呂梁建龍全外礦燒結(jié)配礦及生產(chǎn)實(shí)踐
唐永紅 李炳岳 席文強(qiáng)
（呂梁建龍實(shí)業(yè)有限公司，山西呂梁032100）
摘 要：受礦粉市場價格影響，呂梁建龍階段性摒棄周邊精粉資源，進(jìn)行全外粉燒結(jié)生產(chǎn)探究，并成功投入生產(chǎn)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)鐵前配礦調(diào)整質(zhì)量平穩(wěn)過渡，鐵水成本降低49.32元/噸。建立市場分析、燒結(jié)高爐一體化配礦策劃、實(shí)驗(yàn)論證、工業(yè)實(shí)踐的完整配礦研究實(shí)踐體系。
關(guān)鍵詞:礦粉市場；全外礦；配礦；燒結(jié)
1 前言
針對目前國內(nèi)鐵精粉選礦成本高、外礦含鐵原料市場價格優(yōu)勢突出的現(xiàn)狀，為進(jìn)一步優(yōu)化配比結(jié)構(gòu)，在確保煉鐵高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，最大程度地降低鐵前成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化，呂梁建龍200m2燒結(jié)機(jī)于2021年9月9日組織進(jìn)行全外礦燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐。
2 礦粉市場分析、礦種選擇
2.1 選擇依據(jù)
根據(jù)連鐵期貨2209及普氏（62%FE）指數(shù)走勢對外礦市場進(jìn)行分析預(yù)測。連鐵期貨指數(shù)是鐵礦石期貨主力合約價格組合而成；普氏指數(shù)是依據(jù)是當(dāng)天最高的買方詢價和最低的賣方報價對礦粉價格的估價。連鐵期貨和普氏指數(shù)是對礦粉市場走勢分析預(yù)測的主要參考指數(shù)。
圖1 連鐵期貨2209日均線
圖2 普氏（62%FE）指數(shù)趨勢
如上圖1和圖2所示，8月底外礦挺價交貨，拉動現(xiàn)貨市場情緒，在一波上漲行情后，港口現(xiàn)貨市場成交明顯有所減量，再加上當(dāng)前環(huán)保組進(jìn)場，限產(chǎn)加嚴(yán)趨勢下，鐵礦石需求繼續(xù)被壓制，進(jìn)口鐵礦石市場震蕩偏弱運(yùn)行。據(jù)此推測外礦市場繼續(xù)看跌。
2.1礦粉性價比綜合測算
根據(jù)國內(nèi)精粉、外礦粉市場價格，在當(dāng)前燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)和高爐爐料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，測試同比例置換基準(zhǔn)主礦粉（麥克粉比例26.5%），測算燒結(jié)礦品位、燒結(jié)礦成本、綜合入爐品位、鐵水成本和成本排名（見表1），確定全外粉燒結(jié)主配礦結(jié)構(gòu)和降本經(jīng)濟(jì)礦種。
表1 精粉、外粉性價比綜合測算排序表
|
礦種 |
TFe/% |
SiO2/% |
Al2O3/% |
P/% |
S/% |
水分 |
LOI/% |
與基準(zhǔn)鐵水成本差異 元/噸鐵 |
鐵水成本排序 |
|
印粉（天津港） |
57.80 |
5.41 |
4.89 |
0.047 |
0.016 |
7.12 |
6.36 |
-115.92 |
1 |
|
FMG混合粉（天津港） |
57.85 |
5.51 |
2.77 |
0.054 |
0.033 |
8.86 |
6.8 |
-54.56 |
2 |
|
超特粉（天津港) |
56.52 |
5.98 |
3.36 |
0.052 |
0.033 |
9.60 |
9.22 |
-51.46 |
3 |
|
SP10粉（天津港） |
57.64 |
5.61 |
3.91 |
0.118 |
0.033 |
8.76 |
5.2 |
-49.48 |
4 |
|
超特粉(京唐港） |
56.56 |
6.09 |
3.11 |
0.068 |
0.019 |
