燒結(jié)配礦優(yōu)化及高爐生產(chǎn)應對實踐

張利波

現(xiàn)如今使用的礦粉、礦石以及含鐵工業(yè)物料等，使得燒結(jié)原料逐漸繁雜，如何通過原料的優(yōu)化搭配實現(xiàn)品質(zhì)最優(yōu)、成本最優(yōu)是鋼鐵生產(chǎn)重點關(guān)注的問題。燒結(jié)礦是高爐的主要“口糧”，其質(zhì)量的好壞直接影響高爐生產(chǎn)穩(wěn)定和各項經(jīng)濟技術(shù)指標的完成。為了確保燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定，工作人員運用智能化手段，提升燒結(jié)配料精度，改善燒結(jié)礦質(zhì)量，為高爐高效生產(chǎn)筑牢保障。

1 研究背景

1.1 鐵礦粉市場行情

在我國環(huán)保政策高效實施的環(huán)境下，鋼鐵公司開始限制產(chǎn)量，鐵礦石的需求數(shù)目逐漸下降。不過在2017年～2018年鑒因為鋼鐵利潤空間的變化，個別產(chǎn)能被釋放，導致鐵礦石的需求數(shù)目逐漸提升。身為鐵礦石的出產(chǎn)地澳大利亞與巴西境內(nèi)鐵礦石的出產(chǎn)量也隨之增加，不過市場依然處于供需不平衡的狀態(tài)，導致鐵礦石的流通價格較高。并且，因為持續(xù)的挖掘與應用優(yōu)質(zhì)資源，導致地球上的優(yōu)質(zhì)鐵礦石數(shù)量逐步的減少，鐵礦石供需框架的調(diào)節(jié)會是后期國際上需要一起面臨與開展的工作。我國鐵礦石的存儲數(shù)量位于世界前列，大約為整體存儲量的百分之十二，整體的應用潛力較高。由于鐵礦的開采、加工工藝的提升，鐵礦資源的整體應用會呈現(xiàn)出良好的經(jīng)濟性。

1.2 燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)

低品礦粉為減少燒結(jié)資金投入最為重要的方式，不過品味下降可能導致非鐵元素的高效提升，造成燒結(jié)礦品質(zhì)降低，為后續(xù)高爐生產(chǎn)留下隱藏的危害，科學的應用鐵礦粉高溫特性展開燒結(jié)配礦，能夠提升燒結(jié)配礦的效果。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，燒結(jié)礦中Al2O3含量較高可能會造成燒結(jié)礦粉化性能不理想，但是在Al2O3占比下降的過程中，燒結(jié)礦低溫還原粉化性能也會有所優(yōu)化，同時在高爐爐渣中合理的縮減Al2O3含量，有助于提升爐渣的穩(wěn)定性與提升脫硫水平。同時燒結(jié)原料中Al2O3與SiO2含量若是超過0.10～0.35的范疇，可能造成燒結(jié)礦針狀構(gòu)造向板柱狀改變，還原能力較低。并且，Al2O3可促進玻璃質(zhì)的生成，導致燒結(jié)礦強度和溫度較低時還原粉化性降低，造成高爐壓差上升，同時高爐渣中Al2O3占比大約為百分之十六點五，降低了高爐渣鐵的流動能力。通常高爐渣中Al2O3含量需要管控在百分之十二到百分之十五之間，倒推中厚板燒結(jié)礦中Al2O3含量不能高于百分之二點一，因此必須依據(jù)眾多中低品礦粉的構(gòu)成展開調(diào)節(jié)。針對信息展開系統(tǒng)的研究后總結(jié)出，高爐渣中Al2O3大約為零點留，能夠降低由于Al2O3含量較高造成的高爐渣鐵流動能力降低情況的出現(xiàn)，同時配料中別的物質(zhì)過程比較科學。在Al2O3含量比較固定的狀況下，因為MgO物質(zhì)的增多，燒結(jié)礦的低溫還原粉化能力也會提升，所以在保障價格條件的基礎(chǔ)上，科學的管控所有類型礦的占比非常重要。

