日鋼低堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)實(shí)踐與改善

曹佳惠　段秋利　李震

摘 要：低堿燒結(jié)礦亦稱酸性燒結(jié)礦，在一定條件下，使用低堿礦代替部分酸性爐料可降低原料成本和改善入爐原料條件。與高堿礦相比存在著（利用系數(shù)）產(chǎn)量低、固體燃耗高、成品礦強(qiáng)度差、FeO含量高還原性差等方面的問題。日鋼4×180m2燒結(jié)機(jī)主要進(jìn)行低堿礦燒結(jié)，通過采取優(yōu)化原料種類搭配、設(shè)備工藝改造、改變低堿礦燒結(jié)的操作思路和提高崗位人員操作水平等措施，明顯改善了低堿燒結(jié)礦的生產(chǎn)指標(biāo)，其中利用系數(shù)已到達(dá)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

關(guān)鍵詞：低堿燒結(jié)礦；成本；生產(chǎn)指標(biāo)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.025

1 前言

低堿燒結(jié)礦做為酸性爐料入爐，對(duì)比球團(tuán)礦和塊礦具有成本低、利于爐況順行，同時(shí)高堿燒結(jié)礦的堿度和質(zhì)量均得以提高。日鋼自2006年5月份開始進(jìn)行低堿礦燒結(jié)作業(yè)，在這期間2×90m2燒結(jié)機(jī)和2×180m2燒結(jié)機(jī)都進(jìn)行過低堿礦間斷性生產(chǎn)，2016年4×180m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)入連續(xù)性的低堿礦生產(chǎn)作業(yè)。通過一年來的生產(chǎn)實(shí)踐與改善活動(dòng)，低堿礦的生產(chǎn)指標(biāo)取得了業(yè)內(nèi)矚目的成績(jī)，吸引了國(guó)內(nèi)外同行友人的觀摩。本文對(duì)低堿礦生產(chǎn)指標(biāo)取得成果進(jìn)行對(duì)比、對(duì)生產(chǎn)工藝與措施進(jìn)行分析。

2 低堿燒結(jié)礦取得指標(biāo)成果對(duì)比

改善前指標(biāo)使用2014年-2015年低堿礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)的平均值，改善后成果指標(biāo)采用2017年年1-6月份生產(chǎn)數(shù)據(jù)的平均值。通過表1數(shù)據(jù)對(duì)比，低堿燒結(jié)礦指標(biāo)是完全可以通過采取恰當(dāng)?shù)拇胧┒玫酱蠓忍嵘摹?/p>

3 生產(chǎn)低堿燒結(jié)礦采取的工藝與措施

3.1 優(yōu)化含鐵原料的種類搭配

日鋼低堿燒結(jié)礦堿度控制在0.65±0.1之間，亞鐵控制在13±2之間，溶劑配比在2.4±0.2%，溶劑配料量明顯低于高堿礦，其混勻料的制粒效果即成球率一般情況下也將顯著低于高堿礦。因此，粒度粗、含硅高的鐵礦粉是生產(chǎn)低堿燒結(jié)礦的首選，選粗粒度是為了改善混合料的透氣性，選含硅高的鐵礦是為了降低黏結(jié)相的熔點(diǎn)，降低燒結(jié)溫度，降低固體燃耗，提高成品率，提高溶劑使用量及強(qiáng)化制粒；當(dāng)硅低時(shí)，為保證足夠的黏結(jié)相，固體燃耗勢(shì)必升高，同時(shí)燒結(jié)礦FeO含量也隨之升高，還原性降低。通過燒結(jié)實(shí)踐證明，低堿礦中的SiO2含量與FeO含量存在一定的關(guān)系，SiO2含量降低時(shí)，F(xiàn)eO的控制就應(yīng)升高以保證燒結(jié)礦的質(zhì)量，圖1為2017年日鋼燒結(jié)四課（8#、9#燒結(jié)機(jī)）生產(chǎn)低堿礦SiO2含量與FeO含量的對(duì)應(yīng)趨勢(shì)。

低堿礦的黏結(jié)相為鈣鐵橄欖石、鐵黃長(zhǎng)石、鈣鐵輝石、硅灰石和玻璃質(zhì)等硅酸鹽。需要我們注意的是，高硅（SiO2含量>8%）一方面會(huì)引起大量硅酸鹽的生成，自然粉化現(xiàn)象較為嚴(yán)重；另一方面液相過度發(fā)展，燃燒帶變厚，影響燒結(jié)過程中的料層透氣性，影響槽下返礦率的升高；低硅（SiO2含量<6%）液相不充足，F(xiàn)eO含量高，燒結(jié)礦強(qiáng)度較差。