9.07 |
9.22 |
-43.24 |
5 |
|
金布巴（京唐港） |
61.00 |
4.48 |
2.62 |
0.102 |
0.022 |
6.95 |
5.2 |
-20.55 |
6 |
|
金布巴（天津港） |
60.47 |
5.03 |
2.83 |
0.127 |
0.024 |
6.76 |
5.2 |
-15.10 |
7 |
|
麥克粉（天津港） |
60.70 |
4.25 |
2.31 |
0.070 |
0.029 |
7.95 |
6.83 |
-6.80 |
8 |
|
麥克粉基準(zhǔn) |
60.30 |
4.60 |
2.47 |
0.069 |
0.034 |
8.41 |
6.83 |
0.00 |
9 |
|
PB粉（天津港） |
61.57 |
4.22 |
2.28 |
0.091 |
0.020 |
9.00 |
5.77 |
3.16 |
20 |
|
羅伊山粉（天津港） |
61.03 |
4.89 |
2.27 |
0.056 |
0.028 |
10.34 |
4.6 |
5.93 |
21 |
|
巴粗IOC6（天津港） |
61.56 |
6.98 |
1.85 |
0.059 |
- |
9.00 |
4 |
12.80 |
23 |
|
紐曼粉（曹妃甸港） |
62.20 |
4.56 |
2.39 |
0.084 |
0.013 |
7.36 |
4.2 |
14.10 |
24 |
|
巴粗托克（天津港） |
60.24 |
9.39 |
1.43 |
0.057 |
- |
9.06 |
4 |
24.47 |
27 |
|
巴混BRBF粉（天津港） |
62.39 |
5.65 |
1.58 |
0.058 |
- |
8.24 |
4 |
33.36 |
28 |
|
遵化高品精粉 |
69.00 |
1.80 |
0.83 |
0.100 |
0.600 |
10.00 |
-2.5 |
62.93 |
29 |
|
寶山精粉 |
65.00 |
8.50 |
0.70 |
0.000 |
0.700 |
10.00 |
-1.0 |
63.07 |
30 |
|
厚旺64精粉 |
64.00 |
8.50 |
0.70 |
0.000 |
0.700 |
10.0 |
-1.0 |
66.01 |
31 |
|
巴粗卡粉(曹妃甸港） |
64.75 |
1.64 |
1.34 |
0.107 |
- |
8.00 |
1.5 |
123.63 |
36 |
3. 配礦方案及驗(yàn)證分析
3.1 參照礦粉基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行礦種預(yù)選擇
根據(jù)各礦粉基礎(chǔ)特性（見表2）進(jìn)行互補(bǔ)搭配，確定中高品位外粉礦種：巴混BRBF粉、麥克粉，低品位外礦粉：FMG混合粉、超特粉。
因混勻料場正在建設(shè)、燒結(jié)配料礦槽數(shù)量不足，限制礦粉種類選用，燒結(jié)配礦方案選用3～4種外礦粉。
表2 外礦粉基礎(chǔ)特性
|
粉礦名稱 |
化學(xué)成分/% |
同化溫度 /℃ |
流動性 /% |
粘結(jié)相強(qiáng)度 /N |
||||||
|
TFe |
CaO |
MgO |
SiO2 |
Al2O3 |
S |
P |
||||
|
巴粗IOC6 |
61.41 |
0.14 |
0.09 |
7.61 |
1.57 |
0.022 |
0.052 |
1275 |
3.00 |
970 |
|
FMG混合粉 |
58.42 |
0.01 |
0.02 |
5.46 |
2.39 |
0.035 |
0.057 |
1239 |
0.98 |
990 |
|
超特粉 |
56.90 |
0.07 |
0.05 |
6.16 |
2.97 |
0.034 |
0.054 |
1248 |
1.07 |
902 |
|
金布巴 |
60.50 |
0.01 |
0.07 |
4.46 |
2.64 |
0.033 |
0.102 |
1246 |
0.44 |
5690 |
|
低品印度粉 |
57.16 |
0.04 |
0.08 |
5.56 |
5.88 |
