天鐵400 m2燒結(jié)機(jī)提高燒結(jié)礦強(qiáng)度生產(chǎn)實(shí)踐

程會(huì)剛

（天津新天鋼集團(tuán)天鐵公司，河北056404）

0 引言

新天鋼集團(tuán)天鐵公司（下稱天鐵公司）燒結(jié)廠現(xiàn)有兩臺(tái)400 m2燒結(jié)機(jī)，年產(chǎn)燒結(jié)礦850萬(wàn)噸，分別為四座700 m3高爐和一座3 000 m3高爐提供燒結(jié)礦。所產(chǎn)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)平均值一般在71～73%，與同行業(yè)、同類型企業(yè)相比存在著一定的差距，其燒結(jié)礦的返礦率基本維持在13～18%之間相對(duì)較高的水平，入爐燒結(jié)礦低溫還原粉化率也處于較高的狀態(tài)，使得高爐爐況一直達(dá)不到良好的狀態(tài)，影響了高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。為此，天鐵公司燒結(jié)廠圍繞提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān)，以保障高爐冶煉強(qiáng)度的提高和穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。通過(guò)分析影響燒結(jié)礦強(qiáng)度提高的因素，提出了改進(jìn)措施，使燒結(jié)礦強(qiáng)度得到了提高，穩(wěn)定了生產(chǎn)。

1 影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的原因分析

1.1 混合料粒度不穩(wěn)定

1.1.1 外購(gòu)礦粉品種雜、性能不穩(wěn)定、粒度不合理

目前，天鐵公司燒結(jié)生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)主要是外購(gòu)富礦粉配加鋼泥、鋼渣等雜料，原料品種多、成份不穩(wěn)定、含鐵品位低，使得混合料粒度和成份也變得不穩(wěn)定，尤其是引起燒結(jié)礦生產(chǎn)中鐵酸鈣數(shù)量的降低，致使燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。原料結(jié)構(gòu)品種多，受原料庫(kù)存場(chǎng)地的限制，每批混合料的原料消耗不一致，導(dǎo)致混合料的一次配比不斷調(diào)整，混合料的粒度組成不合理、成份不穩(wěn)定、性能差異大，嚴(yán)重影響了燒結(jié)礦強(qiáng)度的穩(wěn)定和提高

1.1.2 高爐返礦的數(shù)量和粒度不穩(wěn)定

各個(gè)高爐的返礦產(chǎn)出量不穩(wěn)定，使得燒結(jié)返礦配比不斷調(diào)整，返礦的使用量變得不均衡，從而造成混合料粒度不穩(wěn)定。受高爐槽下篩分設(shè)備等因素影響，返礦粒度也不穩(wěn)定，同樣影響著混合料粒度的大小。所以只有穩(wěn)定高爐返礦量和粒度大小才能有效改善混合料的粒度組成，才能保證燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。

1.2 混合料水分波動(dòng)的影響

1.2.1 煉鋼除塵泥漿配加量不穩(wěn)定

近幾年煉鋼除塵泥漿（鋼泥）在燒結(jié)工藝中的添加，有效的降低了燒結(jié)礦成本，循環(huán)利用了鋼泥中的含鐵料等資源。但是由于鋼泥本身含有粗顆粒物，且濃度不均勻，在生產(chǎn)使用過(guò)程中出現(xiàn)了管道堵塞、易凍、壓力不穩(wěn)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了鋼泥的正常使用，造成混合料水分波動(dòng)大，料層透氣性變壞，導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。

1.2.2 含鐵除塵灰中的水分波動(dòng)

各個(gè)除塵系統(tǒng)的含鐵除塵灰是燒結(jié)混合料的一種原料，除塵灰在卸灰過(guò)程中是要加水抑塵的，但各除塵放灰系統(tǒng)受工藝、設(shè)備等限制，不能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量放灰，使得在放灰過(guò)程中水的添加量無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)整，除塵灰配入燒結(jié)混合料也會(huì)引起水分波動(dòng)，最終影響燒結(jié)料層的透氣性，造成燒結(jié)礦強(qiáng)度的不穩(wěn)定。

1.3 混合料中生石灰的影響

為了保障燒結(jié)礦滿足所需的理化性能指標(biāo)，燒結(jié)混合料中需要加入生石灰，生石灰粒度較粗時(shí)，在一混加水混合時(shí)不能得到完全消化，在燒結(jié)礦中產(chǎn)生白點(diǎn)，在燒結(jié)過(guò)程中不能完全礦化，從而影響到燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度，使得燒結(jié)礦含粉量升高。同時(shí)燒結(jié)礦中有效CaO含量對(duì)燒結(jié)過(guò)程的鐵酸鈣的數(shù)量有直接關(guān)系，而鐵酸鈣數(shù)量直接影響燒結(jié)礦強(qiáng)度，燒結(jié)礦中鐵酸鈣數(shù)量越多，其固結(jié)強(qiáng)度越好，反之燒結(jié)礦固結(jié)強(qiáng)度越低。