綜上，日鋼低堿燒結(jié)鐵料以主流粗粉為主，控制低堿燒結(jié)礦在中硅（SiO2含量6%-8%）范圍。如2017年5月份采用PB粉、巴西粗粉、南非粗粉、FB粉、巴西卡粉、懷阿拉粉、和毛利坦尼亞粗粉，低堿燒結(jié)礦理論硅6.55%。表2為主流鐵礦粉TFe和預(yù)配比。

3.2 燃料使用結(jié)構(gòu)及粒度要求

無煙煤與焦粉相比，孔隙度較小，其反應(yīng)能力和可燃性差，故用大量無煙煤代替焦粉時(shí)，燒結(jié)料層中會(huì)出現(xiàn)高溫區(qū)溫度水平下降和厚度增加的趨勢(shì)，從而導(dǎo)致燒結(jié)垂直燃燒速度下降。如日鋼燒結(jié)四課使用無煙煤全部代替焦粉，8#9#燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)降低了0.09t/m2.h。但全部使用焦粉會(huì)出現(xiàn)粘臺(tái)車的現(xiàn)象，原因是焦粉硬度大、破碎難度大，>5mm粒級(jí)在9%左右。

目前日鋼低堿礦燒結(jié)使用焦粉比例控制在43.86%-52.61%，同時(shí)控制焦粉<3mm粒級(jí)在75%-80%之間，無煙煤<3mm粒級(jí)在80%-85%之間，燒結(jié)料制粒粒度（濕篩）小于3mm粒級(jí)不超過30%時(shí)，對(duì)低堿燒結(jié)礦比較有利。

3.3 工藝設(shè)備改造

不斷改進(jìn)現(xiàn)有工藝設(shè)備，使其向著有益于低堿礦燒結(jié)的方向改造，提高低堿燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。

3.3.1 漏風(fēng)治理

在燒結(jié)中只有通過料層的風(fēng)量才是有效的，凡是未通過料層的風(fēng)量統(tǒng)稱為有害風(fēng)量，總的有害風(fēng)量占抽風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的百分率稱為燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率。漏風(fēng)治理前，日鋼8#9#燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)率為51.1%，燒結(jié)機(jī)的漏風(fēng)情況很嚴(yán)重。燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)主要是設(shè)備和生產(chǎn)操作缺陷造成的，其中主要有：長(zhǎng)期在高溫下工作的臺(tái)車發(fā)生變形和磨損，風(fēng)箱密封裝置磨損、彈性消退，機(jī)頭、機(jī)尾處的風(fēng)箱隔板與臺(tái)車底部間隙增大；臺(tái)車滑板與風(fēng)箱滑板間密封不嚴(yán)；相鄰臺(tái)車之間接觸縫隙增大；臺(tái)車上布料不好或篦條脫落，出現(xiàn)空洞，集塵管放灰制度不合理；抽風(fēng)系統(tǒng)管道穿漏等。據(jù)測(cè)定，上部漏風(fēng)是主要的，約占漏風(fēng)率的90%，風(fēng)箱至抽風(fēng)機(jī)前只有10%左右。

日鋼8#9#燒結(jié)機(jī)采取減小漏風(fēng)的途徑有：改進(jìn)臺(tái)車機(jī)尾風(fēng)箱隔板，改進(jìn)金屬彈簧滑道，臺(tái)車兩側(cè)使用3根盲篦條降低邊緣效應(yīng)，操作上增加邊緣布料厚度20-30mm；此外，組建5人漏風(fēng)治理小隊(duì)，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)箱漏風(fēng)的檢查、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常漏風(fēng)及時(shí)處理，每周一用數(shù)據(jù)量化并匯報(bào)漏風(fēng)治理工作。最終使漏風(fēng)率降到了40.5%，成果顯著。

3.3.2 提高混合料料溫

提高料溫可以采用預(yù)熱混合料的方法，預(yù)熱混合料的方法有：返礦預(yù)熱混合料、蒸汽預(yù)熱混合料、生石灰預(yù)熱混合料。低堿混合料因生石灰配量小，導(dǎo)致濕容性差，若料溫提不到“露點(diǎn)”以上，過濕帶在影響透氣性方面較為明顯。

返礦預(yù)熱混合料：控制返礦倉位在150噸內(nèi)，縮短返礦在倉內(nèi)的時(shí)間，減少返礦熱量損失，配入混一皮帶的返礦溫度要求在50-60℃。

蒸汽預(yù)熱混合料：一方面混合機(jī)和制粒機(jī)改造蒸汽管道，在混合料翻滾時(shí)通入蒸汽預(yù)熱混合料；另一方面混合制作中水箱，將蒸汽通入中水箱預(yù)熱中水，水溫達(dá)到70℃后供混合加水。endprint