2 影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的因素

2.1 燒結(jié)配料結(jié)構(gòu)影響

進行燒結(jié)制作技術(shù)期間混合料為含鐵混勻礦、眾多溶劑和燃料等依照科學的比例混合形成，其中含鐵混勻礦為眾多鐵礦粉、含鐵返回料等依照固定的配比混合形成。燒結(jié)配料為依據(jù)各種燒結(jié)原料的供給狀況、存儲狀況以及應用狀況，從整體上關(guān)注燒結(jié)礦的產(chǎn)量與質(zhì)量標準的需要數(shù)量，并且需要關(guān)注燒結(jié)礦成本狀況。

2.2 混合料溫度影響

提升燒結(jié)混合料的溫度能夠良好的規(guī)避燒結(jié)濕度較高的情況，若是混合料溫度超過水分冷凝的露點溫度，能夠規(guī)避水分出現(xiàn)凝結(jié)，防止燒結(jié)料形成過濕層，優(yōu)化燒結(jié)料層的透氣能力，有助于燒結(jié)礦產(chǎn)量與品質(zhì)的提升，從而創(chuàng)建良好的基礎(chǔ)保證厚料層操作工作的開展。

2.3 燒結(jié)料層厚度影響

因為燒結(jié)燃燒反應的順序為自下向上，料層厚度越高，料層中下方儲熱能力則越高，在優(yōu)化燒結(jié)料層透氣能力的基礎(chǔ)上，能夠提升燒結(jié)礦產(chǎn)量與品質(zhì)，降低固體燃料的消耗。

2.4 燃料粒度影響

適宜的固體燃料力度級別與力度布設(shè)能夠提升燒結(jié)設(shè)備應用指數(shù)，有效的提升燒結(jié)礦成品率、轉(zhuǎn)鼓參數(shù)以及平均粒徑等參數(shù)，并且能夠縮減固體燃料的損耗與高爐返礦率。

3 攻關(guān)原因

由于燒結(jié)配礦提升了加拿大精分配比，導致燒結(jié)礦中SiO2數(shù)量減少，SiO2數(shù)量均值大約為百分之五點一五，導致高爐中的渣量也對應降低；并且燒結(jié)礦中轉(zhuǎn)鼓強度提升，高爐爐料的透氣性也相對提升，因此高爐的指數(shù)有所提高，從而為縮減高爐渣中鎂鋁比創(chuàng)建了良好的前提。高爐爐渣中MgO占比的管控，為比較關(guān)鍵的技術(shù)管控位置。MgO的效用主要包含：①使得爐渣熔化溫度下降，調(diào)節(jié)流動能力，提升脫硫效果；②若是爐渣中Al2O3數(shù)量增多，提高MgO數(shù)量，能夠縮減爐渣的粘度。主要原理為MgO和Al2O3、SiO2、硅酸鹽等發(fā)生反應生成眾多的低熔點化合物，使得爐渣的粘度下降。不過如果MgO含量較高，可能導致下列情況：①因為爐渣中MgO數(shù)量增多，爐渣構(gòu)成朝著鈣鎂橄欖石方向轉(zhuǎn)換，導致爐渣熔點提升，粘度也隨之增加，流動能力下降。②MgO的售價比氧化鈣高，采用增加氧化鎂比例的方式確保四元堿度與二元堿度，投入的資金較少。所以，縮減MgO的數(shù)量同屬保證符合管控點要求，既能夠縮減燃料損耗，同時能夠節(jié)約燒結(jié)礦的資金投入，并且能夠融合原料品質(zhì)的升級，此外能夠提升高爐產(chǎn)量的經(jīng)濟指標。

