青鋼降低高爐槽下燒結返礦率生產實踐

楊小建，孫志成，王東

（青鋼集團銀鋼煉鐵有限公司，山東青島 266043）

節能減排

青鋼降低高爐槽下燒結返礦率生產實踐

楊小建，孫志成，王東

（青鋼集團銀鋼煉鐵有限公司，山東青島 266043）

2013年初青鋼高爐槽下燒結返礦率達210 kg/t，鐵水成本明顯增加。為此，青鋼煉鐵公司從配礦結構、燒結礦堿度及熔劑質量、料層厚度、點火溫度、燒結工藝、篩分系統等方面進行改進，采取優化配礦結構、適當提高燒結礦堿度和穩定熔劑質量、提高點火溫度、改進燒結生產工藝、加強高爐槽下篩分管理等措施，使燒結礦強度提高了5%，燒結返礦率下降了17%，年降低費用1 179.36萬元。

高爐；燒結礦；返礦率；燒結

1 前言

青鋼集團銀鋼煉鐵有限公司2012年共生產燒結礦473萬t，但燒結礦粒度組成較差，高爐槽下燒結返礦率較高，2013年年初高爐槽下返礦率達210 kg/t，較高的燒結返礦率不僅提高了燒結礦的成本，還對高爐爐況的順行產生了一定的影響。為此，青鋼從影響高爐槽下返礦率的各個因素著手，進行一系列的優化改造，使燒結礦強度大幅度提高，高爐槽下返礦率明顯降低。

2 原因分析

2.1 配礦結構變化頻繁

青鋼燒結生產所用的礦粉全部為進口礦粉，以巴西粉、澳粉、印度粉為主，另外還有馬來粉、印尼粉、沙特粉、朝鮮粉、伊朗粉等，品種多、貨源不穩定，造成燒結變料頻繁，很難在一個階段維持相同的原料結構，燒結礦質量時常出現波動。由于礦粉價格的持續上漲，采購的礦粉以市場現貨為主，采購總體數量少，可供選擇的余地較窄，給配礦帶來較大被動，對燒結礦質量影響較大。

2.2 熔劑有效成分不穩定

2013年1月，燒結礦堿度中值僅為1.85，燒結礦粘結相中鐵酸鈣液相數量較少，燒結礦強度低。另一方面青鋼燒結用熔劑全部外購，每月消耗熔劑近50 000 t，熔劑供應緊張，購買的廠家比較多，有效成分低而且不穩定，這不僅使熔劑消耗上升，而且造成燒結礦的成分尤其是燒結礦堿度波動較大，使燒結礦強度降低，高爐槽下燒結返礦率升高。

2.3 厚料層燒結未能引起重視

燒結料層的厚薄對燒結礦轉鼓強度也有重要的影響。當燒結料層薄時，由于燒結機運轉速度比較快，使燒結過程高溫保持時間短，固相反應和液相的生成受到限制，必然導致燒結礦強度的降低。隨著燒結料層的加厚，在保持垂直燒結速度不變的情況下，因機速減慢，點火時間與高溫保持時間延長，混合料中的液相增多，有利于提高燒結礦的強度。不僅如此，料層增厚還會使燒結礦層的自動蓄熱作用得到充分發揮，燒結料的配碳量減少，燒結礦中FeO含量降低，改善了燒結礦的還原性。由于受傳統思想的影響，厚料層燒結的優點一直未能引起足夠的重視，依然習慣采用薄料快轉的傳統方式，產量雖有提高，但是燒結礦強度普遍較低。

2.4 燒結點火系統影響

青鋼燒結點火全部為高爐煤氣，與焦爐煤氣和轉爐煤氣相比，發熱值較低，盡管實行空氣、煤氣雙預熱的點火工藝，但高爐煤氣含塵高，運行一段時間后部分換熱管堵塞，預熱爐高溫段空氣換熱器的部分換熱管燒破，點火溫度僅能達到1 050℃左右。點火溫度相對較低，料層表面成礦率極低，產生大量的返礦。

2.5 燒結工藝有待進一步完善

燒結生產過程中水分不穩定，小礦槽、泥輥、活頁門易粘料造成布料不均勻，松料器磨損嚴重，松料效果不理想，透氣性較差，很難實現厚料層燒結，燒結礦強度很難提高。

2.6 供料路線長

燒結成品倉與高爐原料倉距離較遠，尤其是三燒，燒結礦在運輸過程中經過多條皮帶、多個轉運站，上下皮帶之間落差較大，最大落差超過6 m，燒結礦在轉運過程中既容易砸破下料溜槽又造成燒結礦破碎，因而高爐槽下燒結返礦率升高。

