X钢低MgO烧结矿生产实践

郭存涛， 芮 明， 潘康信， 李 挺

（江苏永钢集团有限公司， 江苏 张家口 215600）

低MgO有利于提高烧结矿的转鼓强度，尤其是有利于改善对烧结矿的粒度组成；有利于降低固体燃料的消耗；改善烧结矿的冶金性能。为摸索低MgO烧结矿对烧结、炼铁生产成本的影响，优化烧结及高炉配料组成，江苏永钢集团有限公司（以下简称公司）决定在300烧结实施低MgO（w（MgO）约为2.0%）烧结矿的生产实验。

1 生产过程

1）低 MgO 烧结矿指标按照 R=1.78、w（MgO）=2.00%进行烧结配料，主要执行配比见表1。

表1 混匀料及溶剂配比调整（质量分数） %

2）低MgO烧结矿成分调整（见表2）。

1.1 烧结生产运行情况

在试烧过程中，受故障停机影响生产中断多次，累计401 min。而计划固定生石灰使用量，碱度调整使用石灰石，生产过程中由于生石灰供应紧张，减少生石灰使用量，增加了石灰石粉用量。另外，由于脱硫增压风机进出口压力影响，烧结主抽风机风门调整较为频繁，从 27 日 07∶57 至 28 日 07∶36，风门开度共计调整66次，平均每小时调整约为3次，烧结抽风过程波动较大。其中27日平均风门开度50%左右、28日平均风门开度45%左右、29日平均风门开度40%以下、30日平均风门开度30%以下。

表2 低MgO烧结矿成分调整 %

1.2 低MgO 烧结矿使用

公司炼铁二厂高炉27日中班后期开始使用低MgO烧结矿，其中4号高炉夜班渣铁流动性变差，并有崩塌料现象，高炉及时控压至170 kPa，缩矿、负荷退至4.0，5号、7号高炉基本正常。分析可能与试生产初期烧结矿粒级偏小有关，粒级检测结果显示（炼铁检测），4号高炉入炉烧结矿小于5 mm比例达到47.86%，相比5号、7号高炉入炉烧结矿小于5 mm比例在9%～12%之间的高出许多，进而影响炉况。

炼铁二厂高炉使用菱镁石480 t左右，其中4号高炉每批200 kg、5号高炉250 kg、7号高炉250 kg，平均吨铁约17 kg，高炉镁铝比控制0.72%～0.74%，同比之前提高了0.03%～0.05%。

另外因试验时间短，高炉镁铝比调整方面可总结内容较少。

2 质量成本对比

2.1 烧结矿质量情况

1）化学指标。烧结矿碱度保持不变，氧化镁降低后，全铁品位（全铁质量分数）上升0.62%，对应高炉入炉品位提高0.5%；氧化亚铁上升0.73%，从亚铁来看烧结矿配入燃料量比较合适，通过现场跟踪不存在生烧或过烧现象。

2）物理指标。低镁烧结矿转鼓强度与高镁期间相比呈下降趋势，期间出现1批转鼓等外品，11批次转鼓二级品，转鼓强度波动较大，主要与烧结过程控制不稳定有关，频繁的调整风门开度，造成强度阶段性波动；烧结矿出厂粒度方面小于5 mm比例下降了1.53%，小于10 mm比例下降了3.04%，16 mm以下下降了6%，出厂粒级分布优于高氧化镁烧结矿。

3）高炉入炉粒级（筛分前）。高炉入炉烧结矿（筛分前）中10 mm以下粒级有所升高，分析主要原因是低氧化镁烧结矿转鼓下降，加上大部分烧结矿通过烧结储备藏转运，落差大，摔打造成烧结矿粒级变差。