0.021 |
0.065 |
1288 |
0.18 |
5280 |
|
紐曼粉 |
62.13 |
0.01 |
0.15 |
3.91 |
2.20 |
0.013 |
0.084 |
1252 |
0.29 |
4450 |
|
麥克粉 |
60.57 |
0.01 |
0.06 |
4.88 |
2.27 |
0.005 |
0.083 |
1256 |
0.37 |
4430 |
|
印度粉 |
58.40 |
0.01 |
0.03 |
4.94 |
5.15 |
0.015 |
0.067 |
1264 |
0.14 |
2200 |
|
羅伊山粉 |
58.10 |
0.07 |
0.15 |
5.61 |
3.10 |
0.011 |
0.052 |
1245 |
0.34 |
7250 |
|
巴混BRBF |
62.38 |
0.03 |
0.04 |
5.44 |
1.48 |
0.018 |
0.072 |
1298 |
3.53 |
1860 |
3.2優(yōu)化配礦方案
制定燒結(jié)配礦方案（見表3），對燒結(jié)礦成分、高爐爐料結(jié)構(gòu)、爐渣成分、鐵水成分進(jìn)行預(yù)測，并預(yù)測燒結(jié)礦成本、鐵水成本變化。
燒結(jié)配礦方案考慮燒結(jié)礦品位成分變化對入爐品位變化、高爐燃料比變化、高爐渣比變化、渣中Al2O3變化、鐵水P變化、高爐爐料堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷變化等因素。在保證高爐入爐品位、渣成分、鐵水成分滿足要求前提下，尋求鐵水成本最低的燒結(jié)配礦方案。
表3 燒結(jié)配礦調(diào)整方案 /%
|
名稱 |
A低硅精粉 |
B高硅精粉 |
巴混BRBF粉 |
FMG混合粉 |
麥克粉 |
超特粉 |
煉鋼OG泥 |
高返 |
鋼渣磁選粉 |
白灰 |
白云石粉 |
石灰石粉 |
焦粉 |
|
基準(zhǔn) |
14 |
6 |
0 |
0 |
26.5 |
24 |
2 |
9 |
1 |
4.33 |
6.6 |
2 |
4.6 |
|
方案1 |
5 |
0 |
6 |
24 |
34.8 |
0 |
2 |
9 |
1 |
4.52 |
6.88 |
2 |
4.8 |
|
方案2 |
0 |
0 |
11 |
24 |
34.5 |
0 |
2 |
9 |
1 |
4.63 |
7.05 |
2 |
4.8 |
|
方案3 |
0 |
0 |
6 |
24 |
29.9 |
9 |
2 |
9 |
1 |
4.88 |
7.34 |
2 |
4.9 |
表4 燒結(jié)礦成分預(yù)測
|
方案 |
品位/% |
SiO2/% |
CaO/% |
MgO/% |
Al2O3/% |
P/% |
S/% |
TiO2/% |
堿度 |
|
基準(zhǔn) |
55.44 |
5.25 |
9.98 |
2.40 |
2.47 |
0.081 |
0.017 |
0.225 |
1.90 |
|
方案1 |
55.22 |
5.45 |
10.36 |
2.46 |
2.57 |
0.091 |
0.016 |
0.153 |
1.90 |
|
方案2 |
54.92 |
5.62 |
10.68 |
2.51 |
2.63 |
0.095 |
0.016 |
0.122 |
1.90 |
|
方案3 |
54.26 |
5.79 |
11.00 |
2.60 |
2.78 |
0.094 |
0.016 |
0.128 |
1.90 |
表5 爐料結(jié)構(gòu)與成本對比分析
|
方案 |
爐料結(jié)構(gòu)/% |
成本對比/元/噸 |
|||||
|
燒結(jié)礦 |
外購球團(tuán)礦 |
SP10塊 |
入爐品位 |
燒結(jié)礦成本對比 |
鐵水成本對比 |
鐵水成本排序 |
|
|
基準(zhǔn) |
80.4 |
14 |
5 |
56.23 |
- |
- |
4 |
|
方案1 |
79.4 |
15 |
5 |
56.12 |
-38 |
-41.39 |
3 |
|
方案2 |
79.3 |
15.1 |
5 |
55.89 |
