高配比塞拉利昂礦在濟鋼燒結生產中的應用

陳淑龍

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南 250101）

生產技術

高配比塞拉利昂礦在濟鋼燒結生產中的應用

陳淑龍

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東濟南 250101）

塞拉利昂礦礦石大塊較多，含水量大，并且礦石成分中SiO2低、Al2O3高，不利于燒結礦物化性能的提升，影響爐渣流動性，因此濟鋼通過開展燒結杯試驗和工業生產試驗，確定了大量配用此種經濟料的燒結礦堿度水平，并優化完善了燒結生產布料和加水工藝，穩定燒結生產過程，提升燒結礦冶金性能，降低了燒結燃耗成本。

塞拉利昂礦；燒結；堿度；配比

1 前言

在當前的經濟形勢下，濟鋼通過大量配加塞拉利昂礦實現了煉鐵成本的大幅降低，但由于塞拉利昂鐵礦石都是露天開采，粒級較粗，含水量較大（雨季含水量高達15%），燒損較高，且此種礦石中含有較高的Al2O3，而SiO2含量相對較低，造成燒結礦低溫還原粉化率和轉鼓強度降低，高爐返粉升高。同時高爐的焦比和渣比升高，影響了高爐的穩定順行。如何穩定燒結礦物化性能，成為直接關系到煉鐵成本能否降低的首要問題。濟鋼通過先后開展不同堿度條件下的燒結杯試驗和逐步提升塞拉利昂礦配比的工業試驗，確定合適的燒結礦堿度控制水平，達到了穩定燒結礦冶金性能的目的。

2 燒結杯試驗

2.1 燒結杯試驗條件

試驗期間塞拉利昂礦在中和料中固定25%配比，通過調整熔劑比例，分析堿度對燒結礦物化性能的影響。為保證燒結杯試驗的針對性和有效性，所用原燃料及熔劑均在濟鋼煉鐵廠400 m2燒結機現場取樣，成分如表1所示。

表1 燒結原燃料化學成分%

2.2 燒結杯試驗過程和指標分析

為保證燒結杯試驗的實用性，由400 m2燒結車間工藝技術人員全程參與，并統計出不同堿度條件下燒結杯試驗的主要工藝參數，如表2。從表2數據可以看出，隨著堿度的逐步提升，燒結礦（5～10）mm小粒級和＜5mm含粉呈現逐步降低的趨勢，且燒結成品率提升明顯，因此提高燒結礦堿度有利于燒結礦有效產量的提升。從5個堿度水平的燒結礦RDI來看，+3.15mm的比例都在87%以上，完全滿足高爐生產要求。

表2 燒結杯試驗主要技術經濟指標

隨著堿度的升高，燒結礦利用系數的總體變化趨勢是逐步提高的，這說明在25%塞礦粉條件下，提高燒結礦的堿度，燒結過程中固液相反應溫度降低，鐵酸鈣體系增加［1］，相同燃料配比條件下，液相生成量增多，有利于燒結礦產量的提高。

通過對燒結杯試驗數據的測算，燒結礦堿度從1.7提高到1.75時，燒結礦轉鼓強度提高幅度比較小，燒結礦堿度從1.75提高到1.85時，燒結礦強度提高速度比較快，特別是堿度從1.8提高到1.85時，燒結礦強度急劇上升；堿度超過1.85時，提速也比較快，但與1.8～1.85的區間段提速相比是放緩的。

燒結礦堿度從1.75提高到1.90，燒結礦的平均粒徑增大趨勢明顯，這說明提高燒結礦堿度，有利于降低燒結礦含粉率，提高燒結礦平均粒徑，從而提高燒結礦產量，也有利于降低高爐返粉量，提高綜合效益。

由上述分析可知，在實際燒結礦生產中，燒結礦的堿度盡量保持在1.8以上，最好能控制在1.85以上，有利于燒結礦保持較高的強度。

在燒結杯試驗過程中，同時分別對不同堿度下的燒結礦進行了融滴性能的試驗，結果見表3。

表3 不同堿度條件下的燒結礦融滴性能

從表3數據可以看出，隨著堿度的變化，燒結礦的融滴性能也呈現一定的變化趨勢，主要表現在壓差呈降低趨勢，這一定意義上說明提高燒結礦堿度有利于料柱透氣性的改善。

綜上所述，在高配比塞拉利昂礦的情況下，提高燒結礦堿度，有利于燒結礦產質量的提高，特別是R=1.85±0.05的條件下提升明顯。

3 提高塞拉利昂礦配比工業試驗

3.1 試驗條件

根據前期的燒結杯試驗，在濟鋼煉鐵廠400 m2燒結機進行了提高塞拉利昂礦配比的工業試驗。試驗期間所用原燃料均為濟鋼常用的塞拉利昂礦、焦粉、生石灰、石灰石、復合輕燒鎂粉、返礦和除塵灰等，工業試驗的中和料主要鐵料配比見表4。

