呂梁建龍全外粉燒結(jié)配礦及生產(chǎn)實(shí)踐

唐永紅，李炳岳，劉建渭，席文強(qiáng)

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)鐵精粉選礦成本高、外礦含鐵原料市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)突出的現(xiàn)狀，為進(jìn)一步優(yōu)化配比結(jié)構(gòu)，在確保煉鐵高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，最大程度地降低鐵前成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化，呂梁建龍200m2燒結(jié)機(jī)于2021年9月9日組織進(jìn)行全外礦燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐。

1 礦粉市場(chǎng)分析、礦種選擇

（1）根據(jù)連鐵期貨2201及普氏（62%FE）指數(shù)走勢(shì)對(duì)外礦市場(chǎng)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

8月底外礦挺價(jià)交貨，拉動(dòng)現(xiàn)貨市場(chǎng)情緒，在一波上漲行情后，港口現(xiàn)貨市場(chǎng)成交明顯有所減量，再加上當(dāng)前環(huán)保組進(jìn)場(chǎng)，限產(chǎn)加嚴(yán)趨勢(shì)下，鐵礦石需求繼續(xù)被壓制，上周進(jìn)口鐵礦石市場(chǎng)震蕩偏弱運(yùn)行。截至9月3日，大連商所期貨鐵礦石2201收盤價(jià)從8月30日的835降到3日786，下降49點(diǎn)；普氏指數(shù)由8月30日的157.75美元/噸降低到3日的145.05美元/噸，下降12.7美元/噸。全國(guó)45個(gè)港口進(jìn)口鐵礦庫(kù)存為13099.15萬(wàn)噸，環(huán)比增178.25萬(wàn)噸；日均疏港量291.68萬(wàn)噸降4.8萬(wàn)噸。據(jù)此推測(cè)外礦市場(chǎng)繼續(xù)看跌。

圖1 連鐵期貨2201日均線

圖2 普氏（62%FE）指數(shù)趨勢(shì)圖

（2）國(guó)內(nèi)精粉、外礦粉性價(jià)比綜合測(cè)算。根據(jù)國(guó)內(nèi)精粉、外礦粉市場(chǎng)價(jià)格，在當(dāng)前燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)和高爐爐料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，測(cè)試同比例置換基準(zhǔn)主礦粉（麥克粉比例26.5%），測(cè)算燒結(jié)礦品位、燒結(jié)礦成本、綜合入爐品位、鐵水成本和成本排名（見(jiàn)表1），確定全外粉燒結(jié)主配礦結(jié)構(gòu)和降本經(jīng)濟(jì)礦種。

表1 精粉、外粉性價(jià)比綜合測(cè)算排序表

2 策劃配礦方案

（1）根據(jù)各礦粉基礎(chǔ)特性（見(jiàn)表2）進(jìn)行互補(bǔ)搭配，確定中高品位外粉礦種：巴混BRBF粉、麥克粉，中等品位外粉：FMG混合粉、超特粉。

表2 外礦粉基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)

因混勻料場(chǎng)正在建設(shè)、燒結(jié)配料礦槽數(shù)量不足，限制礦粉種類選用，燒結(jié)配礦方案選用3種～4種外礦粉。

表3 燒結(jié)配礦調(diào)整方案

成本對(duì)比燒結(jié)礦成本對(duì)比 - -38.00 -53.17 -15.30 -85.21鐵水成本對(duì)比 - -41.39 -49.32 5.39 -56.49鐵水成本排序 4 3 2 5 1渣中鋁渣比 374 382 390 385 401渣比對(duì)比 - 9 16 11 28渣中鋁 16.11 16.04 15.99 16.25 15.97渣中鋁對(duì)比 - -0.06 -0.12 0.14 -0.14

（2）進(jìn)行燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)對(duì)配礦方案可行性論證。對(duì)方案1、方案2、方案4進(jìn)行燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)論證其可行性（見(jiàn)圖3）。

圖3 配礦方案燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)系統(tǒng)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)論證，最終確定方案2為全外粉燒結(jié)配礦方案，并進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。

3 燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程控制要點(diǎn)及優(yōu)化措施

（1）針對(duì)全部使用外礦粉后，易出現(xiàn)的燒結(jié)粒度碎、燒結(jié)礦強(qiáng)（1）針對(duì)全部使用外礦粉后，易出現(xiàn)的燒結(jié)粒度碎、燒結(jié)礦強(qiáng)度差、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降等問(wèn)題，從燃料粒度控制、混合料水分、燒結(jié)終點(diǎn)溫度等方面采取了一系列的工藝優(yōu)化措施。

