日钢低碱度烧结矿生产实践与改善

曹佳惠　段秋利　李震

摘 要：低碱烧结矿亦称酸性烧结矿，在一定条件下，使用低碱矿代替部分酸性炉料可降低原料成本和改善入炉原料条件。与高碱矿相比存在着（利用系数）产量低、固体燃耗高、成品矿强度差、FeO含量高还原性差等方面的问题。日钢4×180m2烧结机主要进行低碱矿烧结，通过采取优化原料种类搭配、设备工艺改造、改变低碱矿烧结的操作思路和提高岗位人员操作水平等措施，明显改善了低碱烧结矿的生产指标，其中利用系数已到达业内领先水平。

关键词：低碱烧结矿；成本；生产指标

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.025

1 前言

低碱烧结矿做为酸性炉料入炉，对比球团矿和块矿具有成本低、利于炉况顺行，同时高碱烧结矿的碱度和质量均得以提高。日钢自2006年5月份开始进行低碱矿烧结作业，在这期间2×90m2烧结机和2×180m2烧结机都进行过低碱矿间断性生产，2016年4×180m2烧结机进入连续性的低碱矿生产作业。通过一年来的生产实践与改善活动，低碱矿的生产指标取得了业内瞩目的成绩，吸引了国内外同行友人的观摩。本文对低碱矿生产指标取得成果进行对比、对生产工艺与措施进行分析。

2 低堿烧结矿取得指标成果对比

改善前指标使用2014年-2015年低碱矿生产数据的平均值，改善后成果指标采用2017年年1-6月份生产数据的平均值。通过表1数据对比，低碱烧结矿指标是完全可以通过采取恰当的措施而得到大幅度提升的。

3 生产低碱烧结矿采取的工艺与措施

3.1 优化含铁原料的种类搭配

日钢低碱烧结矿碱度控制在0.65±0.1之间，亚铁控制在13±2之间，溶剂配比在2.4±0.2%，溶剂配料量明显低于高碱矿，其混匀料的制粒效果即成球率一般情况下也将显著低于高碱矿。因此，粒度粗、含硅高的铁矿粉是生产低碱烧结矿的首选，选粗粒度是为了改善混合料的透气性，选含硅高的铁矿是为了降低黏结相的熔点，降低烧结温度，降低固体燃耗，提高成品率，提高溶剂使用量及强化制粒；当硅低时，为保证足够的黏结相，固体燃耗势必升高，同时烧结矿FeO含量也随之升高，还原性降低。通过烧结实践证明，低碱矿中的SiO2含量与FeO含量存在一定的关系，SiO2含量降低时，FeO的控制就应升高以保证烧结矿的质量，图1为2017年日钢烧结四课（8#、9#烧结机）生产低碱矿SiO2含量与FeO含量的对应趋势。

低碱矿的黏结相为钙铁橄榄石、铁黄长石、钙铁辉石、硅灰石和玻璃质等硅酸盐。需要我们注意的是，高硅（SiO2含量>8%）一方面会引起大量硅酸盐的生成，自然粉化现象较为严重；另一方面液相过度发展，燃烧带变厚，影响烧结过程中的料层透气性，影响槽下返矿率的升高；低硅（SiO2含量<6%）液相不充足，FeO含量高，烧结矿强度较差。

综上，日钢低碱烧结铁料以主流粗粉为主，控制低碱烧结矿在中硅（SiO2含量6%-8%）范围。如2017年5月份采用PB粉、巴西粗粉、南非粗粉、FB粉、巴西卡粉、怀阿拉粉、和毛利坦尼亚粗粉，低碱烧结矿理论硅6.55%。表2为主流铁矿粉TFe和预配比。

3.2 燃料使用结构及粒度要求

无烟煤与焦粉相比，孔隙度较小，其反应能力和可燃性差，故用大量无烟煤代替焦粉时，烧结料层中会出现高温区温度水平下降和厚度增加的趋势，从而导致烧结垂直燃烧速度下降。如日钢烧结四课使用无烟煤全部代替焦粉，8#9#烧结机利用系数降低了0.09t/m2.h。但全部使用焦粉会出现粘台车的现象，原因是焦粉硬度大、破碎难度大，>5mm粒级在9%左右。

目前日钢低碱矿烧结使用焦粉比例控制在43.86%-52.61%，同时控制焦粉<3mm粒级在75%-80%之间，无烟煤<3mm粒级在80%-85%之间，烧结料制粒粒度（湿筛）小于3mm粒级不超过30%时，对低碱烧结矿比较有利。

3.3 工艺设备改造

不断改进现有工艺设备，使其向着有益于低碱矿烧结的方向改造，提高低碱烧结矿的产质量。

3.3.1 漏风治理

在烧结中只有通过料层的风量才是有效的，凡是未通过料层的风量统称为有害风量，总的有害风量占抽风机吸风量的百分率称为烧结机的漏风率。漏风治理前，日钢8#9#烧结机的漏风率为51.1%，烧结机的漏风情况很严重。烧结机抽风系统漏风主要是设备和生产操作缺陷造成的，其中主要有：长期在高温下工作的台车发生变形和磨损，风箱密封装置磨损、弹性消退，机头、机尾处的风箱隔板与台车底部间隙增大；台车滑板与风箱滑板间密封不严；相邻台车之间接触缝隙增大；台车上布料不好或篦条脱落，出现空洞，集尘管放灰制度不合理；抽风系统管道穿漏等。据测定，上部漏风是主要的，约占漏风率的90%，风箱至抽风机前只有10%左右。

日钢8#9#烧结机采取减小漏风的途径有：改进台车机尾风箱隔板，改进金属弹簧滑道，台车两侧使用3根盲篦条降低边缘效应，操作上增加边缘布料厚度20-30mm；此外，组建5人漏风治理小队，加强对风箱漏风的检查、维护，发现异常漏风及时处理，每周一用数据量化并汇报漏风治理工作。最终使漏风率降到了40.5%，成果显著。

3.3.2 提高混合料料温

提高料温可以采用预热混合料的方法，预热混合料的方法有：返矿预热混合料、蒸汽预热混合料、生石灰预热混合料。低碱混合料因生石灰配量小，导致湿容性差，若料温提不到“露点”以上，过湿带在影响透气性方面较为明显。

返矿预热混合料：控制返矿仓位在150吨内，缩短返矿在仓内的时间，减少返矿热量损失，配入混一皮带的返矿温度要求在50-60℃。

蒸汽预热混合料：一方面混合机和制粒机改造蒸汽管道，在混合料翻滚时通入蒸汽预热混合料；另一方面混合制作中水箱，将蒸汽通入中水箱预热中水，水温达到70℃后供混合加水。endprint