4 燒結(jié)配礦優(yōu)化及高爐生產(chǎn)應對實踐對策

4.1 加強對于原料燒結(jié)礦質(zhì)量的有效控制

若是想要良好的提高高爐煉鐵期間節(jié)能降耗的質(zhì)量，促進鋼鐵制造行業(yè)朝向綠色化發(fā)展，所以需要強化原材料燒結(jié)礦品質(zhì)的管控，融合各種鋼鐵制造廠的具體狀況，針對燒結(jié)期間燒結(jié)礦的品質(zhì)展開有效的管控，針對燒結(jié)礦的化學性能、物理性能以及冶金性能等展開良好的保證，推動原料燒結(jié)礦品質(zhì)的提高。所以，需要創(chuàng)建系統(tǒng)的燒結(jié)礦生產(chǎn)品質(zhì)標準體系，確認在燒結(jié)期間可以干預燒結(jié)礦品質(zhì)的關(guān)鍵點，加強燒結(jié)期間困難問題的處理，盡可能的保證燒結(jié)礦的品質(zhì)，推動高爐煉鐵燃燒能源的損耗的下降。譬如。在提高燒結(jié)量化學性能過程中，主要針對燒結(jié)礦的含鐵品味、監(jiān)督、輔助反應物占比展開合理的管控，確保鐵精礦中鐵金屬的比例高于百分之百十，嚴禁應用低品位與大渣量的方式，進而良好的保證低燃料比的落實。燒結(jié)礦的堿性重點受礦物構(gòu)成比例影響，依據(jù)如今高爐煉鐵的具體狀況，效果最好的堿度為1.9～2.3之間，其和燒結(jié)礦品質(zhì)之間的聯(lián)系十分緊密，保證較高堿度的燒結(jié)礦性能為如今所推行的主要方向。所以，在燒結(jié)期間需要加強配料和混合的科學性，通過一次與二次混合的良好開展，針對燒結(jié)料層的透氣能力展開良好的改進，更為精準的針對燒結(jié)風量真空度、機速與燒結(jié)點展開有效的管控，推動燒結(jié)過程中礦物晶體顆粒順利的生成，進而提高燒結(jié)礦的品質(zhì)，避免高爐煉鐵期間發(fā)生高燃料比與低效的情況，推動能源成本在合理范圍內(nèi)的下降。

4.2 提高混合料溫度

借助應用燒結(jié)生成的廢氣熱量把水分轉(zhuǎn)變?yōu)?20℃的飽和蒸汽，之后應用過熱器把飽和蒸汽溫度提高到240℃從而生成過熱蒸汽。在燒結(jié)混合料存儲倉中噴吹240℃的過熱蒸汽，從而提升燒結(jié)混合料的溫度，保證混合料溫度能夠提升到76℃～82℃之間。

4.3 減少燃料偏析穩(wěn)定粒度等級

針對燃料粒度較大的情況，重點從燃料生產(chǎn)與機械氧化等層面展開管控。必須時刻監(jiān)督燃料粉碎程度，察覺到異常第一時間檢驗四輥破碎機情況與操作標準的落實狀況。借助良好的落實四輥破碎機運轉(zhuǎn)標準，調(diào)節(jié)四輥破碎機的供料量，調(diào)節(jié)四輥破碎機的輥間距，強化機械維修等方案，保證燃料粉碎程度滿足粒度標準。燃燒粒度-200目所占比例自百分之七十提升到百分之八十五，縮減了布料期間的燃燒偏析。

4.4 自動振打松料器升級改造

燃燒車間的鐵料配礦框架一直是烏克蘭與我國的精粉，其粘性均較大，燒結(jié)設(shè)備中的送料器時長會粘到精粉，導致燒結(jié)臺車料面布設(shè)不均，燒結(jié)主管廢氣負壓穩(wěn)定性較差；若是想要達到技術(shù)標準，有關(guān)人員需要定時清潔松料器中粘的精粉，清潔過程中必須把臺車的燒結(jié)料層厚度減少到二百八十毫米，工作人員進入燒結(jié)機中迅速的進行清理，每次只能停料三分鐘、清理期間溫度較高，安全系數(shù)較低，同時因為臺車料層厚度較薄，導致返礦量較大。停料時間較長、頻次較高，會導致混合料的水分變動較大。將燒結(jié)機2排松料設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)?排，送料器大梁上裝設(shè)振動電機，設(shè)置成人工振打和間隔時間后體系判定燒結(jié)設(shè)備運轉(zhuǎn)期間展開自動振打的2種方式。

4.5 合理配礦穩(wěn)定配礦結(jié)構(gòu)