1.4 燃料粒度波動(dòng)的影響

燃料粒度的好壞是影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的重要因素。燃料粒度的過(guò)大，使燃燒帶變寬、透氣性變壞，燃料在料層中分布不均勻，造成過(guò)熔和不能很好燒結(jié)，降低燒結(jié)礦強(qiáng)度，另外在布料時(shí)，燃料容易形成偏析，大顆粒集中在下層，造成上層強(qiáng)度差、下層過(guò)熔，亞鐵較高。反之，燃料粒度過(guò)小，燃燒快，高溫帶保持時(shí)間短，礦物結(jié)晶不完全，燒結(jié)礦同樣強(qiáng)度差，返礦多，成品率低，從而影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

1.5 工藝參數(shù)調(diào)整的誤差的影響

由于燒結(jié)生產(chǎn)工藝的各種參數(shù)是個(gè)動(dòng)態(tài)值，需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況不斷的進(jìn)行調(diào)整。所以有些參數(shù)如果沒(méi)有準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整，都會(huì)導(dǎo)致一些影響燒結(jié)礦強(qiáng)度因素的出現(xiàn)。例如：機(jī)速的快慢、料層的薄厚、布料的平整程度、風(fēng)箱溫度和負(fù)壓的穩(wěn)定等。而臺(tái)車(chē)料面的拉溝、跑風(fēng)洞現(xiàn)象，燒結(jié)終點(diǎn)滯后和提前，這些都是燒結(jié)機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整存在誤差造成的。所以燒結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)調(diào)整的準(zhǔn)確程度對(duì)燒結(jié)強(qiáng)度的影響是不容忽視的。

2 提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的措施

2.1 優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，改善原料粒度組成

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，針對(duì)外購(gòu)富粉的品種和粒級(jí)開(kāi)展研究，增加一定量的精礦粉 （比例不小于21.00%），相對(duì)減少了雜料的配加，使混合料粒度組成趨于合理，在經(jīng)混合機(jī)混合造球后，混合料的粒度組成明顯改善，見(jiàn)表1。

表1 燒結(jié)混合料粒度組成 /%

由表1可看出，混合料中粒級(jí)大于8 mm部分為15.45%，比措施前30.25%降低了14.80%。通過(guò)優(yōu)化混合料結(jié)構(gòu)，增加精粉率，改善混合料粒度組成，為厚料層燒結(jié)打下基礎(chǔ)，保證了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

2.2 改造鋼泥輸送和配加設(shè)施

為穩(wěn)定混合料水分，對(duì)現(xiàn)有燒結(jié)一混的鋼泥輸送和配加設(shè)施進(jìn)行改造，在鋼泥儲(chǔ)罐進(jìn)口處和出口處增設(shè)過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾鋼泥中的雜物；另外在鋼泥管道低彎部位設(shè)置沉淀袋，泄滯閥，增設(shè)鋼泥管回路等；對(duì)于易凍、易堵的管道部分改用膠管，凍堵嚴(yán)重時(shí)更換方便。這些措施實(shí)施后，一混配水鋼泥使用率由原來(lái)的75%提高到現(xiàn)在的98.5%，而且大大穩(wěn)定了混合料的水分，使混合料的水分控制在7.5±0.5%以內(nèi)，為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了有利的保障。

2.3 穩(wěn)定生石灰的供應(yīng)質(zhì)量

全生石灰燒結(jié)工藝的實(shí)施，造成生石灰需求量增加，進(jìn)而生石灰供應(yīng)單位數(shù)量增加，造成生石灰成分波動(dòng)較大，尤其是Cao含量、活性度的波動(dòng)。為穩(wěn)定和提高生石灰的供應(yīng)質(zhì)量，天鐵公司加強(qiáng)和完善了對(duì)生石灰的抽樣檢測(cè)制度，加大抽查力度，穩(wěn)定生石灰Cao含量，達(dá)到了強(qiáng)化生產(chǎn)的目的。石礦生石灰粒度合格率與Cao含量及料溫的關(guān)系見(jiàn)表2。

由表2可以看出，由于生石灰粒度合格率和CaO含量的提高，使混合料料溫高達(dá)65.5℃，使得燒結(jié)機(jī)料厚可以高達(dá)800 mm，為實(shí)現(xiàn)厚料層燒結(jié)、提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低固體燃耗奠定了基礎(chǔ)。