2.7 成品篩分效率底

現用篩板易堵塞，尤其是5 mm的篩板，運行一段時間后，篩分效率明顯降低，＜5 mm的小粒級燒結礦進入成品礦，因而高爐槽下燒結返礦率升高。

通過對高爐槽下返礦粒級測定，＞5 mm的燒結礦占25%，高爐槽下篩磨損嚴重，使大粒度燒結礦進入返礦，這也是返礦率升高的原因之一。

3 改進措施

3.1 改善原料質量

1）針對青鋼進口粉種類多、品種雜的特點，嚴格制定進廠標準，強化過程管理，堅決杜絕購買低品位、高雜質的礦粉來降低成本，而應適當放寬礦粉的部分成分指標，采購性價比高的礦粉。2）必須保證大宗礦粉（卡粉、PB、揚迪粉）的供應，成分相對穩定，特別是SiO2的質量分數小于4.5%。

3.2 適當提高燒結礦堿度中值

燒結礦二元堿度的高低，對燒結礦的轉鼓強度影響較大。當燒結礦中SiO2含量一定時，隨著二元堿度的提高，液相數量相應增多，生成較多的復合鐵酸鈣粘結相［1］。試驗證明，燒結礦不同堿度對復合鐵酸鈣的生成有一定影響，鐵酸鈣的生成隨堿度的提高而增加，當堿度為l.8時，SFCA成為主要膠結相，數量增加到30%～40%以上；當堿度R＞2.0后，SFCA的增加變得比較平穩。所以高堿度燒結礦的最佳二元堿度區域為1.8～2.0，在這個區域內，燒結礦的轉鼓強度隨著堿度的增加而提高，2013年3月份把燒結礦堿度R由1.8調至2.0。

煉鐵公司和質量管控部嚴格取樣制度。對大供戶定倉打料，在配料室熔劑倉下料過程中定時、定點取樣，對小供戶在打料過程中分時間段取樣；早班技術科跟蹤取樣，中班、夜班四班調度跟蹤取樣，現場取樣，現場封樣，并在樣袋上簽字；另外，生產過程中發現熔劑質量有問題，四班調度馬上聯系質量管控部取樣人員到現場取樣，該抽檢樣作為結算樣。

與采購部門建立聯動機制，嚴格質量把關，優先采購有效成分高且質量穩定的熔劑，對那些質量不合格且成分波動大的供貨商逐步減少其供應量，并書面反饋，責令其立即整改。

3.3 采用厚料層燒結

厚料層燒結可使過快的垂直燒結速度受到控制，有利于保證必要的高溫持續時間，避免上層燒結礦過快地冷卻。隨著燒結料層的增加，臺車上部強度差的燒結礦比例相應降低。另外，厚料層燒結還有利于熔劑的分解礦化，促進鐵酸鈣的形成，使燒結礦中以鐵酸鈣為主的粘結相數量增多，有利于提高燒結礦的轉鼓強度［2］。對新老職工進行燒結新工藝的培訓，提高職工的的理論知識和操作技能，堅持厚料層燒結。要求一燒料層不低于480 mm，二燒、三燒料層不低于680 mm，并形成了制度，對違反該制度的車間，要納入考核。通過實施厚料層燒結，提高了燒結礦轉鼓強度，降低了固體燃料消耗。

3.4 提高點火溫度

燒結點火溫度既影響表層燒結礦的強度，也影響燒結過程的正常進行。當點火溫度太低時，表層燒結料得不到足夠的熱量，產生的粘結相少，燒結礦轉鼓強度必然降低。但點火溫度過高，表層燒結礦過度熔化，會形成不透氣的外殼，使垂直燒結速度降低，燒結礦還原性變差。適宜的燒結點火溫度取決于燒結料的性質、混合料水分及配碳量多少。通過料層的風量越大，垂直燒結速度就越快，從而可以提高燒結生產率。但當垂直燒結速度增大到一定程度后，再繼續增加風量，燒結速度過快，表層燒結礦冷卻加劇，高溫層燒結料成型條件變差，燒結礦轉鼓強度將有一定程度的降低。

為此，把點火溫度納入考核指標，要求主控室操作人員根據點火溫度的變化趨勢及時調整空燃比；利用檢修時間，打開煤氣預熱器的頂蓋，檢查換熱管是否有堵塞，如有堵塞，及時清理；檢查高溫段空氣預熱器的換熱管是否有燒破，如有燒破，及時修補或更換；還規定了預熱爐爐膛溫度不得高于950℃，避免燒破換熱管。

