漢鋼提升燒結礦質量實踐

田肇運

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司， 陜西 漢中 624200）

1 概述

陜鋼集團漢鋼公司（全文簡稱漢鋼）通過實施熱風燒結、厚料層燒結等工藝改進措施，加強燒結機日常生產(chǎn)操作，燒結礦質量得到顯著提升。燒結礦成分穩(wěn)定性得到改善，燒結礦堿度穩(wěn)定率從74.13%提升至91.15%；燒結礦物理性能得到保障，轉鼓指數(shù)達到79%以上，篩分指數(shù)控制在5%以內，平均粒徑從18.13 mm提升至21.23 mm；燒結礦冶金性能得到提升，還原性達到75%，低溫還原粉化率（+3.15 mm）達到72%。

2 提升燒結礦質量采取的措施

2.1 原燃料結構及質量把關

燒結礦質量的先決條件是原燃料條件，這一方面要求燒結原燃料結構要合理，主要包括配礦結構、熔劑結構、燃料結構，以及其之間的匹配性；另一方面要求原燃料質量達到工藝要求，且保證質量的穩(wěn)定性。

漢鋼配礦結構主要為三大種：巴西赤鐵礦、澳大利亞褐鐵礦、周邊磁鐵礦。配礦中嚴格控制褐鐵礦比例不超過60%，降低燒結過程料層的收縮，同時配加10%～20%周邊磁鐵精礦粉，保證燒結過程宏觀氧化氣氛；熔劑結構調整根據(jù)含鐵原料原始粒度組成進行調整，原始粒度差時，相應增加生石灰粉用量，提升混合料造球效果；固體燃料結構使用主要使用焦末，蘭炭、無煙煤有經(jīng)濟性時，配加70%焦末+30%無煙煤/蘭炭，保證混合燃料揮發(fā)分小于5%。

原燃料質量重點關注混勻礦質量的穩(wěn)定性，中和混勻料場確保堆料層數(shù)大于400層，同時實施“變起點、變終點”堆料，減少兩端質量波動；熔劑重點把控粒度控制，要求＜3 mm的大于90%，同時將質量不同的自產(chǎn)生石灰粉和外購生石灰粉分類入倉使用，固體燃料重點把控粒度、水分控制，確保焦末破碎的效果。

2.2 工藝保障措施

2.2.1 保證混合料溫度

針對漢鋼混合機、制粒機至燒結機機頭混合料倉距離較遠的情況，為保證混合料溫度，降低燒結過濕帶對生產(chǎn)質量的影響，一方面水箱，混合機用水經(jīng)蒸汽加熱后達到90℃以上；另一方面，證制粒機用蒸汽壓力，確保制粒機提升料溫的均勻性。通過以上兩項措施，將燒結機圓輥處混合料溫度從55℃提升至了60℃。

2.2.2 提升燒結機料層厚度

厚料層燒結有利于改善燒結礦的礦物組成和還原性，促進燒結過程中復合針狀鐵酸鈣的生成，可有效燒結礦轉鼓指數(shù)、燒結礦的產(chǎn)量，同時，燒結過程中，隨著燃燒帶下移，由于“自蓄熱作用”，厚料層燒結降低固體燃料消耗的效果非常明顯，能有效降低固體燃料消耗。

2015年，漢鋼265 m2燒結機料層厚度750 mm，與欄板平齊，在不更換欄板的情況下，為繼續(xù)提升燒結機料層厚度，漢鋼采取了梯形布料技術，主要采取了以下方面措施：

1）提升了生石灰粉使用比例，配料室生石灰粉配比達到6%，燒結原料原始透氣性增強。

2）對返礦加水，以增強其成球核心作用，同時調整制粒機轉速，強化混合制粒性能，提升燒結料3～5 mm粒級。

3）加大七輥布料器日常清理、維護，確保燒結機布料合理偏析，小粒度布于上層，大粒度布于下層。

5）加強燒結機點火溫度控制，防止料面結殼影響主管負壓升高。

通過以上措施，漢鋼將燒結機料層厚度提升至800 mm，超臺車欄板50 mm。

2.2.3 保證環(huán)冷機冷卻效果

1號燒結環(huán)冷機為橡膠密封式環(huán)冷機，生產(chǎn)中漏風嚴重，不能保證燒結礦的合理冷卻，通過將1號燒結環(huán)冷機由橡膠板密封改為包容式機械密封，有效降低了臺車與風箱、臺車三角梁處、曲軌處臺車梁及臺車欄板與風罩間的漏風，通過4臺風機開度從小到大逐步升高的的冷卻制度，保證了燒結機冷卻效果，避免了燒結礦急劇冷卻或冷卻效果不佳。

