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提高烧结矿转鼓强度的生产实践

赵海立，杨超，王岳飞

（河北钢铁集团邯钢邯宝公司 炼铁厂)

摘 要：邯宝公司炼铁厂烧结车间自投产以来烧结转鼓强度一直在78%左右，主要影响烧结矿转鼓强度的因素有，有混匀料矿物结构，烧结矿碱度，烧结过程工艺操作参数等诸多因素。

关 键 词：烧结矿；优化配料；转鼓强度；料层；碱度

1 影响烧结矿强度的因素

1．1 矿物结构，燃料的配比、粒度、质量，烧结矿碱度的影响

烧结矿形成过程中铁酸钙、磁铁矿、赤铁矿和铁橄榄石强度较高，其次是钙铁橄榄石和铁酸二钙，玻璃质强度最差。铁酸钙与磁铁矿常形成熔蚀结构，赤铁矿呈它晶形，因此在烧结矿形成过程中铁酸钙和赤铁矿生成越多，烧结矿强度越好。燃料配比的大小会影响燃烧带的厚薄，透气性的好坏，以及影响FeO的含量，从而影响烧结矿的强度。烧结矿强度随碱度增加而升高，因为随着碱度的增加，配入的粉末状的熔剂量相应增大，混合料造球性能增强，CaO含量升高，在Fe₂O₃中的渗透点增多，从而使烧结矿形成的铁酸钙类低熔点的粘结相增多，有利于烧结矿强度的提高，透气性好坏和气流分布均匀性对烧结生产有很大影响，气流分布不均、垂直烧结速度不同，而料层不同的垂直烧结速度反过来又会加重气流分布不均，这就必然造成烧不透现象，影响烧结矿强度和成品率。

1．2 混合料水分，料温的影响

水在混合料准备过程中起润湿物料，促进物料成球的作用，从而确保烧结过程的料层透气性。同时水在烧结过程中还起到传递热量，氧量与溶质的作用。混合料水分是保证烧结过程顺利进行，提高烧结矿产品质量不可缺少的条件。水分的蒸发、分解和凝结。

1．3 烧结布料工艺，烧结料层厚度

烧结生产中，烧结机布料是关键环节，制约料层厚度的提高。因为厚料层烧结要求台车横向混合料的粒度分布要合理，边缘效应要小，料层的偏析要适宜。布料的好坏，对烧结机表层点火、风量的合理分布和利用以及料层厚度的提高都有直接的影响。所以也同样对烧结矿的强度有很大影响。烧结料层的高低对烧结矿强度影响很大。厚料层烧结能使烧结过程的热交换充分，加热制度得到改善，高温保持时间长，有利于各种物理化学反应的充分进行，液相生成数量增加，矿物结晶充分，烧结矿的组成和结构得到改善，可提高烧结矿的强度。

1．4 点火温度垂直，烧结速度和传热速度的匹配

烧结点火温度高低不仅影响表面强度，而且影响烧结过程的正常进行。点火温度太低。表面烧结料积蓄的热量太少，不足以给下层创造充分点燃的条件。无法使料层达到烧结温度。点火温度过高，虽然转鼓强度会继续提高，但表面烧结矿过熔，形成不透气的结壳，使抽风阻力加大，垂直烧结速度变慢，影响烧结料层内部充分反应，烧结矿中的FeO过高，还原性能变坏。

烧结过程中的垂直烧结速度和传热速度能否匹配对提高烧结矿成品率、强度至关重要，其主要取决于混合料透气性、混合料水分和料温三个方面。

1．5 烧结过程工艺操作参数

烧结过程主要分固相反应、液相反应、液相结晶等几个阶段。大型烧结机操作稳定是烧结矿质量稳定的保证，它主要表现为原料配比稳定、混合料水分稳定、机速稳定、风箱温度及负压稳定分布趋势合理、终点位置合适。

2 提高烧结矿强度转鼓的措施

2．1 优化配矿，严格控制燃料粒度

主要遵循以下几个方面的原则：一是根据当前原料市场的资源供应情况及成本最小化原则；二是最大限度地回收利用各种工业废弃物，实施循环经济的原则；三是充分考虑烧结生产工艺的技术要求，确定行之有效的可行性原则。改善烧结原料结构通过调整配矿结构，改善混合料的粒度组成，并改善混匀矿烧结性能的匹配程度．车间以燃料粒度控制点为依托，严格控制燃料粒度；要求<3的达到75%以上，通过落实岗位作业标准，要求岗位及时调整四辊间隙，及时车辊，车间加强检查和考核；通过液压调节的大型四辊，有效地改善了燃料粒度。

