高精粉率原料条件下的烧结生产实践与研究

刘　雯

(河北钢铁集团唐钢公司)



高精粉率原料条件下的烧结生产实践与研究

刘雯

(河北钢铁集团唐钢公司)

针对提高烧结混合料精粉率后会造成烧结料层透气性恶化和负压升高，从而影响烧结矿产质量的问题，唐钢对高精粉率原料条件下的烧结生产进行研究。结果表明，当烧结混合料精粉率提高到37%后，通过提高混合料水分、降低料层厚度、提高烧结机机速等操作措施，保证了烧结矿强度不变，满足了高炉生产需求。

高精粉率烧结生产实践

0　前言

综合考虑烧结原料供应和成本控制，唐钢炼铁厂烧结工序自2015年9月大幅提高烧结用混匀矿的精粉率(在烧结生产中，精矿粉指矿粉粒度小于0.3 mm的百分比达到40%以上的矿粉，精粉率指精矿粉用量占总矿粉用量的百分比),混匀矿的精粉率提高至37%左右，会带来料层透气性恶化、负压升高等问题，直接影响烧结矿产质量[1]。因此，为确保烧结精粉率提高后，烧结矿产质量水平不降低，对高精粉率原料条件下的烧结生产进行了研究，并运用于生产实践中，保证了烧结矿强度不变，从而满足了高炉生产的需求。

1　原料条件

唐钢炼铁部北区共有4台烧结机，其中3台180 m2烧结机和1台265 m2烧结机，生产所需混匀矿由原料场供应。原料场分为一次料场和二次料场(混匀料场)，大约6～8种铁矿粉和其他原料混匀后堆放在二次料场并取送供应烧结生产。其中，本地矿粉OC-SY和OC-SYL为精矿粉，粒度较细，-200目达到70%～80%，两种矿粉属于同一矿脉，各种理化性质相近，本地矿粉OC-SY和OC-SYL的总配比由15%提高为24%。低价矿粉OC-NFG的-200目粒度为50%～60%，也属于精矿粉，其配比维持在8%左右。由于生产经营需要，将粗粒度的澳洲矿粉和巴西矿粉的配加量减少，以及将本地矿粉OC-SY和OC-SYL的配加量增加，直接导致了混匀矿精粉率的提高。烧结用铁矿粉种类分布图如图1所示。

图1　烧结用铁矿粉种类分布图

2　实践与分析

2.1混匀矿精粉率提高对比

前期混匀矿精粉率控制在30%以下，平均精粉率23.93%，烧结操作方针以“低水低碳、厚铺慢转、烧好烧透、确保烧成”为指导，烧结矿产、质量指标较为稳定。考虑到原料供应和成本控制问题，混匀矿精粉率提高到37%以上，与2015年同期相比升高了十几个百分点。

将2016年一季度的混匀矿精粉率与气候和生产条件较为相近的2015年同期进行对比分析，混匀矿精粉率统计对比见表1，混匀矿精粉率分布如图2所示。

表1　2015年与2016年一季度混匀矿精粉率统计

图22015年与2016年一季度混匀矿精粉率

2.2精粉率提高对烧结的影响分析

OC-SY和OC-SYL矿粉属于同一矿脉，理化性质相近，均属本地磁铁矿粉，粒度较细，-200目粒度高达70%～80%，最大吸水率较高，液相流动性较好，最低同化温度较低。粗粒度矿和本地精粉矿烧结性能对照见表2。

表2　粗粒度矿和本地精粉矿烧结性能对照

本地精矿粉的配比增加后，不利于混合料造球，有利于燃耗的降低，但需改善造球效果。上述三个精粉配比提高后，均会造成原始料层透气性变差，烧结过程氧化气氛变弱，Fe3O4向Fe2O3转化形成铁酸钙受到限制，烧结矿产、质量都将受到影响。

2.3精粉率提高后烧结参数调整方法

为确保精粉率提高后，烧结矿产、质量的稳定，在不增加生产成本的条件下(如：不增加生石灰配比、不使用蒸汽预热混合料等)，对操作制度进行了优化。针对高精粉率生产条件，按照高水造球、控制层厚、稳定垂速、确保烧成的操作方针，主要从混合料水分、烧结机料层厚度、烧结机机速、风门开度等参数控制、以及燃料粒度基准等几方面进行调整，同时对加水设备进行完善。高精粉率烧结生产主要参数调整包括如下几个方面：