-53.17 |
-49.32 |
2 |
|
方案3 |
77.9 |
16.5 |
5 |
55.48 |
-85.21 |
-56.49 |
1 |
表6 爐渣、鐵水成分、堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷預(yù)測對比
|
方案 |
渣比/Kg/t |
渣比對比/Kg/t |
渣中鋁/% |
渣中鋁對比/% |
鐵水P/% |
鐵水[Ti] |
堿負(fù)荷Kg/t |
鋅負(fù)荷Kg/t |
|
基準(zhǔn) |
374 |
- |
16.11 |
- |
0.105 |
0.052 |
2.05 |
0.16 |
|
方案1 |
382 |
9 |
16.04 |
-0.06 |
0.115 |
0.041 |
1.89 |
0.14 |
|
方案2 |
390 |
16 |
15.99 |
-0.12 |
0.121 |
0.037 |
1.90 |
0.13 |
|
方案3 |
401 |
28 |
15.97 |
-0.14 |
0.118 |
0.039 |
1.97 |
0.12 |
3.3系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對配礦方案可行性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證
通過對以上三組方案進(jìn)行燒結(jié)礦成分、高爐渣、鐵水成分預(yù)測對比，評價其投入燒結(jié)、高爐生產(chǎn)實(shí)踐的可行性后，利用燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)對配礦方案進(jìn)行可行性論證，實(shí)驗(yàn)分析三組配礦方案對燒結(jié)產(chǎn)、質(zhì)量影響。
3.3.1燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)主要數(shù)據(jù)
表7 實(shí)驗(yàn)配比
|
方案 |
A低硅精粉 |
B高硅精粉 |
巴混BRBF |
FMG混合粉 |
麥克粉 |
超特粉 |
煉鋼OG泥 |
高返 |
磁選粉 |
白灰 |
白云石粉 |
石灰石粉 |
焦粉 |
合計 |
|
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
|
|
基準(zhǔn)杯 |
14 |
6 |
|
|
26.48 |
24 |
2 |
9 |
1 |
4.33 |
6.60 |
2 |
4.60 |
100 |
|
方案1 |
5 |
|
6 |
24 |
34.81 |
|
2 |
9 |
1 |
4.52 |
6.88 |
2 |
4.80 |
100 |
|
方案2 |
|
|
11 |
24 |
34.52 |
|
2 |
9 |
1 |
4.63 |
7.05 |
2 |
4.80 |
100 |
|
方案3 |
|
|
6 |
24 |
29.89 |
9 |
2 |
9 |
1 |
4.88 |
7.34 |
2 |
4.90 |
100 |
表8 實(shí)驗(yàn)過程指標(biāo)
|
方案 |
混合料水份/% |
混合料粒度分布（%） |
平均粒徑/mm |
點(diǎn)火溫度/℃ |
料層厚度/mm |
燒結(jié)負(fù)壓/kPa |
終點(diǎn)溫度/℃ |
燒結(jié)時間/min |
收縮率/% |
垂燒速度/(mm/min) |
|||
|
＞8mm |
5mm~8mm |
3mm～5mm |
＜3mm |
||||||||||
|
基準(zhǔn)杯 |
8.2 |
7.62 |
13.28 |
23.20 |
55.90 |
3.37 |
1200 |
1000 |
15.69 |
563 |
52.8 |
11.00 |
18.94 |
|
方案1 |
8.3 |
7.84 |
14.93 |
21.63 |
55.60 |
3.43 |
1170 |
1000 |
14.80 |
630 |
48.1 |
18.00 |
20.79 |
|
方案2 |
8.3 |
12.24 |