①提高焦粉燃料破碎粒度。焦粉破碎粒度0mm～3mm粒度比例由原≥72%提高至≥75%，進(jìn)一步改善外礦粉大顆粒粘附焦粉效果，利于燒結(jié)料層垂直方向上燃料分布均勻。②燒結(jié)礦FeO由原8.5～9.0%上調(diào)至9.0%～9.5%，保證燒結(jié)礦粒度和強(qiáng)度同時(shí)避免影響燒結(jié)礦還原性。③加強(qiáng)一次配料、二次配料工藝管理，保持各物料下料穩(wěn)定精確，并對(duì)FMG混合粉、麥克粉褐鐵礦和熱返礦進(jìn)行水霧預(yù)潤(rùn)濕，改善制粒效果。④加強(qiáng)一混、二混、燒結(jié)機(jī)看火崗位和配料崗位之間的聯(lián)系，保持混合料水分穩(wěn)定，嚴(yán)禁跑干、濕料，控制燒結(jié)機(jī)泥輥處混合料水分波動(dòng)＜0.2%。⑤全外粉燒結(jié)后，為適應(yīng)褐鐵礦比例大幅增加對(duì)燒結(jié)工藝參數(shù)要求，將混合料水分由8.0%調(diào)整至8.5%。⑥強(qiáng)化燒結(jié)布料管控，堅(jiān)持厚料層燒結(jié)，燒結(jié)料層厚度控制在850mm，滿鋪適當(dāng)壓料，料面布平、均勻，充分利用厚料層燒結(jié)的蓄熱作用，大煙道負(fù)壓由原15.5kPa～16.0kPa提高至16.0kPa～16.5kPa。⑦嚴(yán)格控制燒結(jié)終點(diǎn)溫度，要求終點(diǎn)控制在倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱，終點(diǎn)溫度控制在350℃～400℃，機(jī)尾紅層控制在1/4～1/3，確保燒好燒透。

圖4 刮料板及燒結(jié)料面點(diǎn)火效果

（2）適應(yīng)全外粉燒結(jié)的設(shè)備改造。

①將原高比例精粉燒結(jié)時(shí)燒結(jié)機(jī)九輥布料器下方的松料器（兩層），撤掉下層松料器。全外粉燒結(jié)后燒結(jié)料層透氣性明顯改善，松料器對(duì)燒結(jié)料層帶來(lái)二次過(guò)分疏松引起的燒結(jié)料層透氣性不均勻，減少臺(tái)車寬度方向上的風(fēng)量分布不均勻引起的燒結(jié)過(guò)程不均勻。②一混、二混加蒸汽預(yù)熱，在一混、二混原分段加水管鋼絲繩上加設(shè)蒸汽管道，每隔50公分增設(shè)一組蒸汽噴嘴，向下噴灑蒸汽。同時(shí)為降低預(yù)熱蒸汽中冷凝水對(duì)混合料水分波動(dòng)影響，對(duì)預(yù)熱蒸汽管道加設(shè)脫水器，減少蒸汽帶水，穩(wěn)定混合料水分控制。③燒結(jié)機(jī)臺(tái)車增設(shè)刮料壓料一體壓料板。使用三塊寬度40公分格柵板，長(zhǎng)度分別為120公分、100公分、120公分錯(cuò)位放置由鐵鏈固定至點(diǎn)火器之前。通過(guò)格柵板對(duì)料層的壓覆平整，并將表層大顆粒（粘附燃料少）刮至表層以下。減少料面不平對(duì)點(diǎn)火火焰的折射散射，同時(shí)可增加料面表層的含碳量，利于改善點(diǎn)火效果，提高燒結(jié)料面成礦率。

4 全外粉燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

（1）燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)對(duì)比。（表4）。

表4 變料前后燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)

（2）燒結(jié)成品礦成分、質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比。（表5）。

表5 變料前后燒結(jié)礦成分、質(zhì)量指標(biāo)

（3）燒結(jié)成品礦高溫性能指標(biāo)對(duì)比。（表6）。

表6 變料前后燒結(jié)礦高溫性能指標(biāo)

通過(guò)以上措施，全外粉厚料層燒結(jié)，因褐鐵礦、赤鐵礦比例增加，磁鐵礦精粉比例降低，燒結(jié)礦還原性得到一定的提高。上調(diào)燃料配比，燒結(jié)礦FeO適量上控至9.0%～9.5%，保證燒結(jié)礦還原性前提下，消除粒度和強(qiáng)度指標(biāo)變差情況。

全外粉燒結(jié)低溫還原粉化RDI+3.15指標(biāo)略降3.1%，處于較優(yōu)水平，遠(yuǎn)滿足高爐生產(chǎn)用料要求，故不犧牲還原性指標(biāo)提高低溫還原粉化指標(biāo)。

全外粉燒結(jié)礦開(kāi)始軟化溫度T10降低24℃，軟化區(qū)間變寬增大11℃，熔滴開(kāi)始溫度Ts降低16℃，熔滴區(qū)間變窄減小7℃，對(duì)高爐軟熔帶滴落帶寬度和位置帶來(lái)一定影響，需通過(guò)微調(diào)高爐操作方針、優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)消除。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）呂梁建龍使用全外粉燒結(jié)，摒棄之前經(jīng)驗(yàn)配礦理念，確（1）呂梁建龍使用全外粉燒結(jié)，摒棄之前經(jīng)驗(yàn)配礦理念，確定“市場(chǎng)跟蹤預(yù)測(cè)、礦粉性價(jià)比測(cè)算、礦粉基礎(chǔ)特性測(cè)定、制定配礦方案、燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)論證、工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)”整套科學(xué)性配礦研究至工業(yè)化生產(chǎn)流程。

（2）通過(guò)系統(tǒng)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)及高溫性能實(shí)驗(yàn)，對(duì)多個(gè)配礦方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，提前總結(jié)全外礦粉燒結(jié)工藝控制標(biāo)準(zhǔn)，并確定了最佳的全外粉燒結(jié)生產(chǎn)配比，為進(jìn)一步優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)、降低燒結(jié)礦成本積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。