高配比塞拉利昂矿在济钢烧结生产中的应用

陈淑龙

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南 250101）

生产技术

高配比塞拉利昂矿在济钢烧结生产中的应用

陈淑龙

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南 250101）

塞拉利昂矿矿石大块较多，含水量大，并且矿石成分中SiO2低、Al2O3高，不利于烧结矿物化性能的提升，影响炉渣流动性，因此济钢通过开展烧结杯试验和工业生产试验，确定了大量配用此种经济料的烧结矿碱度水平，并优化完善了烧结生产布料和加水工艺，稳定烧结生产过程，提升烧结矿冶金性能，降低了烧结燃耗成本。

塞拉利昂矿；烧结；碱度；配比

1 前言

在当前的经济形势下，济钢通过大量配加塞拉利昂矿实现了炼铁成本的大幅降低，但由于塞拉利昂铁矿石都是露天开采，粒级较粗，含水量较大（雨季含水量高达15%），烧损较高，且此种矿石中含有较高的Al2O3，而SiO2含量相对较低，造成烧结矿低温还原粉化率和转鼓强度降低，高炉返粉升高。同时高炉的焦比和渣比升高，影响了高炉的稳定顺行。如何稳定烧结矿物化性能，成为直接关系到炼铁成本能否降低的首要问题。济钢通过先后开展不同碱度条件下的烧结杯试验和逐步提升塞拉利昂矿配比的工业试验，确定合适的烧结矿碱度控制水平，达到了稳定烧结矿冶金性能的目的。

2 烧结杯试验

2.1 烧结杯试验条件

试验期间塞拉利昂矿在中和料中固定25%配比，通过调整熔剂比例，分析碱度对烧结矿物化性能的影响。为保证烧结杯试验的针对性和有效性，所用原燃料及熔剂均在济钢炼铁厂400 m2烧结机现场取样，成分如表1所示。

表1 烧结原燃料化学成分%

2.2 烧结杯试验过程和指标分析

为保证烧结杯试验的实用性，由400 m2烧结车间工艺技术人员全程参与，并统计出不同碱度条件下烧结杯试验的主要工艺参数，如表2。从表2数据可以看出，随着碱度的逐步提升，烧结矿（5～10）mm小粒级和＜5mm含粉呈现逐步降低的趋势，且烧结成品率提升明显，因此提高烧结矿碱度有利于烧结矿有效产量的提升。从5个碱度水平的烧结矿RDI来看，+3.15mm的比例都在87%以上，完全满足高炉生产要求。

表2 烧结杯试验主要技术经济指标

随着碱度的升高，烧结矿利用系数的总体变化趋势是逐步提高的，这说明在25%塞矿粉条件下，提高烧结矿的碱度，烧结过程中固液相反应温度降低，铁酸钙体系增加［1］，相同燃料配比条件下，液相生成量增多，有利于烧结矿产量的提高。

通过对烧结杯试验数据的测算，烧结矿碱度从1.7提高到1.75时，烧结矿转鼓强度提高幅度比较小，烧结矿碱度从1.75提高到1.85时，烧结矿强度提高速度比较快，特别是碱度从1.8提高到1.85时，烧结矿强度急剧上升；碱度超过1.85时，提速也比较快，但与1.8～1.85的区间段提速相比是放缓的。

烧结矿碱度从1.75提高到1.90，烧结矿的平均粒径增大趋势明显，这说明提高烧结矿碱度，有利于降低烧结矿含粉率，提高烧结矿平均粒径，从而提高烧结矿产量，也有利于降低高炉返粉量，提高综合效益。

由上述分析可知，在实际烧结矿生产中，烧结矿的碱度尽量保持在1.8以上，最好能控制在1.85以上，有利于烧结矿保持较高的强度。

在烧结杯试验过程中，同时分别对不同碱度下的烧结矿进行了融滴性能的试验，结果见表3。

表3 不同碱度条件下的烧结矿融滴性能

从表3数据可以看出，随着碱度的变化，烧结矿的融滴性能也呈现一定的变化趋势，主要表现在压差呈降低趋势，这一定意义上说明提高烧结矿碱度有利于料柱透气性的改善。

综上所述，在高配比塞拉利昂矿的情况下，提高烧结矿碱度，有利于烧结矿产质量的提高，特别是R=1.85±0.05的条件下提升明显。

3 提高塞拉利昂矿配比工业试验

3.1 试验条件

根据前期的烧结杯试验，在济钢炼铁厂400 m2烧结机进行了提高塞拉利昂矿配比的工业试验。试验期间所用原燃料均为济钢常用的塞拉利昂矿、焦粉、生石灰、石灰石、复合轻烧镁粉、返矿和除尘灰等，工业试验的中和料主要铁料配比见表4。