13.95 |
20.34 |
53.47 |
3.70 |
1159 |
1000 |
16.43 |
593 |
46.4 |
18.50 |
21.55 |
|
方案3 |
8.4 |
7.26 |
16.29 |
24.17 |
52.26 |
3.51 |
1214 |
1000 |
15.40 |
619 |
46.2 |
19.50 |
21.65 |
表9 成品礦粒級組成及強(qiáng)度指標(biāo)
|
方案 |
粒級組成/% |
平均粒徑 /mm |
利用系數(shù) /(t/m2·h) |
成品率 /% |
返礦率 /% |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) /% |
出礦率 /% |
|||||
|
≥40 mm |
25～40mm |
16～25 mm |
10～16 mm |
5～10 mm |
≤5mm |
|||||||
|
基準(zhǔn)杯 |
19.72 |
25.00 |
16.98 |
10.50 |
12.66 |
15.14 |
23.8 |
1.52 |
84.86 |
15.14 |
69.00 |
80.03 |
|
方案1 |
20.42 |
22.04 |
17.48 |
10.88 |
13.07 |
16.10 |
23.4 |
1.53 |
83.89 |
16.10 |
67.33 |
78.53 |
|
方案2 |
21.64 |
20.93 |
14.56 |
12.31 |
14.13 |
16.41 |
23.3 |
1.63 |
83.57 |
16.41 |
69.33 |
79.21 |
|
方案3 |
20.20 |
21.30 |
15.20 |
11.97 |
14.41 |
16.90 |
22.9 |
1.59 |
83.08 |
16.90 |
69.00 |
78.40 |
表10 成品礦化學(xué)成分
|
方案 |
TFe/% |
FeO/% |
SiO2/% |
CaO/% |
MgO/% |
Al2O3/% |
P/% |
S/% |
MnO/% |
TiO2/% |
V2O5/% |
R |
|
基準(zhǔn)杯 |
55.64 |
9.01 |
5.25 |
9.64 |
2.39 |
2.36 |
0.066 |
0.013 |
0.400 |
0.220 |
0.030 |
1.84 |
|
方案1 |
55.35 |
8.60 |
5.14 |
9.85 |
2.11 |
2.54 |
0.069 |
0.008 |
0.440 |
0.190 |
0.020 |
1.92 |
|
方案2 |
55.14 |
8.01 |
5.41 |
10.07 |
2.38 |
2.59 |
0.081 |
0.013 |
0.440 |
0.170 |
0.017 |
1.86 |
|
方案3 |
54.53 |
8.92 |
5.61 |
10.68 |
2.81 |
2.69 |
0.073 |
0.018 |
0.550 |
0.170 |
0.020 |
1.90 |
表11 成品礦冶金性能
|
方案 |
軟化性能 |
熔滴性能 |
低溫還原粉化性能 |
還原度 RI /% |
||||||||
|
T10% /℃ |
T40% /℃ |
軟化區(qū)間 /℃ |
Ts /℃ |
Td /℃ |
熔滴區(qū)間 /℃ |
ΔPMax /kPa |
S特性 /(kPa·℃) |
RDI+6.3 /% |
RDI+3.15 /% |
RDI-0.5 /% |
||
|
基準(zhǔn)杯 |
1122 |
1219 |
97 |
1274 |
1514 |
240 |
29.4 |
3880.2 |
31 |
64.1 |
8.9 |
81.1 |
|
方案1 |
1163 |
1255 |
92 |
1286 |
1460 |
174 |
24.0 |
2144.3 |
45.4 |
72.5 |
7.6 |
78.4 |
|
方案2 |
1168 |
1260 |
92 |
1283 |
1504 |
221 |
26.4 |
3134.9 |
35.3 |
68.7 |
7.2 |
81.7 |
|
方案3 |
