谈原料及热工制度对球团矿生产的影响

宁廷元

（山东省冶金设计院股份有限公司项目管理分公司，山东 济南 271104）

球团矿生产原料会对其生产效率、生产质量、生产周期造成不同程度的影响，同时热工制度是否合理、风量平衡程度、热稳定程度也会对球团矿的生产质量造成影响。在实际钢铁冶炼工业发展当中，只有充分利用目前的优质资源，改善冶炼性能，减轻有害杂质在球团矿原料中的占比，才能够提高原料粒度构成科学性，满足现代高质量钢铁生产的需求。

1 球团矿生产现状

球团矿生产应用到的原料主要是精细化矿石，该种原料在造球混合料当中占比超过92%。选择高质量的精矿，对球体生成、球矿质量提升有着决定性的作用。从工业部门获得的数据来看，2019年一到四月，球团矿生产的设备日历作业率达到了97.42%的高水平，相对于2018年12月提高2%以上，仅北京某钢铁生产企业平均月产量就提高到了749892吨。该企业引进巴西精矿之后，球团矿的品位提升3.42%。铁分子含量平均下降0.32%，二氧化硫含量下降0.35%，抗压系数和利用系数均有显著改善。该企业还调整了工序能耗的关系，在喷吹罐、收粉泄压系统技术改进、分配器改进方面做了对应性分析和建设，提升了设备质量和等级，大大提高了生产效率。从上述案例可以看出，原料及热工制度对于球团矿的实际生产具有多方面的影响，从两方面进行探讨可以显著改善球团矿的生产质量。

2 改善球团矿生产质量对策

2.1 选择高质量生产原料

现代精细化球团矿生产要在一定粒度、适宜水分和均匀化学性质的基础之上进行原材料的选择，要满足上述三项要求。

（1）原料粒度

原料的粒度对于球团矿的生产质量有影响，粒度超过320目的成分占比必须超过35%才能成球，如果精细程度达不到这个要求，那么无论采取任何滚动方式都无法满足生产质量。要想将生产质量控制在最优范围，那么325目的矿物原料占比应超过60%，低于85%，或200目以上的精细化原料占比超过90%，同时这些精细化材料应保持在相对稳定的化学状态，上述数据稳定在±1.5%的波动范围之内，产出成品质量较高。

可以应用比表面积这个数据来衡量粉状物料细度，计算原料的精细化程度，有一些专家认为，比表面积相对于目数更可以反映原料的精细化程度以及成就性能。目前球团矿生产所使用的铁原料，比表面积数量一般控制在1400到2100平方厘米之间。但也要重视程度控制问题，避免精矿的粒度过细。如果粒度超过400目，那么可能会造成球团矿的脱水困难，需要进行二次干燥，不仅会增加工艺的复杂程度，还会带来成本的上升，导致成品在市场竞争当中缺乏比较优势。材料过细也会造成球团矿在磨削的过程当中消耗的资源能源过多，加剧钢铁生产工业的环境污染和能源消耗，不利于目前钢铁工业环境友好型的发展方向。

（2）水分对球团矿生产的影响

球团矿生产当中水分占比与水平调节是极其重要的，如果水分控制不合理，不仅会造成球团矿粒度、强度和产量下降，还会造成球团矿生产失败。控制水分主要通过干燥工艺、烘焙工艺，将水分的波动范围控制在±0.2%的波动范围之内，以保障造球系统的正常运行。目前还没有对水分含量进行标准化的数据管理，要结合实际的矿物原料粒度、密度、亲水性、孔隙颗粒度等等制定合理的范围，只有根据实际生产情况选择混合料的组成，满足造球机器要求的生产率以及成就条件，并通过水分实验来对造球环境全面测定，才能够提升球团矿生产的稳定性。但相对于同一种原料、同一种生产环境，水分的波动应该是越小越好。如果在同一次生产当中水分的波动值超过±0.3%，那么，球团矿生产的粒度和强度就会产生较大的差异，甚至无法满足目前的工业生产要求。在未来发展当中，只有通过实验室实验和大量工业生产实验获得比较数据，进一步提高水分控制的标准化程度，才能够提高球团矿生产的实际质量。