表4 烧结生产中和料主要铁料配比%

工业试验过程严格按照配比计划进行，为减少外在因素影响，试验期间烧结矿R按1.85±0.05、FeO按7.5%～9.5%，认真执行和落实工艺操作纪律，发现问题及时调整处理；同时加强设备维护，减少因停机对试验结果造成的影响。

3.2 试验过程及指标分析

工业试验的主要操作参数见表5，其中混合料温度48～55℃，点火温度48～55℃，大烟道温度120～135℃；烧结矿主要化学成分及质量指标见表6；主要经济技术指标见表7。

在生产实践过程中，由于塞拉利昂矿配比的逐步提高，烧结混合料粒级逐渐增大，造成烧结过程负压降低，垂直烧结速度加快，高温保持时间缩短，烧结矿实物质量下降，且由于塞拉利昂块矿中大块较多，经常造成布料活页门卡大块现象，引起料层大幅波动，烧结过程稳定性降低。

表5 试验期间主要操作参数变化

表6 烧结矿化学成分及质量指标%

表7 烧结生产主要经济技术指标

根据高配比塞拉利昂矿的工业生产情况，车间对预配料室和配料室料槽篦子进行加密处理，在配料皮带秤下料口增设自动分料装置，有效消除了大块对烧结布料的影响，对中和料料堆和料槽篦子处分拣出的大块进行回收破碎再利用，做到资源充分利用。

通过对配混加水模式和烧结布料工艺的改进，进一步推进“低水厚料层”的烧结生产模式，优化铺底料厚度，实现烧结有效料层的提高，在保证烧结生产稳定性逐步提升的前提下，使配混加水量降低10 t/h，烧结料层达到830mm，烧结负压＞14.5 kPa，实现超高料层和高负压的生产工艺，充分利用了料层的自动蓄热作用，达到固体燃耗降低和烧结表层返矿量减少的目的［2］。

4 结语

1）提高烧结矿碱度有利于提高烧结矿的产质量水平。在条件许可的情况下，烧结矿碱度尽可能控制在1.8%±0.05%，保证烧结矿有较高的强度和较大的平均粒径，以降低高炉返粉率，提高综合经济效益。2）从试验时检测的焦粉粒度看，仍存在过破碎现象，不利于烧结矿燃耗的降低和烧结矿产质量的提高，建议在破碎焦粉、无烟煤时，一定要控制好四辊的间隙，做到三勤，即勤观察、勤检测、勤调整，尽量控制小于1mm部分的焦粉/无烟煤比例，以进一步降低固体燃耗。在目前的条件下，主要措施是放宽固体燃料粒度上限，由3mm提高到4～4.5mm［3-4］。另外，从生石灰粒度检测结果来看，生石灰粒度偏粗，应督促供应商尽快改进。3）通过提高配比塞拉利昂矿实现降低烧结成本是可行的。

［1］彭志坚.武钢烧结厂烧结料烧结性能的实验研究［J］.武汉科技大学学报（自然科学版），2003，26（4）：20-23.

［2］傅菊英，蒋涛，朱德庆.烧结球团学［M］.长沙：中南工业大学出版社，1996.

［3］韩淑峰.烧结固体燃料最佳粒度的研究［J］.烧结球团，2013，38（2）：20-24.

［4］袁兵.宝钢烧结固体燃料粒度控制探索与实践［J］.烧结球团，2010，35（1）：44-47.

Application of High Proportion Sierra LeoneOrein Sintering Production of J inan Steel

CHEN Shulong
（The Ironmaking Plant of Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Sierra Leone ore which have many large blocks,high water content and the relatively lower SiO2compared with higher Al2O3is not conducive to promotion of chemical and physical property of sinter,affecting slag fluidity.Through the industrial practice to sierra Leone ore,Jinan Steel sets up the alkalinity level of sinter and optimizes distribution process and water supply system for a lot of using this ore,which improving the stability of the sintering process and promoting the stability of the sinter chemical properties,low sintering cost was achieved.

Sierra Leone ore;sintering;alkalinity;proportion

TF046

B

1004-4620（2014）04-0024-02

2014-06-04

陈淑龙，男，1976年生，1999年毕业于武汉科技大学团矿专业。现为济钢炼铁厂400 m2烧结车间主任，工程师，从事烧结生产技术工作。