大型燒結(jié)機(jī)組生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦的實踐

石紅兵，楊恒元

（新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司）

大型燒結(jié)機(jī)組生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦的實踐

石紅兵，楊恒元

（新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司）

八鋼南疆公司燒結(jié)廠利用現(xiàn)有資源條件在同一臺大型燒結(jié)機(jī)上成功的生產(chǎn)兩種燒結(jié)礦，逐步摸索出一套行之有效的酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)的操作方法。豐富了高爐原料結(jié)構(gòu)，為企業(yè)降本增效提供了一種新途徑。

燒結(jié)機(jī)；酸性燒結(jié)礦；節(jié)能；降本增效

聯(lián)系人：石紅兵，男，44歲，大學(xué)本科，燒結(jié)工程師，烏魯木齊（830022）新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司燒結(jié)分廠

E-mail：Shihb@bygt.com.cn

1 前言

八鋼南疆拜城鋼鐵有限公司地處新疆阿克蘇地區(qū)拜城縣境內(nèi)，生產(chǎn)所需原燃料基本來自周邊地區(qū)。建設(shè)有綜合料場、1×430m2燒結(jié)機(jī)，2×1800m3高爐，2×120t轉(zhuǎn)爐及連鑄，1條高線機(jī)組生產(chǎn)線、2條棒材機(jī)組生產(chǎn)線及2座JN60型搗固式焦?fàn)t。

430 m2燒結(jié)投產(chǎn)后，生產(chǎn)能力富裕，一直處于低負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)，作業(yè)率不足70%，而高爐用球團(tuán)礦采購距約600多公里。為降低生產(chǎn)運行成本，減少球團(tuán)礦用量，嘗試在430m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦，為南疆高爐爐料結(jié)構(gòu)的選擇提供較大的空間。

在430m2燒結(jié)機(jī)工業(yè)生產(chǎn)前，委托八鋼公司本部實驗室進(jìn)行了多組燒結(jié)機(jī)試驗，試驗?zāi)M南疆430m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程控制及操控參數(shù)。試驗結(jié)論認(rèn)為在430m2燒結(jié)機(jī)上生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦是可行的。燒結(jié)礦堿度控制在0.6倍時，燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳。為此，參考試驗研究得出的有關(guān)參數(shù)，在南疆430m2燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行了酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)。

2 工業(yè)生產(chǎn)探索

2.1 燒結(jié)礦配比的確定

根據(jù)目前南疆綜合料場儲存物料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，鐵料為高品位鐵精粉、低品位鐵精粉、釩鈦鐵精粉及入燒礦。料場投運初期進(jìn)場的釩鈦鐵精粉約13萬t除部分作為料條墊底料外，其余部分在高爐試生產(chǎn)階段一直沒有使用。同時，由于目前混勻料場只有1條料條，1堆1取，單獨為酸性燒結(jié)礦造混勻料場地上存在限制。經(jīng)過多次討論，決定酸性燒結(jié)礦工業(yè)生產(chǎn)所需鐵原料不在綜合料場單獨進(jìn)行混勻作業(yè)，而直接采取釩鈦鐵精粉與入燒礦直供方式進(jìn)行。為改善酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)中料層透氣性的問題，工業(yè)生產(chǎn)初期配礦時入燒礦比例達(dá)到了40%，以提高原始物料的粒度。在第一次酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)順利后逐步進(jìn)行不同入燒礦配比的試驗，以及不同燒結(jié)礦堿度的試驗。根據(jù)南疆原料條件以及結(jié)合燒結(jié)杯實驗的結(jié)果，生產(chǎn)初始配比確定見表1。

2.2 酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程

2.2.1 原料準(zhǔn)備

第一次酸性燒結(jié)礦工業(yè)生產(chǎn)前先將配料的3個混勻料倉放空，在綜合料場通過汽車運輸將入燒礦與釩鈦鐵精粉分別通過上料地坑送到配料3個混勻料倉，料倉料位均達(dá)到半倉以后開始進(jìn)行酸性燒結(jié)礦的工業(yè)生產(chǎn)。

2.2.2 生產(chǎn)參數(shù)的確定

混合料水分：中控室按照工藝指令輸入物料配比，混合料進(jìn)入一次混合后，中控室開始加水，一次混合出來水分保持在8.0%，二次混合水分保持在8.5%，混合料達(dá)到寬皮帶布料器后，水分偏干，物料成球性比較差。通過不斷調(diào)整一次混合、二次混合加水量，在一次混合物料水分達(dá)到約8.5%，二次混合物料水分達(dá)到約10.1%時，混合物料成球性改善明顯，成球率提高。

點火溫度：由于燒結(jié)料層厚度400mm，燒結(jié)點火爐燒嘴距離料面比高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)時高320mm，點火溫度只能達(dá)到約900℃，點火表面勉強(qiáng)達(dá)到要求，點火強(qiáng)度不夠，料面返礦較多；根據(jù)燒結(jié)狀況逐步提高料層至600mm，點火溫度達(dá)到1000℃后，燒結(jié)料面點火狀況得以改善。

