摘要     为进一步提高烧结矿产、质量，烧结厂认真分析、试验、研究添加剂的工作机理，不断探索适宜的工艺操作参数，使用添加剂一年多来，在保证烧结矿强度指标的情况下，烧结矿固体燃耗和烧结矿成本大幅下降，取得了预期的效果。

关键词    烧结添加剂  生产实验 应用效果

1  前言

    烧结厂现有34m²烧结机和85m²烧结机各一台，其配料系统和成品整粒系统为两台烧结机共用，可年产烧结矿120万吨。炼铁厂现有三座高炉分别为335m³、450m³和450m³，烧结厂生产能力远远不能满足高炉需要。为了尽量提高烧结矿产、质量，我厂在烧结技术进步方面作了大量的工作，先后实施了除尘灰外运配加、生石灰粉提前消化、成品整粒系统溜槽改造实现烧结矿软着陆、混合料蒸汽预热、优化混匀矿配矿等攻关项目，有力地促进了各项烧结技术经济指标的进步。但与国内先进企业相比，生产率低、能耗高的问题还比较突出，特别是目前烧结生产能力远低于高炉生产需要时，烧结更须在现有产能的基础上深挖潜力，在保证烧结矿质量不降低的前提下，实现产量的新突破。为此，我厂在集团公司技术质量部的指导下，对烧结添加剂的工作机理进行深入的分析、对比，于2005年8月15日开始在两台烧结机上组织了为期半个月的工业试验，在试验取得预期效果的基础上，于9月25日起至今一年多一直使用添加剂，取得了较好的效果。

2   添加剂工作机理分析

    达钢烧结使用的添加剂是一种由多种非能源性无机化工原料按比例配方组合而成的化学添加剂，主要由燃气化剂、增氧剂、助燃剂、增强剂、阻凝剂和超细粉末稳定剂组成。在烧结混合料中添加少量的添加剂后，对燃料的氧化燃烧反应起到一定的催化作用，能改善燃料在燃烧中微观结构的裂解构成，在烧结料的燃烧过程中，催化CO₂的二次反应形成CO，扩大氧化区及平衡氧化区，获得适当的烧结温度和烧结气氛，减少正硅酸盐的形成，有利于赤铁矿和铁酸钙的形成，从而达到降低固体燃料消耗，加快烧结过程燃烧速度，提高烧结机的利用系数，增加烧结矿产量和强度的作用。

3   试验安排及添加剂的配加方式

3．1试验安排及要求

    试验从2005年8月15日11：00起，至2005年8月31日23：15分止，主要对烧结矿转鼓指数、烧结机利用系数和固体燃料消耗指标进行摸索和对比。

    为确保试验指标的可比性，试验期原料结构与试验前保持相对稳定(由于硫酸渣到货，实验期增加配入硫酸渣2%)，设备作业状况良好，1#、2＃；烧结机料层厚度分别固定在480mm和650mm。试验期间，技术质量部负责对烧结矿质量进行取样检验和分析，岗位工负责及时将使用过程中的各项参数汇报主控室，由主控室汇总报厂生技科统计、整理，同时工艺质检员随时对工艺过程的控制参数进行监测，保证各项操作参数在控。

  为保证试验的有效性和合理性，试用期前三天(即8月15日至8月17日)由于前期烧结返矿内不含有添加剂，加之试用前期由于配加设备的调试、操作人员的熟悉过程等因素可能造成的影响，将8月15日至17日视为过渡期，指标不作对比。

3．2添加剂的配加方式

  添加剂采用皮带干式配加，下料点在烧3皮带上固体燃料下料点之后(添加剂配加系统利用废旧皮带和旧电机改造，总投资约1万元)。配加比例为总上料量(混匀矿粉、熔剂、固体燃料、返矿等物料上料量之和)的0．3‰，根据总上料量的变化，采用手动调节添加剂的下料量，人工跑盘测定。(见图1)

4     试验期生产操作要求

  (1)确保添加剂均匀配加。配料工段现场必须有专人监控配加情况，定时跑盘，定时核对配加数量，添加剂配加控制在0．28～0．3go，并搞好生石灰配加，杜绝生石灰塌料。

  (2)保持生产中返矿平衡。返矿配比稳定在30%(包括混匀矿粉中含有部分)，控制返矿产生量，当期返矿必须用完，不转一次料场。

  (3)加强混料操作，确保混合料水份稳定，水份控制范围7．3%～7．8％。

  (4)加强混合料仓位的管理。两混合料仓控制在l／3～2／3，杜绝因仓满或仓空致缓料或停机，对交接班前后半小时内加减、缓料严格考核。

  (5)布料操作：加强一次布料，要求料面横向均匀，纵向平整。料层厚度：1#机480mm，2#机650mm。

  (6)点火操作：注意空煤气比例的调节、控制，保证点火效果较好，要求料面既不过熔又不欠烧。1#机目前火嘴严重堵塞，为保证点火效果，坚持使用一排火嘴(点火段)；2#机注意点火段与保温段火焰的控制，要求点火段温度高于保温段温度。点火温度：1#机：850℃～1050℃，2#机：900℃～1l00℃(炉膛侧温度)。

  (7)配碳的控制：添加剂使用后有降低燃耗，提高强度，提高利用系数的作用，因此，看火工在操作中要有降碳意识，在不影响产质量的前提下尽量降低配碳，FeO考核≤9％。

  (8)终点控制：终点温度必须控制在倒数第二个风箱，严禁终点滞后或提前，要求机尾红火层厚度≤料层厚度的1／3。终点温度：1#机≥200℃，2＃机≥240℃；废气温度：1＃机：90℃～110℃，2#机：100℃～120℃。