1116 |
1218 |
102 |
1264 |
1513 |
249 |
29.6 |
3374.2 |
51.2 |
76.3 |
6.5 |
79.3 |
3.3.2實(shí)驗(yàn)分析
（1）試驗(yàn)參數(shù)對比
在水份基本一致的情況下，3組方案與基準(zhǔn)杯對比，混合料粒度+3mm比例分別增加0.30%、2.43%、3.64%，方案3制粒效果最優(yōu)，垂直燒結(jié)速度分別升高1.85、2.61、2.71mm/min，燒結(jié)時間均縮短，收縮率分別升高7.0、7.5、8.5%，終點(diǎn)溫度均升高；3組方案因精粉比例大幅度減少，制粒效果改善，垂直燒結(jié)速度升高利于增產(chǎn)。
（2）成品礦粒級強(qiáng)度對比
3個方案與基準(zhǔn)杯平均粒徑相近，25 mm～40mm粒級較基準(zhǔn)差異分別為-2.96%、-4.07%、-3.7%；10 mm～16mm粒級比例分別升高0.38%、1.81%、1.47%；10mm～40mm粒級較基準(zhǔn)差異分別為-2.08%、-4.68%、-4.01%，返礦率（-5mm粒級比例）分別升高0.96%、1.27%、1.76%，成品率均降低，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)對比-1.67%、0.33%、0.0%；其中方案2成品粒級與強(qiáng)度指標(biāo)優(yōu)于其他方案。
（3）冶金性能指標(biāo)對比
軟化性能從優(yōu)至劣排序：方案2→方案1→基準(zhǔn)方案→方案3；
熔滴性能從優(yōu)至劣排序：方案1→方案2→基準(zhǔn)方案→方案3；
低溫還原粉化性能從優(yōu)至劣排序：方案3→方案1→方案2→基準(zhǔn)方案；
還原性從優(yōu)至劣排序：方案2→基準(zhǔn)方案→方案3→方案1；
高溫性能指標(biāo)評價，方案2與方案1較優(yōu)，3組方案軟熔滴落、低溫還原粉化、還原度指標(biāo)較優(yōu)滿足高爐生產(chǎn)需求。
（4）化驗(yàn)成分對比
方案1、方案2、方案3較基準(zhǔn)方案品位均降低，成分變化在測算范圍內(nèi)；
3.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）3組方案對比基準(zhǔn)方案，垂直燒結(jié)速度升高較大，終點(diǎn)溫度升高較大，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)略降，對燒結(jié)質(zhì)量影響較小，利于燒結(jié)提產(chǎn)。
（2）方案1和方案2對比基準(zhǔn)方案還原性、軟化性能和熔滴性能較優(yōu)，低溫還原粉化則方案3最優(yōu)，但三個方案產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)差別不大，均可以考慮進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)。
（3）因褐鐵礦、赤鐵礦比例增加，制粒效果改善、燒結(jié)生產(chǎn)需提高料層厚度，厚料層燒結(jié)，延長燒結(jié)時間，充分發(fā)展燒結(jié)過程液相生成流動，改善燒結(jié)礦物理和高溫性能指標(biāo)。
根據(jù)系統(tǒng)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)論證，最終確定方案2為全外粉燒結(jié)配礦方案，并進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
4.燒結(jié)生產(chǎn)過程控制要點(diǎn)及優(yōu)化措施
4.1工藝優(yōu)化措施
針對全部使用外礦粉后，易出現(xiàn)的燒結(jié)粒度碎、燒結(jié)礦強(qiáng)度差、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降等問題，從燃料粒度控制、混合料水分、燒結(jié)終點(diǎn)溫度等方面采取了一系列的工藝優(yōu)化措施。