2．2 改善熔剂质量，提高烧结矿碱度，及混匀料的温度

我厂所用熔剂包括生石灰、白云石。主要问题有效成分含量低，粒度大，无法满足生产需要。针对这些问题，我们加大了对所用白云石、生白灰的质量监测，实施按成分处罚制度，并提高了验收标准，及时与供货厂家沟通。保证熔剂粒度达标，严格控制出现所谓“白点”。生产实践和理论研究表明，随着烧结矿碱度的提高，液相生成量增加，尤其是铁酸钙数量增加，使用具有合适碱度的烧结矿，还可以改善烧结矿在高炉内的还原过程和造渣过程，降低高炉焦比。所以碱度也不能过高。我厂现阶段碱度控制在2．2左右。为解决垂直烧结速度和传热速度的匹配问题，适应厚料层烧结的需要，改善烧结料层透气性。除了加热水还设立了混合料矿槽蒸汽预热装置，松料器处通蒸汽装置。它提高了蒸汽的热利用效率，有效地提高了混合料温度，改善了烧结料层透气性，保证了烧结过程中的垂直烧结速度与传热速度的良好匹配，有利于烧结矿转鼓指数的提高。另外，料温提高可使烧结过程中氧化气氛增加，可以增加铁酸钙的生成量，更有利于烧结矿强度的增加。

2．3 适当控制烧结矿FeO含量

降低烧结矿FeO含量，能降低固体燃耗，改善烧结矿的还原性，但FeO含量降低会使烧结矿的强度指标恶化，低温还原粉化率提高。提高烧结矿FeO含量可在一定程度上提高烧结矿成品率、转鼓指数，但会引起烧结矿还原性下降，固体燃耗增加，而且氧化气氛减弱，阻碍了铁酸钙的生成。我厂根据生产实际情况和工业试验，将烧结矿FeO质量分数定为8—9%，满足生产需求。

2．4 改进烧结布料工艺，坚持厚料层烧结

布料的好坏，主要取决于布料装置。我厂烧结机采用较为先进合理的布料装置：由圆辊布料机和九辊布料器组成，控制混合料下料量的仓门均由大主门、小辅门组成，圆辊和九辊转速均由计算机控制，使混合料沿料层高度产生垂直偏析，粒度由上而下逐渐变粗，含碳量由上往下逐渐减少，实现了布料的均匀性．保持适宜烧结机速推行厚料层烧结，我厂料层厚度已达到800mm以上。实践证明，要实现低FeO、高还原性和高强度的要求，就必须采取厚料层。提高料层可增强烧结过程的自动蓄热作用，降低烧结固体燃耗。同时由于料层提高，高温保持时间延长，垂直烧结速度减慢和氧化性气氛增强，有利于铁酸钙黏结相的发展，烧结过程反应充分，提高烧结矿强度和成品率。

2．5 推行标准化操作

在生产操作上必须进行标准化操作，严格贯彻“精心备料，减少漏风，稳定水碳，厚料低碳，铺平烧透，烧好返矿”的烧结生产操作方针，推行低碳、低水、厚料层操作。配料工序：加强自动配料系统的校验与调整，提高配比准确性；原料成分、配比、料层厚度、机速、混合料水分等工艺参数都必须稳定合适，否则会影响烧结强度。制定标准化作业指导书，实施标准化操作，重点管理配料、烧结两大工序，以相对稳定的配比来稳定烧结矿的化学成分，以稳定的烧结机运转速度、稳定的混合料水份来稳定烧结矿的转鼓强度。

3 结论

通过调整最终优化了操作工艺和参数，烧结矿转鼓指数由78%提高到了80%，主要措施参数如下：

1)焦粉的固定碳含量要求大于78%，粒度要求0．5~3的达到75%以上，且烧结矿的FeO含量为8~9%。

2)熔剂的灰分和挥发份要少，粒度组成0．5~3mm由75%上升到90%，使烧结矿碱度控制在2．1左右。

3)混匀时间和水分的控制相互之间要适宜，不同的配矿有不同的性质，因此要对原料的性质有足够的了解最终确定合理的混匀时间和水分，水分控制标准偏差从0．235降低到0．125，固体燃料比下降0．98kg/t，且料层厚度铺到800mm以上。混合料沿料层高度产生垂直偏析，粒度由上而下逐渐变粗，含碳量由上往下逐渐减少，实现了布料的均匀性均匀合理的布料可以节能2-3%。

4)严格贯彻“精心备料，减少漏风，稳定水碳，厚料低碳，铺平烧透，烧好返矿”的烧结生产操作方针。

5)混合料温要高，一般的提高料温主要是蒸汽和热废气料温提高10℃左右，节省固体燃料消耗3kg/t左右，温度提高到55℃以上。