西钢烧结配加港口混匀矿粉工业生产实践

乔石雪 尚成义 黄海青 马海成

摘 要：为了解决冬季青藏地区矿山停产，铁精粉资源供应中断对烧结高炉生产的影响，西钢集团炼铁事业部与上海惠安科技公司合作，研究将惠安公司配置的港口混匀矿粉在150m2烧结机上进行了工业生产实践。生产实践过程中，烧结在厂内循环物资构成的混匀料中配加50%港口混匀矿粉后，通过采取低碳厚料烧结技术、调整水分控制标准、适当压料等措施，其结果表明，烧结矿各项成分、转鼓指数及冶金性能均能满足该公司生产技术的要求。

关键词：烧结；循环物料； 港口混匀矿粉；工业生产实践；低碳厚料

一、前 言

受区域限制及气候影响，青藏地区矿山入冬以来基本处于停产状态，造成西钢烧结及高炉所需物料紧缺，正常生产连续性无法得到充分的保证，需要从港口采购资源；而由于厂内资源性能的单一性和存有一定的液相和冶炼缺陷，所以需要和厂内资源相适应和匹配的母材，另外加之我们配料经验不足，对物料性能研究不透，因此通过公司各部门的协作，最终确定与上海惠安科技合作，采购由惠安公司配置的港口混匀矿粉[1]，搭配公司内部循环物资进行烧结生产，其目的一是缓解铁精粉资源采购压力；二是增加烧结粗粒级物料配比，强化烧结原始透气性，稳定烧结矿质量；三是结合惠安公司提供的配矿性能，改善烧结矿冶金性能，增加烧结矿液相生成，稳定烧结矿转鼓强度、改变烧结矿粒级组成，保证高炉入炉结构。

二、港口混匀矿

说明：从以上配料结构对比看出自产混匀矿对冶金性能、理化性能等分析和评价是没有的与惠安科技存在巨大差距，就此在工艺上还需要再次完善，从而促进烧结物料管理模式。

四、物料粒级组成对比情况

从粒级组成来看，目前混匀矿大于3mm粒级较前期增加18.4%，粒级组成较厂内物料有明显改善，粗颗粒占比增加有易于混合制粒，从而混合料大于3mm粒级增加5.8%，有效粒级的增加提高了料层原始透气性，从而改善了烧结负压，提高了烧结垂直燃烧速度，保证了料层透烧率，为提高烧结矿质量提供保障。

五、实验期间烧结参数控制情况说明：

1）烧结水分控制在8.0%，烧结焦粉配比3.6%，烧结料层750mm，在烧结过程中透气性较好，烧结负压在14.2kpa，较前期的负压降低明显，烧结终点温度在350℃以上，并且冷返配入量由16kg/m降低至14kg/m，成品烧结矿气孔分布较均匀，矿相颜色带有金属光泽，各参数较前期变化较大，在向好的趋势发展。

2）水分在7.8%左右时，终点温度、负压波动范围较小，符合工艺要求，冷返量平衡在13kg/m左右，终点温度控制在345℃左右，但红料层一直在250mm左右没有达到150mm理想状态，烧结矿气孔率较均匀，转鼓指数在71.67%，5-10mm烧结矿粒级依然在36%没有达到25%以下的要求，為降低5-10mm粒级，通过自返矿粒级组成分析，冷返矿基本是粗颗粒，粉末较少，但是自返矿颗粒断面较整齐，抓在手中易扎手，通过放大镜观察，颗粒有尖角，从以上特点看出，此物料易成矿，也易碎，缺少柔韧性。因此我们从三方面进一步着手控制，一是观察C7皮带烧结矿料温，通过料温调整调整环冷鼓风机用量和鼓风机风门开度，杜绝急冷易碎的弊端；二是控制大烟道负压，以负压来确定烧结料层厚度，提高烧结终点温度至380℃以上，降低料层断面红层至150mm左右，保证烧结料层透；三是从混匀矿配料结构入手，配加一定比例的带有韧性的物料，以点到面从这两方面入手改善烧结矿粒级组成。

3）水分控制在7.6-7.8%之间，烟道负压控制在15kPa左右，烧结料层控制在750mm。各项工艺参数达到指标要求，目前运行的3台环冷鼓风机关闭1台，并将1台鼓风机风门关至60%，成品烧结矿料温小于120℃以下，料层断面红层厚度基本保证在150mm左右。通过炼铁事业部努力将各项参数控制在标准范围内后，烧结矿5-10mm粒级有所改善，但是不明显，烧结矿5-10mm粒级依然33.6%，所以需要从配料的角度来改善物料的柔韧性，提高烧结矿强度，改变粒级组成。

六、烧结参数、烧结矿粒级对比

1、烧结参数对比

说明：通过以上对比看出，配加港口混匀矿后烧结料批是增加的，烧结工艺参数项向好的趋势发展，最为明显的是烧结返矿量降低较明显，为烧结矿产量的提高给予了明确的目标，转鼓指数有所提高，所以配加港口混匀矿后对稳定烧结矿产、质量是有益的。

2、烧结矿粒级对比情况：通过烧结矿粒级看出，烧结矿10-16mm占比增加7.3%，对高炉是有益的，但是5-10mm粒级较前期增加6.1%，说明港口混匀矿经过烧结后易碎，柔韧性不足。

七、结论

1）混合料有效粒级较前期提高5.8%，改善了烧结料层透气性，烧结负压较前期降低0.9kpa；

2）烧结除尘灰较前期的38kg/t降低至30kg/t，说明此物料同化性较好；

3）二烧结矿矿相较好，带有金属光泽，气孔分布均匀，冷返量下降明显，主要是冷返中小于1mm的粉末减少5%；

4）烧结矿转鼓指数较前期提高2.2%；但是通过冷返矿粒级分析，此物料易成矿但是烧结矿强度有待提高，粒级组成偏碎，5-10mm粒级较前期提高6.1%，说明烧结矿柔韧性不足，再次配料时需要调整物料配比，增加烧结矿柔韧性，提高烧结矿强度。

参考文献：

[1]邱家用，李新兵，徐杨斌，等.永通公司高比例褐铁矿烧结的生产试验[J].烧结球团，2010，35（2）：1-5.

[2]中国铁矿石进口来源国集中度分析及对策研究[J]. 何建华，严良，李素峰. 中国国土资源经济. 2015（02）

作者简介：

乔石雪（1983-），男，本科学历，助理工程师，主要从事烧结生产技术工作。