（1）提高焦粉燃料破碎粒度。焦粉破碎粒度0mm～3mm粒度比例由原≥72%提高至≥75%，進(jìn)一步改善外礦粉大顆粒粘附焦粉效果，利于燒結(jié)料層垂直方向上燃料分布均勻。
（2）燒結(jié)礦FeO由原8.5%～9.0%上調(diào)至9.0%～9.5%，保證燒結(jié)礦粒度和強(qiáng)度同時避免影響燒結(jié)礦還原性。
（3）加強(qiáng)一次配料、二次配料工藝管理，保持各物料下料穩(wěn)定精確，并對FMG混合粉、麥克粉褐鐵礦和熱返礦進(jìn)行水霧預(yù)潤濕，改善制粒效果。
（4）加強(qiáng)一混、二混、燒結(jié)機(jī)看火崗位和配料崗位之間的聯(lián)系，保持混合料水分穩(wěn)定，嚴(yán)禁跑干、濕料，控制燒結(jié)機(jī)泥輥處混合料水分波動<0.2%。
（5）全外粉燒結(jié)后，為適應(yīng)褐鐵礦比例大幅增加對燒結(jié)工藝參數(shù)要求，將混合料水分由8.0%調(diào)整至8.5%。
（6）強(qiáng)化燒結(jié)布料管控，堅持厚料層燒結(jié)，燒結(jié)料層厚度控制在850mm，滿鋪適當(dāng)壓料，料面布平、均勻，充分利用厚料層燒結(jié)的蓄熱作用，大煙道負(fù)壓由原15.5kPa～16.0kPa提高至16.0kPa～16.5kPa。
（7）嚴(yán)格控制燒結(jié)終點(diǎn)溫度，要求終點(diǎn)控制在倒數(shù)第二個風(fēng)箱，終點(diǎn)溫度控制在350℃～400℃，機(jī)尾紅層控制在1/4～1/3，確保燒好燒透。
4.2適應(yīng)全外粉燒結(jié)的設(shè)備改造
（1）將原高比例精粉燒結(jié)時燒結(jié)機(jī)九輥布料器下方的松料器（兩層），撤掉下層松料器。
全外粉燒結(jié)后燒結(jié)料層透氣性明顯改善，松料器對燒結(jié)料層帶來二次過分疏松引起的燒結(jié)料層透氣性不均勻，減少臺車寬度方向上的風(fēng)量分布不均勻引起的燒結(jié)過程不均勻。
（2）一混、二混加蒸汽預(yù)熱，在一混、二混原分段加水管鋼絲繩上加設(shè)蒸汽管道，每隔50cm增設(shè)一組蒸汽噴嘴，向下噴灑蒸汽。同時為降低預(yù)熱蒸汽中冷凝水對混合料水分波動影響，對預(yù)熱蒸汽管道加設(shè)脫水器，減少蒸汽帶水，穩(wěn)定混合料水分控制。
（3）燒結(jié)機(jī)臺車增設(shè)刮料壓料一體壓料板。使用三塊寬度40cm格柵板，長度分別為120cm、100cm、120cm錯位放置由鐵鏈固定至進(jìn)點(diǎn)火器之前。通過格柵板對料層的壓覆平整，并將表層大顆粒（粘附燃料少）刮至表層以下。減少料面不平對點(diǎn)火火焰的折射散射，同時可增加料面表層的含碳量，利于改善點(diǎn)火效果，提高燒結(jié)料面成礦率。
圖3 刮料板及燒結(jié)料面點(diǎn)火效果
5. 全外粉燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)對比
5.1燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)對比
表12 變料前后燒結(jié)生產(chǎn)參數(shù)
|
項(xiàng)目 |
混合料水分 /% |
混合料粒度 /% |
料層厚度 /mm |
負(fù)壓 /kPa |
終點(diǎn)溫度 /℃ |
廢氣溫度 /℃ |
大煙道溫度 /℃ |
燃耗 /(kg/t) |
|
變料前 |
8.05 |
55.30 |
752 |
16.10 |
419 |
139 |
142 |
50.2 |
|
變料后 |
8.52 |
59.55 |
850 |
16.37 |
435 |
132 |
146 |
55.1 |
|
對比 |
0.47 |
4.25 |
98 |
0.3 |
16 |
-7 |
4 |
4.9 |
5.2燒結(jié)成品礦成分、質(zhì)量指標(biāo)對比
表13 變料前后燒結(jié)礦成分、質(zhì)量指標(biāo)
|
項(xiàng)目 |
TFe/% |
FeO/% |