表4 燒結生產中和料主要鐵料配比%

工業試驗過程嚴格按照配比計劃進行，為減少外在因素影響，試驗期間燒結礦R按1.85±0.05、FeO按7.5%～9.5%，認真執行和落實工藝操作紀律，發現問題及時調整處理；同時加強設備維護，減少因停機對試驗結果造成的影響。

3.2 試驗過程及指標分析

工業試驗的主要操作參數見表5，其中混合料溫度48～55℃，點火溫度48～55℃，大煙道溫度120～135℃；燒結礦主要化學成分及質量指標見表6；主要經濟技術指標見表7。

在生產實踐過程中，由于塞拉利昂礦配比的逐步提高，燒結混合料粒級逐漸增大，造成燒結過程負壓降低，垂直燒結速度加快，高溫保持時間縮短，燒結礦實物質量下降，且由于塞拉利昂塊礦中大塊較多，經常造成布料活頁門卡大塊現象，引起料層大幅波動，燒結過程穩定性降低。

表5 試驗期間主要操作參數變化

表6 燒結礦化學成分及質量指標%

表7 燒結生產主要經濟技術指標

根據高配比塞拉利昂礦的工業生產情況，車間對預配料室和配料室料槽篦子進行加密處理，在配料皮帶秤下料口增設自動分料裝置，有效消除了大塊對燒結布料的影響，對中和料料堆和料槽篦子處分揀出的大塊進行回收破碎再利用，做到資源充分利用。

通過對配混加水模式和燒結布料工藝的改進，進一步推進“低水厚料層”的燒結生產模式，優化鋪底料厚度，實現燒結有效料層的提高，在保證燒結生產穩定性逐步提升的前提下，使配混加水量降低10 t/h，燒結料層達到830mm，燒結負壓＞14.5 kPa，實現超高料層和高負壓的生產工藝，充分利用了料層的自動蓄熱作用，達到固體燃耗降低和燒結表層返礦量減少的目的［2］。

4 結語

1）提高燒結礦堿度有利于提高燒結礦的產質量水平。在條件許可的情況下，燒結礦堿度盡可能控制在1.8%±0.05%，保證燒結礦有較高的強度和較大的平均粒徑，以降低高爐返粉率，提高綜合經濟效益。2）從試驗時檢測的焦粉粒度看，仍存在過破碎現象，不利于燒結礦燃耗的降低和燒結礦產質量的提高，建議在破碎焦粉、無煙煤時，一定要控制好四輥的間隙，做到三勤，即勤觀察、勤檢測、勤調整，盡量控制小于1mm部分的焦粉/無煙煤比例，以進一步降低固體燃耗。在目前的條件下，主要措施是放寬固體燃料粒度上限，由3mm提高到4～4.5mm［3-4］。另外，從生石灰粒度檢測結果來看，生石灰粒度偏粗，應督促供應商盡快改進。3）通過提高配比塞拉利昂礦實現降低燒結成本是可行的。

［1］彭志堅.武鋼燒結廠燒結料燒結性能的實驗研究［J］.武漢科技大學學報（自然科學版），2003，26（4）：20-23.

［2］傅菊英，蔣濤，朱德慶.燒結球團學［M］.長沙：中南工業大學出版社，1996.

［3］韓淑峰.燒結固體燃料最佳粒度的研究［J］.燒結球團，2013，38（2）：20-24.

［4］袁兵.寶鋼燒結固體燃料粒度控制探索與實踐［J］.燒結球團，2010，35（1）：44-47.

Application of High Proportion Sierra LeoneOrein Sintering Production of J inan Steel

CHEN Shulong
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Sierra Leone ore which have many large blocks,high water content and the relatively lower SiO2compared with higher Al2O3is not conducive to promotion of chemical and physical property of sinter,affecting slag fluidity.Through the industrial practice to sierra Leone ore,Jinan Steel sets up the alkalinity level of sinter and optimizes distribution process and water supply system for a lot of using this ore,which improving the stability of the sintering process and promoting the stability of the sinter chemical properties,low sintering cost was achieved.

Sierra Leone ore;sintering;alkalinity;proportion

TF046

B

1004-4620（2014）04-0024-02

2014-06-04

陳淑龍，男，1976年生，1999年畢業于武漢科技大學團礦專業。現為濟鋼煉鐵廠400 m2燒結車間主任，工程師，從事燒結生產技術工作。