首钢长钢炼铁厂金布巴粉置换卡拉拉粉生产实践

闫 波，王保国

（首钢长治钢铁有限公司，山西 长治 046031）

为进一步扩大外粉使用范围，降低烧结配矿成本，2020年首钢长钢炼铁厂对新矿种金布巴粉的适宜配比及烧结矿的性能指标进行了探索及生产总结，旨在替换经济性较弱的卡拉拉粉。金布巴粉是由必合必拓公司提供的澳大利亚皮尔巴拉纽曼地区的布鲁克曼型铁矿粉，该矿粉具有赤铁矿和针铁矿的混合结构，其物理性能和烧结性能与PB粉、纽曼相接近[1]。生产实践表明，各项经济技术指标与目前生产水平持平，能较好地满足高炉生产需要。

1 金布巴粉的理化性能

金布巴粉主要矿物组成为赤铁矿和褐铁矿以及两种矿物的混合矿，其褐铁矿以针铁矿形式存在。金布巴粉及卡拉拉粉化学成分见表1和表2。从表中可知，该矿粉品位较卡拉拉粉品位略低，w（TFe）在60%~61%；较卡拉拉粉w（SiO2）含量低，w（SiO2）在5.0%~5.1%。两种矿种有害元素含量较低，但w（Al2O3）、P含量相对偏高，w（Al2O3）含量为2.50%，P含量为0.11%；金布巴粉矿粉粒度≤6.3 mm粒级76.7%，相较卡拉拉粉≤6.3 mm粒级78.8%低2.1%，粒度组成较为适中、均匀，有利于造球，提升料层透气性及烧结过程矿化反应的进行[1]。

表1 金布巴粉的化学成分%

表2 卡拉拉粉的化学成分 %

2 工业配加情况

2.1 生产原燃料条件

生产所用原料成分见表3。根据公司现存矿粉资源及生产组织模式，以澳特粉作为主矿，搭配高品位磁铁矿1和主流矿粉2，经预配料混匀后配入烧结配料系统。同时配入熔剂，包括生石灰粉、轻烧白云石粉和活性石灰。

表3 含铁原料化学成分 %

2.2 烧结配矿结构

生产试验期间烧结配矿结构见下页表4。根据铁前平衡要求，烧结矿碱度控制在（1.65±0.08）倍，在保持其余矿种配比不作大幅度调整基础上，考虑金布巴粉同比例置换卡拉拉粉。试验期A金布巴粉配入13%，置换卡拉拉粉，试验为期15 d。

表4 烧结配矿结构表(质量分数)%

2.3 烧结机参数及指标

烧结工艺参数见表5。金布巴粉配入后相较于卡拉拉粉配入期间混合后+3 mm粒级比例增大，透气性改善，点火炉负压升高。点火温度相近，料批升高后，终点与总管温度均升高，有利于烧结生产。焦粉配比大幅度降低，内返矿率略微升高。

表5 烧结工艺过程参数

2.4 烧结矿质量

金布巴粉替代卡拉拉粉配入后，烧结矿品位降低0.25%，SiO2含量降低，Al2O3含量升高0.1%，MnO含量降低。成品粒度组成，-10 mm粒级组成较B阶段降低，烧结矿强度、转鼓指数略降低。根据铁前总体要求，烧结矿替代球团满足高炉生产，高炉配料机构烧结矿占比87%，烧结矿碱度按（1.65±0.08倍）控制，烧结转鼓指数要求≥74%，能够满足高炉生产需求。烧结矿主要化学成分及转鼓指数见表6，烧结矿粒度组成分析见表7。

表6 烧结矿主主要化学成分及转鼓指数 %

表7 烧结矿粒度组成分析（质量分数）%

金布巴粉置换卡拉拉粉后，烧结固体燃料消耗降低，一方面，烧损较高的澳特粉配比降低，巴西粗粉配比提高所致；另一方面，金布巴粉烧损较卡拉拉粉烧损较低，金布巴粉配入后导致固体燃料消耗大幅降低。金布巴粉配入后，烧结矿强度、粒级的变化导致内返矿配比略升，烧结料层透气性改善，垂直燃烧速度趋于升高。烧结矿Al2O3含量升高，入炉品位降低，高炉工序应关注炉渣镁铝比变化，及时反馈调整白云石配入量。

3 经济性分析

金布巴粉与卡拉拉粉均为现货资源，金布巴粉吨度价较卡拉拉低0.33元/t，与普指62%相比，金布巴粉采购价格与普指价格更为接近。从采购成本上分析，金布巴粉较卡拉拉粉经济性更强。

4 结论

1）受限于金布巴粉P、Al2O3含量偏高，金布巴粉配料中关注烧结矿中P含量变化，配比13%为宜。关注杂料配比情况，适时停配钢渣粉等P含量较高杂料，并做好造堆混匀工作。金布巴粉液相流动指数较低，与流动性指数较高的褐铁矿搭配，有利于得到较高的黏结相强度。以澳特粉褐铁矿为主铁料的配矿结构，金布巴粉较卡拉拉粉有益于烧结生产。

2）生产实践表明，金布巴粉投入有利于提高料层透气性，提高烧结利用系数和产量。

3）相较于卡拉拉粉，金布巴粉采购价格吨度价较为便宜，经济性可观。

4）金布巴粉投入后，提高燃料配比及点火温度，保证烧结质量，满足高炉生产。

5）金布巴粉等高铝高矿粉投入后，应密切关注高炉工序渣中镁铝比变化，适当提高白云石粉配入量，满足高炉造渣对镁铝比的要求。