CaO/% |
SiO2/% |
MgO/% |
Al2O3/% |
S/% |
P/% |
R |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù)/% |
<10mm粒級 |
|
變料前 （精粉20%） |
55.79 |
9.02 |
9.89 |
5.27 |
2.36 |
2.33 |
0.011 |
0.064 |
1.88 |
76.75 |
5.11 |
|
變料后 （全外粉） |
55.58 |
9.35 |
9.94 |
5.26 |
2.36 |
2.32 |
0.012 |
0.064 |
1.89 |
76.83 |
4.37 |
|
對比 |
-0.21 |
0.03 |
0.05 |
-0.01 |
0.00 |
-0.01 |
0.001 |
0.000 |
0.01 |
0.08 |
-0.74 |
5.3 燒結(jié)成品礦高溫性能指標(biāo)對比
表14 變料前后燒結(jié)礦高溫性能指標(biāo)
|
項(xiàng)目 |
還原性RI /% |
低溫還原粉化 |
軟熔滴落性能 |
|||||||
|
RDI +6.3% |
RDI +3.15% |
RDI-0.5% |
T10%/℃ |
T40%/℃ |
軟化區(qū)間/℃ |
Ts/℃ |
Td/℃ |
熔滴區(qū)間/℃ |
||
|
變料前 |
78.1 |
53.3 |
74.3 |
7.0 |
1185 |
1273 |
88 |
1297 |
1513 |
216 |
|
變料后 |
81.8 |
48.8 |
72.2 |
6.5 |
1161 |
1260 |
99 |
1281 |
1490 |
209 |
|
對比 |
3.7 |
-4.6 |
-2.1 |
-0.6 |
-24 |
-13 |
11 |
-16 |
-23 |
-7 |
通過以上措施，全外粉厚料層燒結(jié)，因褐鐵礦、赤鐵礦比例增加，磁鐵礦精粉比例降低，燒結(jié)礦還原性得到一定的提高。上調(diào)燃料配比，燒結(jié)礦FeO適量上控至9.0%～9.5%，保證燒結(jié)礦還原性前提下，消除粒度和強(qiáng)度指標(biāo)變差情況。
全外粉燒結(jié)低溫還原粉化RDI+3.15指標(biāo)略降2.1%，處于較優(yōu)水平，遠(yuǎn)滿足高爐生產(chǎn)用料要求，故不犧牲還原性指標(biāo)提高低溫還原粉化指標(biāo)。
全外粉燒結(jié)礦開始軟化溫度T10降低24℃，軟化區(qū)間變寬增大11℃，熔滴開始溫度Ts降低16℃，熔滴區(qū)間變窄減小7℃，對高爐軟熔帶滴落帶厚度和位置帶來一定影響，需通過微調(diào)高爐操作方針、優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)消除。
6.結(jié)語
（1）呂梁建龍使用全外粉燒結(jié)，摒棄之前經(jīng)驗(yàn)配礦理念，確定“市場跟蹤預(yù)測、礦粉性價比測算、礦粉基礎(chǔ)特性測定、制定配礦方案、燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)論證、工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)”整套科學(xué)性配礦研究至工業(yè)化生產(chǎn)流程。
（2）通過系統(tǒng)的燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)及高溫性能實(shí)驗(yàn)，對多個配礦方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，提前總結(jié)全外礦粉燒結(jié)工藝控制標(biāo)準(zhǔn)，并確定了最佳的全外粉燒結(jié)生產(chǎn)配比，為進(jìn)一步優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)、降低燒結(jié)礦成本積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。