（3）化学成分对球团矿生产的影响

均匀稳定的化学成分会提高球团矿生产的质量，如果原料当中掺杂了过多的杂质，那么球团矿生产的稳定程度会显著下降，也造成生产工艺更加复杂，品质无法达到市场要求。欧盟市场对于球团矿当中铁分子含量的要求是波动值小于±0.3%，二氧化硫波动值小于±0.2%。三氧化二铝的波动值在±0.2%之间。日本标准对球团矿当中铁分子含量的要求是波动值小于±0.25%，二氧化硫波动值小于±0.4%。三氧化二铝的波动值小于±0.3%。澳大利亚标准对球团矿当中铁分子含量的要求是波动值小于±0.4%，二氧化硫波动值小于±0.3%，三氧化二铝的波动值小于±0.2%。我国目前还没有统一的规范和标准界定球团矿生产原料当中的化学成分，但从工业部门目前反馈出的数据来看，铁分子的含量至少应控制在±0.5%范围之内，二氧化硫控制在±0.3%的波动范围之内，三氧化二铝的波动值小于±0.4%，才能够取得比较好的生产品相，达到精细化球团矿生产的实际目标。

2.2 完善热工制度

热工制度主要包含生产工艺、生球输送方式、预热焙烧制度、风流制度、生产组织制度等等。热工制度也对球团矿的生产产生多种方面的影响，只有控制热工制度不断进行完善，根据目前的生产经济指标调整生产制度的限定范围，改进工艺技术，才能够促进球团矿生产水平提高。

（1）调整生产工艺

球团矿生产原料会对其生产效率、生产质量、生产周期造成不同程度的影响，同时热工制度是否合理、风量平衡程度、热稳定程度也会对球团矿的生产质量造成影响。优化高压锟磨生产工艺，将已经打磨过的较粗的精矿颗粒返回到生产线当中，进行二次锟磨，增强表面的活性，进一步提高颗粒的精细化程度，使得造球的性能显著提升，成球的品质也会增强。控制原料生产当中的水分，如果使用含水量50%的80%的赤铁矿，就要改变生球输送的方式，避免生球输送的过程当中出现破裂或连接成团的现象。降低生球输送的厚度，进一步提高生球的干燥程度。采取预热焙烧制度释放生球当中其他杂质的含量，例如通过氧化来释放铁杂质。预热焙烧到相应的温度，可以篦帘机预热从950°调整到1000℃。尽可能降低机速，使得生球在机内的干燥时间达到原有干燥时间的1.2到1.3倍，延长至20到25分钟，才能充分保障高温煅烧，提高生球的抗压强度。保障干燥效果，充分应用目前的风量，将两台热风机的风速提高到原有状态的35%，并同时应用冷风机循环冷却。应用这种双向循环的方式，使得球团矿生球的脱水效果更加良好。

（2）调节生产组织制度

首先，细化原料的选择和堆放，采取二维码配比方式，对每一个目数、每一种材质的原料给予一个特殊的身份进行识别，这个二维码当中包含的信息既要有精矿的来源，还要包含精矿的种类质量。方便后续的生产管理人员按照这个二维码来选择合适的原料，不同的精矿在配料仓应按照一定的配比相互组合在一起。保障材料的稳定性，避免材料由于化学反应而出现品相不合格，造成后续的预热焙烧质量不良。

其次，根据材料的实际性能来选择热工参数，如果是赤铁矿和磁铁矿共同生产球团矿，那么操作参数也要进行相应的调整。具体参数包含烘焙温度、机器转速、球顶上料量，按照这些参数的组合情况来对生球矿的抗压强度进行具体输出，但不论哪一种数据配合都要保障球团矿的抗压强度超过2000n。

最后，对设备进行化管理，只有提高设备的精细化程度，并对设备进行高效率的操作，才能够提高球团矿生产的实际质量，要在现有的工作流程之内对员工进行培训，保障其可以提高岗位的责任心，并建立财务管理制度，增加设备台账，对所有的工作设备进行全方面的维修，避免出现故障或使用周期较短造成停产的问题。

3 结论

综上所述，精细化的原料和完善的热工制度应用于球团矿生产，可显著提高其质量。从本文分析可知，研究原料和热工制度对球团矿生产造成的影响，有利于我们从技术发展的角度看待目前原材料的选择以及热工制度的配合。因而我们要加强技术性分析，探讨目前热工制度和原料选择当中存在的不足，进一步提高产量，降低生产消耗。