配炭量：焦粉初始配比為5%，燒結(jié)機(jī)臺車布滿料后，風(fēng)箱負(fù)壓較高，燒結(jié)終點溫度較高，燒結(jié)礦在機(jī)尾卸料時斷面顯示配碳量過大，有火苗，流鐵水等現(xiàn)象，燒結(jié)礦在環(huán)冷機(jī)冷卻不下來，被迫停機(jī)冷卻。重新開機(jī)后逐步降低配炭量達(dá)到3.8%，燒結(jié)機(jī)斷面顯示比較正常。

表2 酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)操作參數(shù)

R2：按照初始配比執(zhí)行的燒結(jié)礦堿度R2在0.85以上，主要是鋪底料與堿性返礦影響。逐步降低生石灰配加量，特別是高堿度鋪底料與高堿度返礦使用完后，生石灰增加到原來的配比，堿度逐步達(dá)到正常，達(dá)到中線0.6的標(biāo)準(zhǔn)。最終生石灰配加穩(wěn)定在1.5%。在隨后進(jìn)行的幾次酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)中分別進(jìn)行了堿度為0.55、0.50的試驗，均取得較好的效果。

通過幾次酸性燒結(jié)礦的工業(yè)生產(chǎn)，確定了合適的生產(chǎn)參數(shù)，見表2。

2.2.3 燒結(jié)過程調(diào)整

初始生產(chǎn)時上料量為300t/h，焦粉配比調(diào)整到3.8%后生產(chǎn)正常，逐步調(diào)整燒結(jié)機(jī)料層厚度與主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度，最終料層厚度最高達(dá)到650mm，再往上增加燒結(jié)料層透氣性急劇下降，生產(chǎn)惡化。當(dāng)料層穩(wěn)定在600～650mm后逐步增加上料量，第一次生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦料量最大控制在350t/h，在隨后的5次酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中逐步調(diào)整燒結(jié)機(jī)上料量，最大料量控制在650t/h，再往上加料，燒結(jié)機(jī)終點滯后，環(huán)冷機(jī)過紅料。燒結(jié)機(jī)上料量達(dá)到650t/h以后，再加大主抽風(fēng)門效果不顯著。

在第一次酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中，當(dāng)上料量穩(wěn)定在350t/h時，進(jìn)行了入燒礦配比的調(diào)整。當(dāng)入燒礦配比從40%逐步下調(diào)至25%的過程中，燒結(jié)過程逐步惡化，在配比為25%的時候，燒結(jié)機(jī)出現(xiàn)燒不透的的現(xiàn)象，環(huán)冷機(jī)上紅礦冷卻不下來，在調(diào)整過程中逐步增加主抽風(fēng)門的開度。酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中主抽風(fēng)門基本控制在30%～35%，風(fēng)量為3000～5000 Pa，風(fēng)量過大或者過小對生產(chǎn)過程都產(chǎn)生影響，在風(fēng)量調(diào)節(jié)過程中前4個風(fēng)箱基本關(guān)閉。

3 酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)操作要點

（1）進(jìn)行酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)的物料選用時要選用自然堿度低的原料，在生產(chǎn)時生石灰配比可適當(dāng)提高，有利于提高混合料造球效果，強(qiáng)化燒結(jié)過程。

（2）酸性燒結(jié)礦的粘結(jié)相以鐵鈣橄欖石為主，而高堿度燒結(jié)礦粘結(jié)相以鐵酸鈣為主。為增加燒結(jié)過程中粘結(jié)相，提高燒結(jié)過程中燃燒帶的溫度，需增加1%焦粉配比。

（3）粒度在0～8mm的原料配比要大，以保證燒結(jié)料原始粒度。八鋼南疆燒結(jié)廠兩次生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦的過程中入燒礦的配比在25%～40%。

（4）酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中混合料的水分比正常值要高1%～1.5%。酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中熔劑配比低，混合料成球性差，燒結(jié)過程中透氣性不好。為提高混合機(jī)制粒效果可適當(dāng)提高混合料的水分，同時降低制粒機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到強(qiáng)化制粒效果。

（5）酸性燒結(jié)礦時點火需要增強(qiáng)。八鋼南疆燒結(jié)廠由于使用同一臺燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)兩種堿度的燒結(jié)礦，高堿度燒結(jié)礦料層厚度達(dá)到720mm，而酸性燒結(jié)礦料層厚度最高只能達(dá)到650mm，燒嘴距臺車擋板350mm，另外兩種物料的透氣性差別較大，因此酸性燒結(jié)礦的表面點火強(qiáng)度比高堿度燒結(jié)礦差，燒結(jié)礦表層返礦多。為保證酸性燒結(jié)礦點火強(qiáng)度，建議使用發(fā)熱值高的焦?fàn)t煤氣。

（6）燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程中風(fēng)量要適中，風(fēng)量與上料量相對應(yīng)，風(fēng)量過大過小均不利于燒結(jié)過程的進(jìn)行。八鋼南疆430m2燒結(jié)機(jī)350t/h上料量對應(yīng)的風(fēng)門開度為30%～35%，風(fēng)量為3000Pa，而且前4個風(fēng)箱適當(dāng)關(guān)閉，當(dāng)上料量達(dá)到650t/h，主抽風(fēng)門開度為50%～55%，避免料層抽風(fēng)太狠，降低料層透氣性。

