高海拔地区提高球团矿质量的实践

供稿|梁玉君 / LIANG Yu-jun

格尔木庆华矿业公司球团厂地处青海高海拔地区(海拔高度2800 m)的格尔木市东出口经济开发区钢铁工业园区内。公司球团厂年设计产能120万t的链篦机回转窑生产线始建于2007年3月，2012年9月正式生产。

球团厂地处高海拔地区，空气稀薄、含氧量不足，再加上原燃料质量、人员操作等多方面因素，自投产之日起球团矿质量不合格，难以满足高炉生产工艺需求。为了尽快改善球团矿实物质量，进一步提高球团矿各项指标，2014年3月起由西宁特殊钢股份有限公司(简称西宁特钢)、北京科技大学(简称北科大)及格尔木庆华矿业公司球团厂(简称庆华球团厂)组织专家队伍对球团矿质量进行了攻关，大大提高了球团矿质量，满足了高炉生产的需要。球团矿主要性能指标详见表1和表2。

主要问题

工艺问题

由于高海拔缺氧，因此窑内空气系数小，使整个预热、焙烧后球团矿FeO含量偏高，氧化不完全，严重影响成品球团矿质量。球团生产铁料为单一庆华磁铁精矿粉，虽然粒度细，但比表面积仅为1050 cm2/g，因而该矿粉颗粒应属于结构致密、氧化速率慢类型的矿粉(见表3)。而生产工艺则要求造球性能较好的矿粉比表面积为1500～1900 cm2/g。

表1 攻关前后球团矿主要理化指标

表2 攻关前后球团矿冶金性能

表3 庆华铁粉理化指标

由于生球粒度和布料等环节影响，致使生产过程工艺参数不匹配，干燥、预热时间不足。窑内温度控制不当，有时窑内双色温度大于1280℃，在氧含量不足的情况下将会使赤铁矿产生分解。同时膨润土理化指标(表4)不满足工艺要求，消耗高，影响球团矿质量。生球粒度组成不均匀，粒度偏大。

表4 膨润土理化指标

设备问题

辊筛磨损严重，辊间隙增大，严重影响造球粒度，为维持生产所造生球平均粒度偏大，从而影响成品球质量。

链篦机布料不平整、不均匀，影响生球干燥和预热，影响成品球质量，且链篦机蓖板磨损严重，干球漏料严重。

改进措施

设备改造

通过对摆动皮带、宽皮带、辊筛布料系统改造，将布料辊筛辊子由25辊改造为48辊。对生球辊式筛进行改造，见图1，分机辊子传动方式由齿轮箱传动改为单电机传动，便于辊子更换和辊子间隙的调整。对磨损严重的篦板进行了大批更换，避免漏料。

工艺优化

重新检测了窑内以及链篦机预热段的氧含量、气体流速、空气过剩系数等工艺参数，制定并严格控制热工参数(表5)，确保球团矿质量。优化原料配比，配入了20%昆仑伟业精铁粉以改善焙烧性能(表6)。进一步提高了膨润土质量(表7)。提高生球粒级合格率(图2)，有效解决了布料不均的问题。

表5 主要焙烧工艺参数

表6 昆仑伟业精铁粉理化指标

表7 膨润土理化指标

查堵漏风

系统中漏风点过多不仅导致设备故障率高，而且影响球团矿抗压强度。为此，采取了以下防范措施：

1) 排查系统漏风点，对链篦机机头门、中度密封、侧密封、管道膨胀节、总管道、支管道、回转窑窑门等处采取加强密封措施，堵住系统漏风点。

2) 在链篦机主管道和支管道上安装清灰直排管，即使生产过程中也能对管道中的积灰进行清理，减少因管道堵塞或积料过多造成的风流不畅。

3) 制定合理的干返料放灰制度，保证各点均匀放灰，防止冷风进入系统，降低系统温度，影响预热球质量。

结束语

通过实施以上措施和加强生产管理，采取优化配料、强化造球、改善布料均匀性及优化调整热工参数等方面的工艺技术攻关，使球团矿抗压强度由1446 N/个提高至2374 N/个，FeO含量为由6.23%提高至1.43%，球团矿粉末率由16.34%降低至4%，为强化高炉冶炼创造了良好的条件，从而产生了巨大的经济效益。

[1] 杜君，马文，王志洪，等. 提高球团矿强度的实践. 烧结球团，2010(5)：48-50.

[2] 张一敏. 球团矿生产技术. 北京：冶金工业出版社，2005.

[3] 夏雷阁，苏步新，李新宇，等. 焙烧温度与球团矿强度和还原性的关系. 烧结球团，2014(1)：21-24.