2.2.4 燒結機增加料面打孔設備

燒結機點火溫度控制偏高后容易出現(xiàn)料面結殼的情況，結合后隨著料面的收縮，料面出現(xiàn)裂紋，且分布不均，裂紋處冷空氣流量較大，使局部燒結過程，為解決這一問題，該公司在熱風罩后設立了料面打孔設備，在料面上均勻打孔，保證料層透氣的均勻性。

2.3 強化燒結機工藝操作

2.2.1 嚴格控制燃料粒度

焦末粒度過細后，燃燒速度過快，導致熱量不能得到有效利用，粒度過粗，焦末在料層中分布不均，燃料粒度過大，造成周圍還原氣氛強、物料過熔，燃料少的地方，焦末燃燒產(chǎn)生熱量不足以使燒結反應的充分進行。

嚴格控制焦末粒度，杜絕破碎后焦末過細或過粗，將焦末＜3 mm部分控制在75%～80%；＞5 mm部分控制在5%以內。操作時以機尾紅層厚度、亮度的不同微調焦末配比，燒結礦w（FeO）控制要求7%～9%，保證了燒結礦物理性能和冶金性能。

2.2.2 嚴格控制混合料水分和固定碳

不同的原燃料結構下，由于各物料濕容量的不同，其適宜的混合料水分不同，且存在一定的區(qū)間范圍。為降低燒結料層過濕帶對燒結生產(chǎn)的影響，在保證混合料造球的基礎上，追求低水操作，以降低過濕帶厚度。

混合料水分的判斷上采取雙重判斷，一方面靠崗位人員及工藝員現(xiàn)場判斷，另一方面同時為更加精準判斷混合料水分，購置了烘干箱對混合料水分進行測定，有效指導了水分的判斷及精準控制。燒結混合料水分控制波動從±0.2%降低至±0.1%。

料層厚度提升50 mm后，降低了燒結配料室固體燃料配加量，配比降低了0.1%，同時為精準控制混合料固定碳，采取了以下方面措施：

1）定期對焦末配料秤進行校準，保證稱量的精準。

2）加強焦末的防雨，減少焦末水分波動；看火工、工藝員每班對燒結機機尾紅層進行觀察，發(fā)現(xiàn)偏離預期目標及時對焦末配比進行調整。

2.2.3 強化溫度參數(shù)的控制

1）點火溫度的控制。燒結點火操作要控制適宜的點火溫度及點火時間，確保將混合料中的焦末點燃，同時補充料層熱量，適宜的點火控制要求為料面不發(fā)黃，且無過熔、結殼的現(xiàn)象。正常生產(chǎn)控制下，點火溫度為1 000～1100℃，合理調整燒結機前3個風箱開度，保證爐膛壓力為微負壓或微正壓，保證一定的點火深度。

2）廢氣溫度的控制。操作中合理調整燒結機前3個及后3個風箱風門開度，控制該區(qū)域風量，將燒結機終點位置穩(wěn)定控制在倒數(shù)第二個風箱，廢氣溫度穩(wěn)定在120～140℃。

3）成品燒結礦溫度的控制。為有效利用燒結礦溫度，同時避免發(fā)生環(huán)冷排“紅礦”的現(xiàn)象，環(huán)冷風門根據(jù)成品礦溫度變化調整，風機及風門開度遵循從后向前逐步開啟，關閉或調小風門則從前向后，環(huán)冷排礦溫度控制要適中，不得過高或過低，正常生產(chǎn)中控制在80℃左右。

3 燒結礦質量改進效果

通過以上措施的實施及深化，漢鋼公司燒結礦質量得到了改善提升，燒結礦強度得到提升，粒度改善，燒結礦綜合返礦率得到降低，燒結礦低溫還原粉化率、還原性得到提升，具體見表1。

表1 漢鋼燒結礦質量指標

4 結語

1）進廠原燃料質量及結構的合理是燒結礦質量保障的前提。

2）通過實施相關工藝措施，穩(wěn)定燒結機日常操作，實施低碳厚料層燒結，料層厚度保證在800 mm以上，有利于提升燒結礦質量。

3）合理調控固體燃料粒度、配比，在保證燒結礦冷強度的前提下盡量降低FeO控制水平，才能取得合理均衡的燒結礦物理性能及冶金性能。