(1)将焦粉和白煤的破碎后粒度-3mm%的控制基准分别增加5个百分点。

(2)混合料水分提高0.1～0.3个百分点。

(3)提高主抽风门开度，提高负压控制基准0.2 KPa ～0.3 KPa。

(4)料层厚度降低20 mm ～50 mm，相应提高烧结机机速，确保一定的垂直烧结速度。

(5)必需保证烧结终点温度及负压控制在目标范围内，确保烧结终点位置不变。

3　实施及效果

对四台烧结机的操作参数进行了调整，其中265 m2烧结机的数据最具有代表性，实际调整情况和生产效果如下。

3.1适当提高混合料水分

对混合料水分进行适当的提高，精粉率提高前后水分粒度调整对照见表3。

表3　精粉率提高前后水分粒度调整对照

由表3可知，2016年一季度混匀矿精粉率较2015年同期提高了12.68个百分点，匀矿中-1mm%提高了12.26个百分点，为尽可能减少对原始料层透气性影响，采取了提高0.1～0.3个百分点水份，并对一次混合机加水喷头进行维护等措施。措施实施后，混合料经一次、二次混合机加水混合造球后，混合料-1mm%变化不大，而混合料-3mm%下降了4.09个百分点。因此，加水制度优化后，改善了制粒造球效果。

3.2烧结机操作参数优化

针对料层透气性变差，在烧结机操作上采取了提高主抽风机风门开度、适当降低料层厚度、提高烧结机机速和稳定垂直烧结速度的措施。采取上述措施后，在改善料层透气性方面取得了良好的效果。2016年一季度在保证生产稳定的前提下，料层厚度保持在580 mm以上，降低机速和垂直烧结速度，改善烧结过程的氧化气氛，增加粘结相中铁酸钙含量。增加磁铁矿精粉配比后，由于Fe3O4在烧结过程中氧化放热，尽管料层厚度有所降低，燃料配比却呈现略有降低的趋势，因此在配碳方面没有对生产成本造成影响[2]，精粉率提高前后操作参数调整对照见表4。

3.3取得的效果

精粉率提高前后烧结生产情况和质量对比详细情况见表5。

表4　精粉率提高前后操作参数调整对照

表5　精粉率提高前后烧结生产情况和质量对比

由表5可知，精粉率提高后的烧结台时产量、利用系数和成品率分别降低2.38 t/h、0.009 t/m2·h和0.51%，是因为受到烧结料层厚度减薄、料层透气变差等因素的综合影响。上述三项指标略有降低，但是降低幅度均小于0.8%。烧结矿高炉槽下返粉率升高了1.56个百分点，导致成品率略有降低，且烧结矿转鼓强度变化不大。综合考虑可知，烧结精粉率提高12.68个百分点后，烧结的生产效率和烧结矿质量与精粉率提高前基本处于同一水平，满足烧结生产和高炉生产的要求。

4　结语

增加精矿粉配加比例使精粉率提高到37%后，因该磁铁矿精粉良好的吸水性及液相流动性，烧结生产可采取适当提高混合料水分、降低料层厚度、适当提高烧结机机速等操作措施，并根据各台烧结机的特点和烧成质量，合理控制负压水平和烧结终点温度。烧结生产通过上述操作，在维持生产成本不增加的前提下，可以保证出厂烧结矿的转鼓强度不变，且对烧结矿产量和成品率影响不大，能够满足高炉生产需求。

[1]贺淑珍.高比例精矿粉对烧结的影响分析[C].沈阳：第九届中国钢铁年会，2013:1-5.

[2]张俊，郭兴敏，张金福，等.烧结原料对燃料燃烧的影响研究[J]. 钢铁，2010，45(11): 12-15.

PRACTICE AND STUDY ON SINTERING PRODUCTION UNDER CONDITION OF HIGH MINERAL CONCENTRATES RATIO

Liu Wen

(Tangshan Iron and Steel Company, Hebei Iron and Steel Group)

Considering that the increase of mineral concentrates ratio in sinter mixture will worsen sinter bed permeability and increase the negative pressure, and has adverse impact on the sinter quality, Tang Steel make study on the sintering production under condition of high mineral concentrates ratio. The results show that when the mineral concentrates ratio increases to 37%, the sinter strength keeps the same level as before and can meet requirement of blast furnace by increasing the moisture content of sinter mixture, decreasing the thickness of sinter bed and increasing the speed of sintering machine and other measures.

high mineral concentrates ratiosinterproduction practice

联系人：刘雯，工程师，河北.唐山(063000)，河北钢铁集团唐钢公司炼铁部；2016—3—29