié)工藝過程參數(shù)

2.4 燒結(jié)礦質(zhì)量

金布巴粉替代卡拉拉粉配入后，燒結(jié)礦品位降低0.25%，SiO2含量降低，Al2O3含量升高0.1%，MnO含量降低。成品粒度組成，-10 mm粒級(jí)組成較B階段降低，燒結(jié)礦強(qiáng)度、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)略降低。根據(jù)鐵前總體要求，燒結(jié)礦替代球團(tuán)滿足高爐生產(chǎn)，高爐配料機(jī)構(gòu)燒結(jié)礦占比87%，燒結(jié)礦堿度按（1.65±0.08倍）控制，燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓指數(shù)要求≥74%，能夠滿足高爐生產(chǎn)需求。燒結(jié)礦主要化學(xué)成分及轉(zhuǎn)鼓指數(shù)見表6，燒結(jié)礦粒度組成分析見表7。

表6 燒結(jié)礦主主要化學(xué)成分及轉(zhuǎn)鼓指數(shù) %

表7 燒結(jié)礦粒度組成分析（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%

金布巴粉置換卡拉拉粉后，燒結(jié)固體燃料消耗降低，一方面，燒損較高的澳特粉配比降低，巴西粗粉配比提高所致；另一方面，金布巴粉燒損較卡拉拉粉燒損較低，金布巴粉配入后導(dǎo)致固體燃料消耗大幅降低。金布巴粉配入后，燒結(jié)礦強(qiáng)度、粒級(jí)的變化導(dǎo)致內(nèi)返礦配比略升，燒結(jié)料層透氣性改善，垂直燃燒速度趨于升高。燒結(jié)礦Al2O3含量升高，入爐品位降低，高爐工序應(yīng)關(guān)注爐渣鎂鋁比變化，及時(shí)反饋調(diào)整白云石配入量。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

金布巴粉與卡拉拉粉均為現(xiàn)貨資源，金布巴粉噸度價(jià)較卡拉拉低0.33元/t，與普指62%相比，金布巴粉采購價(jià)格與普指價(jià)格更為接近。從采購成本上分析，金布巴粉較卡拉拉粉經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)。

4 結(jié)論

1）受限于金布巴粉P、Al2O3含量偏高，金布巴粉配料中關(guān)注燒結(jié)礦中P含量變化，配比13%為宜。關(guān)注雜料配比情況，適時(shí)停配鋼渣粉等P含量較高雜料，并做好造堆混勻工作。金布巴粉液相流動(dòng)指數(shù)較低，與流動(dòng)性指數(shù)較高的褐鐵礦搭配，有利于得到較高的黏結(jié)相強(qiáng)度。以澳特粉褐鐵礦為主鐵料的配礦結(jié)構(gòu)，金布巴粉較卡拉拉粉有益于燒結(jié)生產(chǎn)。

2）生產(chǎn)實(shí)踐表明，金布巴粉投入有利于提高料層透氣性，提高燒結(jié)利用系數(shù)和產(chǎn)量。

3）相較于卡拉拉粉，金布巴粉采購價(jià)格噸度價(jià)較為便宜，經(jīng)濟(jì)性可觀。

4）金布巴粉投入后，提高燃料配比及點(diǎn)火溫度，保證燒結(jié)質(zhì)量，滿足高爐生產(chǎn)。

5）金布巴粉等高鋁高礦粉投入后，應(yīng)密切關(guān)注高爐工序渣中鎂鋁比變化，適當(dāng)提高白云石粉配入量，滿足高爐造渣對(duì)鎂鋁比的要求。