唐巍

【摘 要】2017年，為了降低成本，公司采購(gòu)了部分低價(jià)的巴西塊礦代替球團(tuán)配入高爐，但當(dāng)時(shí)雨水多，這部分塊礦含水含粉較大，考慮冬季結(jié)冰后用傳統(tǒng)方法無(wú)法篩除粉末，限制了高爐使用。為了強(qiáng)化塊礦篩分，減少塊礦入爐含粉，提高塊礦配比，保持爐況順行，煉鐵廠通過(guò)改造豎爐相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用球團(tuán)豎爐烘干塊礦，達(dá)到易于篩分的目的。

【關(guān)鍵詞】豎爐；烘干；巴西塊礦

一、烘干塊礦的工藝流程

根據(jù)我廠具體情況，此過(guò)程設(shè)計(jì)為：巴西塊礦進(jìn)廠后用汽車(chē)倒運(yùn)至豎爐循環(huán)球場(chǎng)地，用鏟車(chē)上豎爐循環(huán)球倉(cāng)，通過(guò)原9#-8#豎爐皮帶上豎爐，在豎爐內(nèi)用高爐煤氣燃燒后的熱廢氣烘干，從電振排料至振動(dòng)篩篩分后，經(jīng)輕型帶冷機(jī)鼓風(fēng)冷卻，再通過(guò)皮帶上高爐料倉(cāng)，最后槽下二次篩分后入爐。

二、所進(jìn)行的改造

2.1 循環(huán)球倉(cāng)的改造

由于現(xiàn)循環(huán)球倉(cāng)針對(duì)球團(tuán)設(shè)計(jì)，對(duì)比循環(huán)球，塊礦平均粒度較大，含水分約15%、含粉高于球團(tuán)27%、自然堆角高于球團(tuán)約10°。為保證下料，我們?cè)谘h(huán)球倉(cāng)下料口東側(cè)加裝400*500mm流槽一個(gè)，在倉(cāng)壁加裝振動(dòng)器一個(gè)。

2.2 電振給料機(jī)改造

豎爐配套兩臺(tái)GZ6型電磁振動(dòng)給料機(jī)排料，給料斗尺寸為700×1400mm，電振給料斗角度在-10°至10°可調(diào)，由于塊礦自然堆角和粒度均大于球團(tuán)，為保證順利烘干好的塊礦順利排料，將電振給料斗角度從生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)的約0°調(diào)整至最大的10°。

三、工藝調(diào)整

3.1 烘床溫度和廢氣溫度

用豎爐焙燒球團(tuán)時(shí)，在烘干床將生球中的吸附水和結(jié)晶水全部變成水蒸氣，吸附水加熱到105℃就迅速干燥蒸發(fā)，結(jié)晶水200℃左右開(kāi)始分解，400℃至500℃分解速度激增；所以烘床溫度要達(dá)到400～500℃以上，烘干后廢氣溫度保持100℃以上。烘干塊礦時(shí)，主要是去除塊礦中的吸附水，不使結(jié)晶水分解，結(jié)晶水分解會(huì)使礦石破碎產(chǎn)生粉末[1]。所以烘床溫度要控制在105℃至200℃之間；廢氣溫度要達(dá)到露點(diǎn)（約60℃）以上，使廢氣中水蒸氣不會(huì)凝結(jié)，被順利抽走（見(jiàn)表1）。

3.2 燃燒室溫度和煤氣消耗

磁鐵礦焙燒球團(tuán)的固結(jié)反應(yīng)主要為磁鐵礦氧化成Fe2O3及氧化所得的Fe2O3晶粒的再結(jié)晶，當(dāng)球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒至200℃以上時(shí)，氧化開(kāi)始，至900℃～1100℃以上時(shí)絕大部分的Fe3O4氧化成Fe2O3，這是放熱反應(yīng)，結(jié)合我廠使用的磁鐵精礦高SiO2、固溶物熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，燃燒室溫度控制在1050℃左右；巴西塊礦主要成分為赤鐵礦，在氧化氣氛中赤鐵礦晶粒在900℃開(kāi)始再結(jié)晶，此過(guò)程是吸熱反應(yīng)，需要將焙燒溫度控制在900℃以下保證塊礦現(xiàn)有粒度不會(huì)由于再結(jié)晶而破壞[2]。高爐煤氣燃點(diǎn)約700℃，結(jié)合實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)燃燒室溫度最后確定為900℃。根據(jù)燃燒室溫度要求，燃燒室內(nèi)空煤比由焙燒球團(tuán)時(shí)1.5-2.0提高至3.0-4.0；烘干用高爐煤氣量根據(jù)燃燒室溫度、烘床溫度需要調(diào)整，在烘干量85t/h時(shí)，高爐煤氣消耗量為8500m3/h。

3.3 存在的問(wèn)題及調(diào)整

為防止高溫發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)造成粉化，燃燒室溫度設(shè)定在750℃±50℃，煤氣消耗量設(shè)定為5000m3/h，實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)烘床溫度<90℃，廢氣溫度<50℃，燃燒室燃燒不活躍，逐步提高燃燒室溫度和煤氣量，在燃燒室溫度提高至900℃、煤氣消耗量增加至8500m3/h時(shí)，塊礦未粉化而又達(dá)到了烘干的效果，便把此參數(shù)固化下來(lái)。由于塊礦含水含粉大，在循環(huán)球倉(cāng)和烘干床上造成粘堵，設(shè)想的烘干60t/h的均衡生產(chǎn)無(wú)法維持，每天需抽出1-2小時(shí)處理循環(huán)球倉(cāng)和烘干床粘堵，只能通過(guò)提高其他時(shí)間烘干量來(lái)滿足需要。另外，電除塵每天產(chǎn)生的除塵灰量也相應(yīng)的由原來(lái)的每天60噸升高為200噸，給電除塵的運(yùn)行增加了負(fù)擔(dān)。

【參考文獻(xiàn)】

（1）為使用球團(tuán)豎爐烘干塊礦，西鋼煉鐵廠對(duì)豎爐系統(tǒng)的循環(huán)球倉(cāng)、電磁振動(dòng)給料機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)改造。

（2）通過(guò)調(diào)整燃燒室溫度、烘干床溫度和煤氣消耗量等參數(shù)，使塊礦烘干以利于篩分。

（3）由于塊礦含水含粉大，出現(xiàn)由于粘堵造成的烘干中斷，并增加了相關(guān)系統(tǒng)除塵的負(fù)擔(dān)。

（4）王悅祥.燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn).冶金工業(yè)出版社，2003，92-106

（5）賈艷、李文興.高爐煉鐵基礎(chǔ)知識(shí).冶金工業(yè)出版社，2003，15-16