摘要 本文对提高宣钢烧结矿强度的技术措施进行了总结,通过一系列技术措施的逐一落实,目前宣钢烧结矿ISO转鼓强度稳定在78%以上。
关键词 宣钢 提高 强度 实践
宣钢共有烧结机9台,总面积430m2,相对高炉炼铁能力而言,烧结矿产能不足,近年来,宣钢烧结系统围绕提高产量,在工艺技术方面进行了较大改造,改造后,一烧、二烧车间的烧结矿产量,分别提高了20%和35%。但烧结矿强度指标受烧结机利用系数高及原燃料质量波动等因数影响,一直徘徊在75%左右,高炉槽下烧结返矿率在16%左右。为进一步提高烧结矿有效产量,降低机烧损耗,公司原料优化小组和炼铁厂一道,开展了“提高烧结矿强度、降低烧结矿含粉”的攻关活动。
从2007年2月份开始,随着攻关措施的逐步到位,一、二烧烧结矿强度稳步提高,5月份后一、二烧烧结矿强度稳定在78%以上,烧结矿产量满足了高炉需要,同时也取得了良好的经济效益。
1 影响烧结矿强度因素分析
众所周知,影响烧结矿强度及粒级组成的因素是多方面的,既有碱度、SiO2、MgO、FeO、A12O3等化学成分的影响,也有烧结矿形成时矿物组成的影响,而配碳量,热返矿粒度、返矿量、熔剂和燃料粒度、配矿及各种原料的反应性、料层厚度、抽风负压、冷却速度等诸多因素,又对烧结矿的的化学成分和矿物组成起着至关重要的作用,因此,烧结理论研究认为,烧结矿的形成过程,是一个极其复杂的物理化学变化过程。为此,要提高烧结矿强度,也必须从多方人手,并根据我公司的实际人烧原料结构和原料条件以及生产工艺参数,采取切实可行的技术措施实现。
2 提高烧结矿强度的措施
2.1开展技术研讨、制定技术措施、加大进厂入烧原燃料质量的改进力度
2006年2月23日、3月7日、4月24日,围绕提高烧结矿强度,进行了三次技术研讨,根据实际情况,制定提高烧结矿强度的技术措施,并根据实施情况进行多次修订;4月30日由公司原料优化组牵头,组织炼铁厂及公司相关处室,对影响烧结矿强度的原燃料问题,与公司原料处、进出口部进行了反映和交流,提出部分人烧原燃料修订标准,并形成书面材料;6月24日,公司主持会议,根据生产实际,对入烧主、辅原料进厂标准进行新的修订,目的是提高进厂原料质量,为烧结矿质量全面改善提供了有利保障,7月1日公司全面修
订了铁前用料的技术标准。
为实现烧结矿质量的全面改善,铁前原料优化组,根据市场原料条件,对现有原料进行优化组合,实现合理搭配,寻找烧结料层适宜透气性,在保证烧结矿产量指标的同时,确保ISO转鼓强度达到78%以上。
2.2实施高碱度烧结
众所周知,铁酸钙矿物相,有利于烧结矿强度提高。由于高碱度烧结矿的矿物相以铁酸钙为主,铁酸钙不仅强度高,而且还原性明显优良,因此,宣钢根据资源平衡情况,决定生产高碱度烧结矿,2006年烧结矿碱度控制在2.3倍的较高水平。
2.3控制烧结矿化学成分
宣钢烧结矿,属于高碱度、中钛、高镁、高温型烧结矿,由于宣钢入烧进口粉配比不是很高,因而形成的铁酸钙含量有限,烧结矿强度和粒度组成,在相当程度上还要依赖于FeO含量和液相数量,经过生产实践的摸索,烧结矿FeO含量,最终确定为8.5%—10.5%的适宜水平。
宣钢的烧结杯试验表明,MgO含量升高后,部分MgO固熔于磁铁矿形成镁磁铁矿,稳定了磁铁矿,降低其氧化为Fe2O3,从而会降低烧结矿中铁酸钙含量,不利于烧结矿强度的提高,因此应适当控制烧结矿MgO含量。根据宣钢炉料平衡结果,烧结矿MgO含量控制水平由3.0 %~3.2%下调为2.8%—3.0%。
2.4调整、控制入烧原、燃料粒度
实践表明,人烧原、燃料粒级粗,会造成大部分矿物颗粒之间仅靠点接触粘结,用手即可掰开、强度差,5—10mm粒级明显增加,为从源头解决影响烧结矿强度的因素,采取了以下措施:
(1)宣钢人烧熔剂总体粒度偏粗,其在混合料中分布不均匀,造成强度和结块不均匀,烧结矿白点多,冷却过程中吸水,造成自然粉化;大颗粒的熔剂,在矿物形成过程中,影响矿化和液相质量的改善,从而影响烧结矿强度和粒级水平。年初,修订了熔剂粒度标准,灰石、云石、钙灰、镁灰粒度—3mm达到85%,标准修订后,除钙灰受破碎设施影响外,灰石、云石、镁灰粒度均有较大幅度改善。