以某煉鐵廠為例，此廠重點制造球墨鑄造與高純生鐵，因此對于礦粉中的微量元素給予了較高的標準，而澳大利亞粉與巴西粉等粗粉因為微量元素不符合標準，全部無法適用到建邦鑄造過程中。我國個別磁鐵礦精粉的微量元素符合標準，所以導致建邦鑄造全部采用精粉。礦粉能夠應用的種類較少，需要的數(shù)量較多，供貨單位較多，但是生產(chǎn)能力較低，供貨單位不低于十家，造成燒結(jié)變料頻次較高，每個月都會超過二十次，導致燒結(jié)礦品質(zhì)變動偏大，高爐爐況順行時長會被干預。若是想要改善此種情況，生產(chǎn)單位的技術(shù)公寓與原料處的采買工作者共同到礦粉生產(chǎn)單位進行考察，選取了四家到六家生產(chǎn)能力較高的供貨商，確保能夠持續(xù)的供給各種類別的礦粉，有效的縮減了變料頻次，配礦構(gòu)造的穩(wěn)定性得到了提升，燒結(jié)成品率提高了百分之一點五到百分之二。

4.6 從燒結(jié)混勻料配料、熔劑和燒結(jié)工藝參數(shù)進行調(diào)整

①燒結(jié)熔劑。鋼燒結(jié)熔劑選用石灰石粉、白灰粉、輕燒白灰粉與生白云石粉。歷來，石灰石粉與生白灰石粉比例均低于百分之十五。前兩年燒結(jié)礦堿度逐漸提高，燒結(jié)礦品質(zhì)逐漸降低，尤其是還原性與低溫還原粉化率變動比較顯著。之后，環(huán)保限產(chǎn)力度提升，鐵水成本提升。在縮減鐵水成本的過程中，還需要關(guān)注燒結(jié)礦性能的改變，逐漸的提升了熔劑占比，自之前的百分之十逐漸的增長到百分之三十，提升后燒結(jié)礦強度未被干預，不過因為生熔劑的提升，導致結(jié)礦氣孔率增長，燒結(jié)礦還原性與低溫情況下還原粉化率獲得了有效的調(diào)整。②鎂元素的轉(zhuǎn)移。管控鋼高爐爐渣四元堿度，保證其不超過1.0，調(diào)節(jié)二元堿度，并且管控鎂鋁比，將其控制到0.5，同時借助管控燒結(jié)礦氧化鎂的數(shù)量調(diào)節(jié)爐渣中鎂的含量。因為提升燒結(jié)礦堿度之后，尤其是燒結(jié)礦比下降之后燒結(jié)鎂數(shù)量逐步增長，燒結(jié)鐵酸鎂逐步增多，軟化溫度范疇增長，還原性與還原粉化率下降。若是想要消除此類問題，必須逐漸的把鎂自燒結(jié)制作轉(zhuǎn)變?yōu)榍驁F制作，燒結(jié)礦中氧化鎂下降百分之二十，縮減了燒結(jié)礦堿度提升對于品質(zhì)的干預。③燒結(jié)結(jié)束指數(shù)調(diào)節(jié)。由于燒結(jié)礦堿度逐漸提升，燒結(jié)品質(zhì)逐漸下降，若是想要確保燒結(jié)礦品質(zhì)在標準范疇中，則需要針對燒結(jié)技術(shù)指數(shù)展開調(diào)節(jié)。重點是借助燒結(jié)點火溫度、燒結(jié)混勻添水方法與燒結(jié)煙氣構(gòu)成的管控，有效的保證燒結(jié)礦的品質(zhì)。