3.5 進一步完善燒結生產工藝

認真分析生產現狀，要實施厚料層燒結，必須在布料系統和水分穩定上進行改造，主要包括以下幾個方面：

1）更換松料器。松料器起到疏松底部料層的作用，可提高垂直燒結速度降低抽風負壓，通過借鑒其他廠家經驗，決定將原來的板式松料器改為單層可調式管式松料器，更有效地保證料層的透氣性。2）小礦槽加不粘料襯板。小礦槽粘料后有效容積減小，影響布料，使混和料在臺車寬度方向上透氣性不均勻，因此必須加不粘料襯板才能保證合理布料。3）活頁門改造。活頁門開口由墜砣和其自身重量控制分為3節，它的開口大小受混合料中大塊和水份的影響而波動且易粘料，導致三個活頁門下料不均，造成料層不穩定。將活頁門內側加不粘料襯板以保證下料穩定。4）壓料網調整。壓料網重量輕，壓料效果不明顯，將壓料網與料面之間的角度適當調整，并適當加以配重，這樣再配合松料器就可以保證料面平整壓實又不影響透氣性。5）污泥攪拌、上漿系統改造。將原來的電機帶動葉輪攪拌改為電機加渦輪減速帶動自制葉輪進行攪拌，上漿系統彎頭改為耐磨陶瓷彎頭，故障率大幅下降，同時把上漿泵與上料皮帶聯鎖，開、停配料時不至于水分波動太大。

3.6 改造下料口

充分利用檢修的機會，將落差大的下料口改造成多層階梯下料口，形成料磨料。在此基礎上，再鋪設廢舊皮帶，以減少成品燒結礦在多次倒運過程當中因摔打而形成的返礦

3.7 強化成品礦篩分及高爐槽下篩分管理

造成燒結礦篩分效率低的主要原因是篩板堵塞，要求三個燒結作業區每次計劃檢修時安排人員清理篩板。另外，通過借鑒學習，把目前二燒成品篩進行改造，從二篩下料口接一小皮帶，把5～10 mm小粒級的燒結礦供煉鋼使用，既可降低燒結返礦率，又能保證高爐爐況順行。

加強高爐槽下振動篩篩分管理，對篩孔定期檢查，如果返礦中＋5 mm質量分數達到20%以上時，及時更換篩網，避免振動篩損壞導致大粒級合格燒結礦進入返礦。

4 結語

青鋼通過采取優化配礦結構、適當提高燒結礦堿度和穩定熔劑質量、采取厚料層操作、提高點火溫度、改進燒結生產工藝、加強高爐槽下篩分管理等一系列措施，燒結礦強度提高了5%，高爐槽下燒結礦返礦率由210 t下降到174 t，降低了17%，年可降低費用1 179.36萬元。

改造下料口，雖能對燒結礦破碎起到一定的緩沖作用，但效果不是太明顯，是否增加直通皮帶，減少轉運次數，以降低燒結礦的破碎程度。

［1］曾才兵.燒結礦堿度分析［J］.燒結球團，2001（4）：40-41.

［2］龐秋林，萬愛福，李新兵.降低燒結礦返礦率攻關實踐［J］.燒結球團，2004，29（5）：19.

Production Practiceof Reducing theReturn FineRatioof Sintered Oreunder Trough of BF in QingdaoSteel

YANG Xiaojian,SUN Zhicheng,WANG Dong

（Yin Gang Ironmaking Co.,Ltd.,of Qing Gang Group,Qingdao 266043,China)

At the beginning of 2013,the return fine ratio of sintered ore under trough of BF has reached to 210 kg/t at Qingdao steel, which has lead to the hot metal cost increase.To reduce the return fine ratio of sintered ore under trough of BF,a research team was formed.A series of improvement measures,such as improving ore matching structure,increasing sintered ore basicity,stable flux quality,rising ignition temperature,improving sintering process,enhancing screening system,were carried out.Due to the implement of these measures,the sintered ore strength has increased by 5%,and return fine ratio of sintered ore has dropped by 17%.The sintering cost can reduce 11.793 6 million yuan per year.

sintering;low basicity sinter;lump ore;metallurgical property;cost

TF046.4

B

1004-4620（2014）03-0048-03

2014-03-12

楊小建，男，1980年生，2007年畢業于哈爾濱師范大學地理科學專業。現為青鋼集團銀鋼煉鐵有限公司技術科燒結工藝主管，助理工程師，從事燒結配礦和燒結工藝管理工作。