2.2 成本对比

1）烧结矿成本。高氧化镁烧结矿成本数据为300 m2车间7月22日—25日实际生产数据，低氧化镁烧结矿成本是7月28日—30日试生产期间实际数据；生产高氧化镁烧结矿平均日产9 060 t，而低氧化镁烧结矿平均日产仅6 613 t。由于公司烧结产能相对富余，300 m2车间产量减少后可通过450 m2车间弥补，对烧结厂总体而言，不影响人工、折旧等固定性费用；据上表成本对比，低氧化镁烧结矿成本564.14元/t，同比高氧化镁烧结矿高6.02元/t。其中混匀料成本上升6.95元/t，溶剂成本下降3.76元/t，燃料成本下降1.84元/t，能源成本上升4.67元/t。混匀料成本分析主要与低氧化镁烧结矿转鼓下降，内返矿率升高有关（内返矿率升高0.75%）。能耗成本上升主要是低氧化镁烧结矿生产利用系数较低，平均日产同比下降2 447 t/d。

2）铁水成本。铁水成本主要核算含铁原料及燃料成本，不含制造费用。不使用菱镁石铁水成本数据参考7月25日之前高炉实际，使用菱镁石铁水成本参考7月28日—30日生产数据；烧结矿成本滚入铁水含铁料成本，其中由于高炉使用菱镁石期间烧结矿构成为71%低氧化镁烧结矿+10%高炉高氧化镁烧结矿，以加权方式核定烧结矿综合价格；炉料结构调整修正值为炉料结构变化引起的成本变化。因测算定价中烧结矿相比球团、块矿处于价格劣势，减少4%的比例影响含铁料成本2.25元/t，该部分成本与使用低氧化镁烧结矿没有关联，予以剔除；炼铁二厂高炉使用菱镁石后吨铁燃料比上升6.44 kg，其中喷煤比吨铁下降2.3 kg，入炉焦比吨铁升高8.74 kg，吨铁燃料成本升高6.61元；据成本对比，使用菱镁石高炉原燃料成本1 373.34元/t，同比之前升高13.64元/t。分析原因：一方面是烧结矿成本升高带入铁水成本，影响7.03元/t铁；另一方面低氧化镁烧结矿质量未如预期得到改善，转鼓、粒级指标反而变差，不利于高炉炉况及降本，尤其4号高炉还出现塌料，退负荷生产，3座高炉燃料比均呈上升趋势。

3 结论

此次降低烧结矿MgO，高炉使用菱镁石的生产试验未达到预定效果，且与目标存在较大差距。主要表现在以下方面：

1）低MgO烧结矿理化指标下滑。一是转鼓指数平均为74.84%，同比之前下降了0.4%，与预估78%目标相差了3.16%，且试生产期间波动较大，前期个别批次仅73%左右。二是烧结矿入炉粒级组成方面，虽然出厂检测结果显示粒级质量有所提升，但入炉粒级情况看，低MgO烧结矿小于5 mm比例有所增加，且波动大。

2）烧结机试生产过程中运行极不稳定。一是生石灰粉供应不足，被迫减少生石灰粉配比；二是受脱硫风机风箱、风板腐蚀及导流板故障等影响，脱硫增压风机进出口压力不稳，导致主抽风机风门调整频繁，极大影响烧结生产和产品质量稳定性。

3）烧结矿成分控制不稳定。按照试验方案要求，烧结矿w（MgO）从2.6%逐步降至2.0%左右，但27日中班实际生产过程中MgO含量（质量分数）跳跃明显，从2.0%以上直接降至1.59%，给后道高炉生产调整造成一定难度。该问题主要出现在试生产初期，后续相对正常，但也反映出烧结厂对混合料成分把控方面存在不足。

4）成本上升幅度较大。由于低MgO烧结矿生产过程稳定性较差，且生产出的烧结矿质量非但没改善，反而有所下滑。烧结成本方面：混匀料消耗成本升高6.95元/t，能耗成本上升4.67元/t，溶剂、燃耗成本下降5.6元/t，合计吨烧成本升高6.02元。而炼铁高炉方面产生的基本是负面影响，特别4号高炉出现塌料控冶强，吨铁燃料比上升幅度近10 kg，炼铁二厂吨铁燃料比上升6.44 kg，此次低MgO烧结矿生产试验，铁水成本上升约13.64元/t。