漢鋼提升球團(tuán)礦質(zhì)量的實(shí)踐

李 楠，柳文斌

（陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司，陜西 勉縣 724200）

陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司（全文簡(jiǎn)稱漢鋼）現(xiàn)有14 m2和18 m2兩座豎爐，年產(chǎn)球團(tuán)礦175萬t 左右，生產(chǎn)酸性球團(tuán)礦。隨著漢鋼高爐產(chǎn)能不斷提升，對(duì)球團(tuán)礦的質(zhì)量要求越來越高，不僅要求其具有一定的冷強(qiáng)度，而且還要求具有良好的冶金性能。

為進(jìn)一步改善高爐爐料結(jié)構(gòu)和提升入爐料綜合質(zhì)量，漢鋼2021 年開始進(jìn)行了提升球團(tuán)礦質(zhì)量攻關(guān)，攻關(guān)小組結(jié)合豎爐球團(tuán)生產(chǎn)特點(diǎn)，通過改善原料條件、提升生球質(zhì)量、合理控制工藝參數(shù)、強(qiáng)化設(shè)備管理，球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度及合格率分別提升了177 N、7.3%，球團(tuán)軟熔區(qū)間降低了68 ℃，還原膨脹指數(shù)降低了3.1%。為高爐穩(wěn)產(chǎn)順行提供了保障。近幾年來漢鋼球團(tuán)礦的化學(xué)成分及冶金性能指標(biāo)見表1、表2。

表1 2019 年—2021 年球團(tuán)礦理化指標(biāo)

表2 2019 年—2021 年球團(tuán)礦冶金性能指標(biāo)

1 影響漢鋼球團(tuán)礦質(zhì)量的因素

豎爐球團(tuán)主要原燃料及輔助材料有精礦粉、高爐轉(zhuǎn)爐煤氣和膨潤(rùn)土。從漢鋼球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)際分析，影響球團(tuán)礦質(zhì)量的因素主要有原料管理、生球質(zhì)量、參數(shù)控制及設(shè)備方面的影響。其次因球團(tuán)帶冷機(jī)內(nèi)出現(xiàn)紅球時(shí)，為保護(hù)成品礦輸送皮帶的安全，被迫對(duì)輸送帶的球團(tuán)上打水進(jìn)行冷卻，也會(huì)對(duì)球團(tuán)礦質(zhì)量造成影響。

2 提升漢鋼球團(tuán)礦質(zhì)量的措施

2.1 確保原料質(zhì)量

1）漢鋼豎爐國(guó)內(nèi)精粉配比高達(dá)90%以上，且國(guó)內(nèi)精粉品種較多，容易對(duì)質(zhì)量造成較大波動(dòng)，因此加強(qiáng)了進(jìn)廠原料的檢查工作，不定期取樣化驗(yàn)成分和粒度，發(fā)現(xiàn)物料異常及時(shí)反饋質(zhì)量攻關(guān)小組，及時(shí)調(diào)整確保配礦成分的穩(wěn)定。

2）根據(jù)球團(tuán)用精礦粉成分及粒度特點(diǎn)，合理策劃球團(tuán)用料結(jié)構(gòu)，提升原料供應(yīng)穩(wěn)定性，實(shí)際生產(chǎn)中確保球團(tuán)混合料要求：w（TFe）≥61%，w（S）≤0.35%，w（FeO）≥20%，-200 目粒級(jí)≥70%，水分≤10%，球團(tuán)配料結(jié)構(gòu)調(diào)整頻次≤2 次/月。

3）在組織卸車與上料過程中，每天如實(shí)做好來料記錄并登記臺(tái)帳，標(biāo)明物料名稱、數(shù)量及堆放地點(diǎn)，保證各不同批次物料均能隨時(shí)單獨(dú)取用；嚴(yán)禁物料堆放雜亂無章、四處拋灑，影響配料使用。表3 為近幾年漢鋼球團(tuán)生產(chǎn)原料情況。

表3 2019 年—2021 年球團(tuán)用原料及細(xì)度 %

2.2 提高生球質(zhì)量

2.2.1 控制適宜水分

根據(jù)上料量、膨潤(rùn)土配比、氣候、物料特性等有關(guān)因素正確判斷水分，建立烘干溫度工藝模型，加強(qiáng)水分的控制和調(diào)整，保證從烘干機(jī)出來的混合料的水份控制在7.8%±0.2%以內(nèi)，便于生球質(zhì)量的提高。表4 為不同配料量對(duì)應(yīng)的混合料原始水分、烘干溫度、尾氣溫度。