4 兩種燒結(jié)礦生產(chǎn)指標(biāo)對比

截止2014年3月共進(jìn)行了6次酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)，共生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦128115t，與2014年3月堿性燒結(jié)礦指標(biāo)對比情況見表3。

表3 兩種燒結(jié)礦指標(biāo)對比

（1）由于酸性燒結(jié)礦中配加生石灰比例減少，燒結(jié)礦中CaO大幅度下降，酸性燒結(jié)礦品位較堿性燒結(jié)礦高1.3%。

（2）從酸性燒結(jié)礦成分看，燒結(jié)礦的硫很低，一方面含鐵原料本身硫就很低，另一方面酸性燒結(jié)礦有利于脫硫效果。酸性燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)略有下降，生產(chǎn)六次酸性燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)比堿性燒結(jié)礦都低。

（3）酸性燒結(jié)礦中FeO含量較堿性燒結(jié)礦高。其中第四次到第六次生產(chǎn)時入燒礦品種發(fā)生了變化，入燒礦從磁鐵礦轉(zhuǎn)換成褐鐵礦，焦粉配比增加0.5%，燒結(jié)礦中FeO含量相應(yīng)升高。

（4）酸性燒結(jié)礦配加物料種類少，燒結(jié)礦堿度波動區(qū)間較高堿度燒結(jié)礦小。

（5）在燒結(jié)過程中酸性燒結(jié)礦內(nèi)返礦偏高，與高堿度燒結(jié)礦相差2%～4%。

（6）酸性燒結(jié)透氣性下降，燒結(jié)機(jī)混合料堆密度大，料層厚度降低，燒結(jié)機(jī)機(jī)速下降15%。

（7）酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中加水量較高堿度燒結(jié)礦少，但水分值要偏高1.5%。

5 酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)的難點

（1）同一臺燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)兩種堿度的燒結(jié)礦，在轉(zhuǎn)換過程中必須停機(jī)，使燒結(jié)機(jī)作業(yè)率降低。切換過程中質(zhì)量不好控制，會造成廢品多。在切換初期鋪底料是影響燒結(jié)礦質(zhì)量的一個主要因素，在配加生石灰是要考慮鋪底料對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響。

（2）目前燒結(jié)配料返礦料倉一般布置2個，在兩種堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中返礦倉位控制非常重要，控制不好會造成返礦混料，影響燒結(jié)礦質(zhì)量。另外為了保證酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中混合料的的粒度，在酸性返礦沒有產(chǎn)生前要配加一部分堿性返礦，此部分返礦對燒結(jié)礦的質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。

（3）八鋼南疆燒結(jié)使用的混勻料堿度在0.6～0.7，如果同樣使用高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)用的混勻料，在生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦過程中不能配加生石灰或者配加很少，不利于燒結(jié)過程的進(jìn)行以及設(shè)備的運行。

6 結(jié)論

八鋼南疆430m2燒結(jié)機(jī)在國內(nèi)同行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了同一臺機(jī)組進(jìn)行高堿度和酸性燒結(jié)礦的生產(chǎn)，為酸性燒結(jié)礦在大型燒結(jié)機(jī)組進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)積累了技術(shù)經(jīng)驗，為高爐爐料結(jié)構(gòu)選擇提供更大的空間。

實踐證明，在大型燒結(jié)機(jī)組生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦是可行的，而且在南疆1800m3高爐使用后爐況效果良好。既充分發(fā)揮燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)能力，又能為高爐提供廉價的原料，降低鐵水成本。

目前生產(chǎn)條件下適宜生產(chǎn)R2=0.50～0.6酸性燒結(jié)礦，且已經(jīng)摸索出一套行之有效的酸性燒結(jié)礦生產(chǎn)的操作方法。生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦與高堿度燒結(jié)礦相比，燒結(jié)礦FeO含量要高，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)略低，同時大塊相對要多一點。由于酸性燒結(jié)礦工業(yè)生產(chǎn)時間短，一些技術(shù)參數(shù)還需要進(jìn)一步摸索，還需要提高酸性燒結(jié)礦利用系數(shù)。

Practice of Acid Sinter Ore Production in Large Sintering Machine

SHI Hong-bing , YANG Heng-yuan
（Southern Xinjiang Bayi Iron & Steel Baicheng Limited Company)

Sintering plant in southern Xinjiang Bayi Iron & Steel company has successfully produced two kinds of sinter using existing resources on the same type sintering machine. And has probed a set of effective methods of producing acidity sinter, and gradually worked out a set of effective methods of production and operation. These methods have enriched blast furnace raw material structure ,and provide the new way of reducing cost and increasing efficiency for enterprise Key words: sintering machine；acid sinterore；reducing cost and increasing efficiency

TF124.5+1

B

1672—4224（2014）01—0006—03