漢鋼燒結料場提升中和混勻效果生產實踐

王軼韜，王建鵬，鄧 波，包 路，王國龍

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司，陜西 勉縣 724200）

陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司（全文簡稱漢鋼）位于秦嶺以南的陜西漢中勉縣，燒結用含鐵原料多以進口礦粉為主。受地理位置影響，漢鋼燒結的原料穩定性相對較差，出現含鐵料配比不能長期穩定、每月變更配料配比2～4次、含鐵料成分波動較大等情況，不利于燒結礦指標的穩定。原料是燒結生產的基礎，為保證燒結過程順利進行，獲得優質高產的燒結礦，必須精心備料，使燒結用料供應充足，成分穩定，粒度適宜，為高爐的穩定順行創造條件[1]。為此，漢鋼燒結開展提升含鐵料中和混勻的技術研究，通過運用鱗形堆料及階梯式取料、建立“BLOCK”單元堆料機制、使用“起終點漸變”堆料工藝、循環物料分類配加、料頭料尾有效處置、建立混勻礦全成分評價體系等方式，有效提高了含鐵料混勻效果，為超厚料層均質燒結的實施創造了良好的原料條件。

1 提升含鐵料中和混勻效果技術措施

1.1 運用鱗形堆料及階梯式取料方式

1）一次料場進口粉礦使用鱗形堆料。將一次料場進口粉礦堆料作業由人字形調整為鱗形堆料，降低進口粉礦粒度的偏析、成分的波動。取料作業實行行走和懸臂旋轉、俯仰動作相互結合，料垛自上而下進行階梯式取料，提升原料初混效果。

2）一次料場階梯式取料。一次料場堆取料機取料實行行走和懸臂旋轉、俯仰動作相互結合，料垛從上而下進行階梯式取料，取料時采用分3～4層循環取料，每個取料斷面不得超過6 m，減少水平偏差。

1.2 建立“BLOCK”單元堆料機制

漢鋼燒結含鐵料混勻過程中存在短板，混勻礦實際成分與預期目標成分存在偏差，燒結礦w（TFe）±0.2%、w（SiO2）±0.1%控制準確率僅為50%，影響燒結礦各項成分指標、物理性能及冶金性能的穩定性。

為降低燒結礦實際成分與目標成分的偏差，漢鋼燒結實施“BLOCK”單元堆料技術，將混勻礦造堆分為5～6個單元，在堆前一個單元時，對使用原料取樣化驗，綜合分析得出堆料混勻礦與目標混勻礦的成分差異，并在后續單元堆料過程中，通過堆料配比的調整，促使混勻礦成分不斷向目標成分靠攏，降低成分偏差。

1.3 使用“起終點漸變”堆料工藝

混勻礦堆料時，向混勻垛兩側自然滑落，從混勻礦堆料產生的整體形狀可以看為：1個斷面為三角形的三角柱體，2個“半圓錐體”。半圓錐體的產生主要是堆料機行走至混勻垛兩端時，混勻礦自然滑落產生，混勻垛垛頭垛尾礦粉粒度自然偏析導致垛頭垛尾粒度、成分存在偏析，影響混勻礦和燒結礦成分的穩定。

根據堆料過程中堆料流量、堆料機行走速度、混勻礦安息角、混勻礦堆比重四個參數，漢鋼燒結研究“起終點漸變”堆料工藝（見圖1），隨著堆料層數的增加，變起點、變終點向內收縮的距離從大變小，實現混勻礦堆料起點、終點自動化化調整，減少混勻礦在端部的偏析，從而提升混勻礦質量，避免垛頭尾粒度偏析。

圖1“起終點漸變”堆料工藝示意圖

1.4 循環物料分類配加

根據循環物料成分的差異性，將重力除塵灰與布袋除塵灰分類堆放，并根據重力除塵灰與氧化鐵皮的回收儲備情況分期配加，確保不同配比料垛之間含鐵料原始FeO含量的穩定性，避免大幅度調整原燃料配比，為燒結礦指標窄區間控制創造條件。

1.5 料頭料尾有效處置

提高含鐵料中和混勻效果的措施還有除去料垛料頭、料尾的影響[2]。漢鋼燒結含鐵料每月變更含鐵料配比2～4次，形成料垛料頭、料尾數量較多，成分差異較大，每次變垛期間燒結礦成分有所波動。

為此漢鋼燒結對料垛料頭、料尾的處置多次攻關，形成了目前的處置方案如下。

1）留料尾形成固定“擋墻”，后續堆料在“擋墻”內進行，減少料尾。缺點是隨著堆料次數增加，“擋墻”長度加大數量增多，影響堆料場地。

2）取料過程中預留料頭、料尾，當兩垛料配比成分差異接近時，用鏟車將料頭、料尾原地推平留底，參與下次堆料。

3）取料過程中預留料頭、料尾，當兩垛料配比成分差異較大時，將料頭、料尾用車輛轉運至固定倉，在下垛料起垛時小比例配加。

4）采用“起終點漸變”堆料工藝，減少垛頭、垛尾粒度偏析。

1.6 建立混勻礦全成分評價體系

為降低混勻礦成分的對燒結過程的影響，漢鋼燒結在前期混勻礦質量評價方式的基礎上，將FeO、CaO、MgO、Al2O3、S、TiO2等6種元素納入評價標準，形成混勻礦質量全成分評價體系，降低燒結礦實際成分與目標成分的偏差（見表1），為提升混勻質量提供理論指導，確保了鐵前工藝質量的穩定。

表1 混勻礦全成分評價 %

2 采取措施后的效果

1）充分發揮一次料場混勻作用，堆新吃舊，進口礦粉進入一次料場混勻率由81%提升至92%。

2）實施鱗形堆料及階梯式取料，混勻礦w（SiO2）偏差從0.14%降低至了0.10%。

3）堆料作業率提升至95%以上，堆料層數穩定實現500層以上，送燒混勻礦穩定率（w（TFe）±0.5%、w（SiO2）±0.1%、w（FeO）±0.10%）穩定達到90%以上。

4）含鐵料中和混勻效果提高，為燒結礦指標穩定做出了原料保障，燒結礦R±0.05穩定率、燒結礦w（FeO）±0.5%穩定率均能實現≥80%，燒結礦指標窄區間控制成效顯著。

3 結語

含鐵料中和混勻是根據高爐和燒結生產要求，充分考慮料場儲存原料品種和數量差異，將各類含鐵料按設定配比配料的重要工藝，混勻礦質量穩定性對燒結產質量和能耗指標影響很大。高爐煉鐵以精料為基礎，鐵前工作者應將管控關口前移，在含鐵料中和混勻工藝下功夫，有利于燒結礦產質量的穩定及高爐的穩定順行。