表4 不同配料量對(duì)應(yīng)混合料水分、烘干溫度、尾氣溫度

2.2.2 發(fā)揮潤(rùn)磨作用

由于漢鋼球團(tuán)用精礦粉粒度較粗，不能滿足豎爐生產(chǎn)粒度要求，為了進(jìn)一步提高鐵精礦的細(xì)度、改善鐵精礦表面形狀及表面活性，穩(wěn)定潤(rùn)磨機(jī)的充填率，根據(jù)潤(rùn)磨入磨量及電流情況每班及時(shí)補(bǔ)加100 kg 鋼球，磨后-200 目細(xì)度提升5%～7%，生球落下由3 次/個(gè)球～4 次/個(gè)球提升到6 次/個(gè)球～10 次/個(gè)。表5 為潤(rùn)磨入磨量的調(diào)整和控制情況。

表5 潤(rùn)磨入磨量的調(diào)整和控制

2.2.3 細(xì)化造球過程管控

1）根據(jù)豎爐焙燒和原料水分要求，及時(shí)調(diào)節(jié)圓盤給料機(jī)給料量及加水量、保證造球機(jī)排出生球料量的穩(wěn)定，生球落下強(qiáng)度＞5 次以上。

2）造球操作時(shí)，應(yīng)符合造球機(jī)圓盤內(nèi)成球的規(guī)律性，控制好給料量和給水量，嚴(yán)格控制補(bǔ)充水應(yīng)以滴狀加在“成球區(qū)”的料流上，使分散料很快形成母球，少部分補(bǔ)充水以霧狀加在“長(zhǎng)大區(qū)”的母球表面上，使母球逐漸長(zhǎng)大，在“緊密區(qū)”嚴(yán)禁加水，避免生球強(qiáng)度波動(dòng)。

3）每小時(shí)對(duì)生球的粒級(jí)、落下強(qiáng)度及水分檢驗(yàn)一次，將檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)反饋主控室；利用生產(chǎn)停機(jī)機(jī)會(huì)對(duì)圓輥篩的小球篩及大球篩間隙進(jìn)行調(diào)整，確保不合格粒度的生球能及時(shí)進(jìn)行篩分。

4）每班專人對(duì)礦槽各倉下料情況進(jìn)行檢查，鐵精礦下料量的波動(dòng)≤5%，膨潤(rùn)土下料量的波動(dòng)≤0.2%，杜絕棚倉、下料不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。

2.3 優(yōu)化豎爐焙燒操作參數(shù)

科學(xué)合理的焙燒溫度是決定球團(tuán)礦質(zhì)量最重要的參數(shù)之一。漢鋼結(jié)合原料和爐況條件的變化，對(duì)豎爐燃燒室參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，提高燃料室溫度充分保證了生球在爐內(nèi)進(jìn)行氧化反應(yīng)所需的熱量，有利于磁鐵礦氧化成赤鐵礦。提高冷卻風(fēng)壓力，使球團(tuán)焙燒更加充分，提高了烘干速度。通過參數(shù)調(diào)整，球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度明顯提高，球團(tuán)礦的軟熔溫度區(qū)間、還原膨脹指數(shù)等冶金性能也得到明顯改善（見表2）。表6 列出了近幾年豎爐焙燒工藝參數(shù)情況。

表6 2019 年—2021 年豎爐操作參數(shù)情況

2.4 強(qiáng)化設(shè)備管理維護(hù)

球團(tuán)礦質(zhì)量?jī)?yōu)劣與設(shè)備運(yùn)行狀況息息相關(guān)，通過增強(qiáng)對(duì)豎爐水系統(tǒng)的點(diǎn)檢作業(yè)頻次，重點(diǎn)設(shè)施如大、小水梁、齒輥機(jī)設(shè)專人不定期點(diǎn)檢、排污；對(duì)豎爐冷卻風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)、煤壓機(jī)的壓力、流量參數(shù)上調(diào)，使之與焙燒參數(shù)相匹配；定期對(duì)現(xiàn)有帶冷風(fēng)機(jī)風(fēng)箱進(jìn)行清理，確保成品球得到充分冷卻，并加強(qiáng)對(duì)成品系統(tǒng)皮帶的點(diǎn)檢維護(hù)工作。通過加強(qiáng)設(shè)備管理維護(hù)，最大限度降低設(shè)備因素對(duì)球團(tuán)礦質(zhì)量的影響。

3 結(jié)語

近年來，漢鋼通過提高混合料細(xì)度、控制適宜水分、發(fā)揮潤(rùn)磨效果，合理提高焙燒溫度、強(qiáng)化設(shè)備管理等措施，使球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度及合格率分別提升了177 N 和7.3%，球團(tuán)軟熔區(qū)間降低了68 ℃，還原膨脹指數(shù)降低了3.1%，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度和冶金性能得到明顯改善，為高爐穩(wěn)產(chǎn)順行提供了保障。