表2 石礦生石灰粒度合格率與Cao含量及料溫的關(guān)系

2.4 提高燃料粒度合格率

為提高燃料粒度合格率，把焦粉、煤粉實(shí)行分倉(cāng)儲(chǔ)存使用，對(duì)碎焦和煤粉進(jìn)行分開(kāi)破碎，為保證四輥輥皮平整光潔，由每月對(duì)輥皮車(chē)削一次，改為每月車(chē)削二次，保證了破碎粒度合格率，為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了條件，措施實(shí)施前后燃料破碎合格率調(diào)查見(jiàn)表3。

表3 燃料破碎合格率調(diào)查/%

通過(guò)表3看出，燃料粒度合格率由原先83%提高到98.34%，為提高燒結(jié)礦強(qiáng)度提供了條件。

2.5 穩(wěn)定生產(chǎn)操作、提高料層厚度

厚料層燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是：燒結(jié)礦強(qiáng)度好，成品率高；料層自動(dòng)蓄熱增強(qiáng)，降低固體燃耗；降低Feo含量，改善燒結(jié)礦的還原性。生產(chǎn)過(guò)程中，在保證厚料層操作的前提下，做到鋪平燒透，注重邊緣效應(yīng)，減少漏風(fēng)，使燒結(jié)礦粒度組成趨于合理，嚴(yán)格燒結(jié)終點(diǎn)控制，保證了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高。

實(shí)施厚料層（最厚達(dá)800 mm）燒結(jié)后，燒結(jié)礦粒度組成中，小于5 mm粒級(jí)減少1.96%，其它粒級(jí)趨于合理，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高了2.6%，見(jiàn)表4。

2.6 均衡使用高爐返礦和除塵灰

表4 厚料層燒結(jié)前后燒結(jié)礦粒度組成對(duì)比 /%

針對(duì)高爐燒結(jié)返礦加強(qiáng)管理，改進(jìn)高爐槽下篩分設(shè)備，穩(wěn)定返礦的產(chǎn)出量，將燒結(jié)返礦產(chǎn)出量的波動(dòng)控制在合理范圍內(nèi)。其次，通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度協(xié)調(diào)返礦用量，監(jiān)管各燒結(jié)車(chē)間的返礦配比，合理利用燒結(jié)原料返礦槽的緩沖作用，更好的協(xié)調(diào)和均衡各燒結(jié)車(chē)間的返礦用量。

針對(duì)電除塵放灰引起混合料水分的波動(dòng)，制定了各車(chē)間的除塵器放灰制度，對(duì)放灰時(shí)間、放灰量，撒水量做出明確規(guī)定，并安排固定人員跟蹤放灰過(guò)程，保證灰量和含水量的穩(wěn)定，有效地減少了添加除塵灰對(duì)混合料水分的影響。

3 效果分析

通過(guò)實(shí)施設(shè)備改造、工藝優(yōu)化和調(diào)整設(shè)備參數(shù)，加強(qiáng)對(duì)返礦和除塵灰使用的管理，使燒結(jié)料層厚度有了明顯的提高，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有了較大的提高，見(jiàn)表5。

表5 燒結(jié)指標(biāo)完成情況

通過(guò)表5可以看出，改進(jìn)后的燒結(jié)料層厚度平均達(dá)745 mm，較攻關(guān)前提高了25 mm；轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度平均達(dá)到76.11%，較攻關(guān)前提高1.83%。另外統(tǒng)計(jì)燒結(jié)礦返礦率降低了約1.7%，固體燃耗降低了約3.0kg/t，燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了顯著提高，為高爐的高產(chǎn)順產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）以外購(gòu)富礦與本地精礦相結(jié)合的配料結(jié)構(gòu)，適量消化各種含鐵物料，經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化，有效地改善了混合料的粒度組成和冶金性能，為燒結(jié)過(guò)程中鐵酸鈣相體的形成創(chuàng)造了有利條件。

（2）通過(guò)對(duì)鋼泥輸送和配加設(shè)施的不斷改造和完善，有效地減少了水分和固定碳的波動(dòng)，混勻料的粒度組成達(dá)到合理，造球效果明顯改善，提高了料層的透氣性，為厚料低碳操作打下了基礎(chǔ)。

（3）在穩(wěn)定混勻料粒度和成份的同時(shí)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況合理調(diào)整工藝參數(shù)，通過(guò)實(shí)踐，使燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)平均達(dá)到76%以上，返礦率基本穩(wěn)定在15%以下，高爐入爐燒結(jié)礦的低溫粉化率降低了10%，為高爐高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了保證。