5  试验结果及分析

5．1试验结果(见表1)

5．2试验结果分析

5．2．1  固体燃料消耗有较明显的下降

    从配料操作上看，试验期固体燃料的实际配比显著下降，比试验前下降了0．13％。从理化检验结果分析，烧结矿FeO含量也比试验前下降了1．25％，说明固体燃耗下降。经计算，固体燃耗试验期为64．02Kg／t，比试验前下降了5．67Kg／t，(其中固体燃耗的计量以收料票据为准，结合燃料仓库存增减及配料电子皮带秤计量数值)。

    燃耗降低除了受烧结矿产量提高的影响外，还与添加剂中含有助燃剂有关，它有助于碳的充分燃烧，使燃料的热能利用率提高，固体燃耗降低。

5．2．2试验期烧结矿转鼓指数明显提高

    经技质部门检测，试验期转鼓指数达到74．23％，比试验前提高3．88%。

    添加剂中的增氧剂可增强烧结过程中的氧化气氛，扩大平衡氧化区，促使烧结矿还原性提高，烧结矿中的粘结相主要以铁酸钙、硅酸二钙为主，其结构均匀，裂隙较小，所以烧结矿强度提高。

5．2．3利用系数在扣除高炉返矿粒级变大等因素的影响，比试验前提高了0．04 t／m²．h。

    8月份高炉由于槽下筛板磨损，返矿中+5mm粒级达27．18％，如果高炉返矿中+5mm粒级不超过正常值即10％，试验前(8月1～14日)烧结矿产量应增加1358吨，利用系数1．57 t／m²．h，试验期(8月18—31日)应增加烧结矿产量1477吨，烧结机利用系数实际达到1．61t／m²．h。

    使用添加剂后，燃料配比下降，燃烧带相对减薄，透气性变好，加上添加剂可增强燃料反应活性，因此垂直烧结速度加快，产量提高。

5．2．4  高炉焦比下降，料柱透气性好，生产状况良好

    烧结矿中FeO含量降低了1．25个百分点，转鼓指数上升了3．88个百分点，烧结矿还原性能和强度均有所改善，高炉炉况顺行，8月份焦比下降62Kg／t，生铁成本节约了32．6万元，结束了生铁成本连续超计划的局面。添加剂试验结束后的9月1～5日，烧结矿质量有明显的下滑，特别是烧结矿的转鼓指数降至69％左右，其中原料结构中配入的2％硫酸渣是影响强度的主要的原因(试验期混匀矿粉中也含有2％硫酸渣)，但添加剂的停用使硫酸渣的影响变得更加明显。

6   生产应用效果

    由于添加剂试验获得良好的效果，烧结厂于2005年9月25日起正式使用添加剂。第一批从9月25日至10月18日使用，使用配比0．285‰；第二批从10月19日至11月16日使用，使用配比0．291‰。应用生产后的效果对比见表2。

  生产应用阶段，原料结构和碱度与试验期和试验前基本保持一致。混匀矿粉配矿比例保持精矿粉25％、钒钛粉5％、印粉45％的配比，杂料(含炼钢污泥)和国内富矿粉的配比略有变动，杂料在10～13％的范围内调剂，国内富矿粉在5～8％的范围内调剂，原料结构发生变化的是在9月25日后取消了硫酸渣的使用(占混匀矿粉配比2％)。

  生产中添加剂按总上料量的0．285～0．291‰的比例配人，与使用前相比，烧结机利用系数提高0．042～0．045 t／m²．h，转鼓指数提高2．0～2．76％，固体燃料消耗下降4．76～5．09 Kg／t。与试验期一样取得了相同的效果。

2006年全年使用添加剂，添加剂配比0．3‰，实际生产效果对比见表3和表4。

   06年使用添加剂时与05年不使用添加剂时，转鼓指数变化不明显，主要原因是原料结构的变化，06年增加了硫酸渣、污泥干粉约12．5％，另一个原因是与转鼓试验的取样和检测的方法变化有一定的关系。

     烧结矿加工成本同口径比较下降了5．97元／t，主要是产量大幅上升，从而设备折旧、电耗等有大幅度的下降。

  随着烧结矿强度和产量的上升，高炉机烧比也随着上升，也将使炼铁焦比下降，产量上升。而且多用本厂生产烧结矿，减少了外购球团矿和块矿的压力，特别是目前球团矿价格高，块矿粉末多，烧结矿产量、强度的提高，为高炉顺产、高产创造了有利的条件。

7    结语：

  达钢烧结厂2006年的主要指标均优于2005年同期，这是各种综合因素作用的结果，如加强管理，优化原料结构，工艺技术和操作参数的不断优化，小改小革等，添加剂的使用对提高烧结矿产质量，降低固体燃耗起到了积极的作用，最直接的表现是在保证烧结矿强度指标的情况下，固体燃耗下降6．59 kg／t，烧结矿成本下降5．97元／t。由此可见，添加剂按烧结上料量的0．28～0．30‰配加时，对提高烧结矿产量、质量和降低燃耗及高炉冶炼效果明显，烧结机利用系数和转鼓指数提高，烧结固体燃耗下降，集团公司整体经济效益成效显著.