(2)人烧燃料粒度过粗,布料偏析加重,造成燃烧带过宽,阻力增大,烧结矿产、质量下降;燃料粒度过细会造成燃烧速度过快,燃烧带高温停留时间短,降低烧结矿强度和成品率,经生产试验,根据宣钢原料条件,人烧燃料粒级控制标准由原来的-3mm在85%以上,调整为-3mm在80—85 %。
(3)热返矿粒度和返矿量增大后,引起混合料水分波动和成球率下降,从而烧结矿强度下降,粒度变小。通过加强对冷、热筛筛板的管理,控制好更换周期,控制烧结循环返矿+5mm粒级在20%以下。通过加强高炉筛粉管理,控制高炉槽下返矿+5mm粒级在25%以下,保证的适宜的人烧返矿粒度和返矿量。
(4)对粒度不合格的进口原矿进行破碎,除产生高炉使用的合格块外,由破碎机加工成烧结用粉料,控制烧结粉料+5mm粒级≤15%;对进厂粒级较粗的外矿进行筛粉处理,筛上物经破碎,粒度合格后人烧。
(5)控制人烧钢渣粒度,-5mm在87 %以上;当地红矿粉粒度-6mm在90%以上。
(6)在生产组织上,加强混匀料平铺混匀管理,保证混匀料粒级、成分稳定,设定人烧混匀料配比上下限。混匀料是由钢渣、铁鳞、瓦斯灰、当地红矿粉等杂料,通过简单平铺混匀而成的,成分、粒级相对波动较大,为提高混匀料质量,减少对烧结生产的影响,确定上限值为15 %,根据公司大计划要求,9月份后,入烧混匀料配比设定范围是6%-10%;对入铺混匀料单品种物料进行成分测定,并实现定置存放,按规定厚度和层数进行平铺,每堆混匀翻倒在3次以上,使混匀料粒级、成分稳定性有较大幅度的提高。
2.5 强化制粒
(1)控制适宜生石灰配比,增配适量石灰石。经生产试验,在透气性较好的条件下,入烧生石灰配比控制在6—8%,不足部分用石灰石调整碱度,有利于产量和烧结矿强度的提高。
(2)根据资源量,调整入烧结构。随着优质当地红矿粉资源的减少,经优化组测算,及时调整红粉配比,同时保证入烧骨架料总配比满足现有工艺条件下的制粒要求。2006年5月份当地红矿粉配比由5%下调至3%,2006年9月下旬停配。
2.6提高烧结料层厚度。
在入烧原料粒级优化的基础上,经过强化混合制粒,改善烧结料层透气性,使86m2和64m2烧结机料层厚度分别控制在650mm、610mm,分别提高了50mm、10mm。
2.7 改进烧结添加剂配方。提高使用效果
烧结矿中含一定量的硼,可以抑制2CaO·SiO2的相变,有利于减少烧结矿自然粉化现象,改善烧结矿的冶金性能。3月份,与添加剂厂家一同改进添加剂配方,增加添加剂中硼元素含量,促进了烧结矿强度的提高。
2.8细化操作,减小高炉返矿量
作好中储、高储仓位控制,不断改进工艺,减少烧结矿拉运过程中碎化量。控制每个中储、高储仓仓位在2/3以上,以减少高炉返矿量,增加烧结矿有效产量。
2.9加强烧结系统漏风制理。优化烧结操作管理。
烧结系统加强了漏风治理力度,操作上提高职工质量意识,系统改进关键岗位操作,稳定烧结原料配比,严格水分及烧结终点控制,促进烧结矿强度的提高。
3 落实措施后的效果
上述提高烧结矿强度的措施逐步调整到位后,烧结矿的强度有了较大提高。1—9月86m2和64m2烧结机的烧结矿强度及粒级组成变化情况见表1、2。

从表1、2可以看出,通过各项技术措施的,烧结矿强度逐月提高,5月份后,烧结矿强度稳定在78%以上。1—12月份86m2、64m2烧结机的烧结矿强度累计分别完成77.81%、77.63%,较去年同期75.83%、75.40%提高2.98 %、2.23%,烧结矿机烧损耗率(高炉返矿率)由去年的16.20 %降至现在的14.11%,降低2.09个百分点。
4 效益测算
86m2、64m2烧结机年产量为3479000吨,机烧损耗降低2.09%,可减少烧结返矿量72711吨,烧结返矿重新加工费按91元/吨计算,年节约资金661.67万元。
5 结语
本年度实施的提高烧结矿强度的攻关,针对影响烧结矿强度的因素,制定科学有效的攻关措施,并对攻关措施逐项落实,同时加大了对强度指标的控制和考核力度,促进烧结矿强度整体水平的提高,使宣钢烧结矿转鼓强度稳定在78%以上。
宣钢在人烧原料结构优化确定中,充分考虑烧结矿强度指标的改进和优化,逐步实现了经济合理,技术可行,兼顾资源条件,并将原燃料采购和原燃料质量的改善,统归铁前系统进行统一优化,制定形成了保基本品位、TiO2、SiO2的技术路线,追求生铁成本最低,实现了技术、经济、资源的统一,促进了烧结矿低成本、高强度、高质量目标的实现。