4.7 燒結(jié)工藝裝備的完善

①自動配料體系的料槽裝設(shè)了十五個儲料槽，并且應用雙調(diào)速稱量工藝，保證稱重期間稱量段的荷載率與精確度，在這種條件下配置六臺圓盤給料設(shè)備，從而確保配料體系的穩(wěn)定性，稱重的精準性。②兩段式混勻制粒體系，混合設(shè)備應用我國相同類別廠商中最佳的型號，落實精粉眾多類別的配加。為了使得筒體粘料清潔工作更加的便捷，應用機頭懸挑水管注水方法，采用鄉(xiāng)下調(diào)節(jié)出口的方式，使得操控更加便捷。③寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備。對于擺頭膠帶設(shè)備借助來回擺動，可能導致料流變?yōu)樾〈螤?，布料勻?qū)嵍认陆担z帶不正等情況，應用液壓推桿平料設(shè)備，從而確保膠帶機中的物料能夠處于正中方位。寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備作為燒結(jié)配料的主要稱量設(shè)備，其運行情況對燒結(jié)配料精度以及燒結(jié)礦成礦質(zhì)量都有很大影響。過去，寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備運行情況主要通過人工檢測，但一些細微誤差很難靠人眼去發(fā)現(xiàn)，問題不能得到及時解決，這也成為制約燒結(jié)礦質(zhì)量提升的主要原因。分析梳理影響寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備安全運行的關(guān)鍵因素，通過反復討論，決定采用模型化手段，對寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備運行準確度實施精確控制。攻關(guān)方案確定后，聯(lián)合自動化人員共同設(shè)計開發(fā)二級系統(tǒng)模型，使崗位人員通過模型自動采集數(shù)據(jù)生成的圖表，能夠?qū)崟r了解寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備運行變化情況，實現(xiàn)了對寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備的動態(tài)管理。一旦發(fā)現(xiàn)寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備運行出現(xiàn)偏差，崗位人員可以迅速將問題反饋給自動化人員，及時校驗寬皮帶布料機液壓平料設(shè)備并更換新設(shè)備，從而避免問題擴大。④燒結(jié)整理應用篩分效果更為明顯，且構(gòu)造簡便，廠房內(nèi)裝設(shè)振動篩，為我國相同類別燒結(jié)過程中最先應用的型號，其為燒結(jié)成品整理機械類別選取供給了有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。⑤送風標準。因為地燒結(jié)礦比造成的軟熔帶改變與塊狀帶透氣性降低，布料標準選取縮小礦帶與放邊施工，必然會導致邊緣與中間氣流失衡。若是想要良好的進行裝料規(guī)范的調(diào)節(jié)，針對送風標準同樣需要展開調(diào)節(jié)，重點工作為調(diào)節(jié)吹透水平，依據(jù)高爐具體狀況在小范圍內(nèi)加設(shè)長風口，此項工作重點裝設(shè)在熱風圍管進風水平較差的位置；風氧應用的目的主要為減少低爐腹煤氣量，然后逐漸增多富氧，富氧率自百分之一提升到百分之三點五。

4.8 高鋅鐵料燒結(jié)配礦生產(chǎn)實踐

若是想要落實自主生產(chǎn)礦產(chǎn)資源應用效果最佳、縮減煉鐵體系資金投入，持續(xù)的進行探究高爐與歐冶爐，探究到了鋅的最大荷載度，依據(jù)高爐與歐冶爐的性能與冶煉特點，規(guī)劃了兩種鋅含量不同的燒結(jié)礦的制作方式，盡可能的耗費含鋅鐵料。針對含鋅鐵料單倉單配，制作鋅含量不同的混勻料，從而良好的管控燒結(jié)礦中鋅元素的含量，進而達到高爐與歐冶爐的生產(chǎn)需要。若是想要保證添加含鋅元素鐵料之后，燒結(jié)品質(zhì)能夠處于相同狀態(tài)，針對稅收的固體廢料展開分類處置，借助對固體廢棄物中的過程成分展開檢驗，針對有毒物質(zhì)與鐵元素展開劃分，主要能夠劃分為A級對外排放、B級有條件應用、C級優(yōu)先應用。進行燒結(jié)配加固廢量的測驗，探究對于燒結(jié)礦構(gòu)成、冶金性能的干預。借助科學的應用固體廢棄物，良好的降低Zn、K與Na的循環(huán)富集。鋅元素在高爐中處于持續(xù)循環(huán)同時富集，所以借助提升入爐礦的冶金性能，選取鐵礦石軟熔溫度高的原料能夠促進低溫情況下鋅元素的還原，有效的降低鋅元素循環(huán)空間中鋅的含量。

5 結(jié)語

總而言之，各企業(yè)根據(jù)所處的地理位置以及所利用的資源，以科學方法評價鐵礦粉，發(fā)揮其不同特性的優(yōu)勢，達到最佳的配礦結(jié)構(gòu)，進而改善燒結(jié)礦質(zhì)量，實現(xiàn)高爐技術(shù)經(jīng)濟指標的優(yōu)化。