FMG P2 粉在漢鋼爐料優(yōu)化中的應(yīng)用實(shí)踐

范 明， 肖 琪， 解虎航， 李 楠

（陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司， 陜西 漢中 724200）

合理的爐料結(jié)構(gòu)不僅是精料技術(shù)的重要內(nèi)容，同時(shí)也是降本增效的重要內(nèi)容，通過將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦等按一定比例進(jìn)行搭配，既能穩(wěn)定高爐指標(biāo)，又能降低生產(chǎn)成本。由于目前鋼鐵市場形勢嚴(yán)峻，鐵水高成本已經(jīng)成為影響鋼鐵企業(yè)生存的主要障礙，因此降低生鐵生產(chǎn)成本成為鋼鐵行業(yè)前的首要任務(wù)。

近年來，隨著大型高爐的普及推進(jìn)，鋼鐵行業(yè)競爭日益激烈，一方面對原燃料要求日益嚴(yán)苛，另一方面為降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益，又不得不使用一些低成本高性價(jià)比的非主流鐵礦石。非主流鐵礦石的使用不可避免的造成燒結(jié)礦的冶金性能不穩(wěn)定、強(qiáng)度差，影響高爐穩(wěn)定性，爐況的波動反而使鐵前系統(tǒng)生產(chǎn)綜合成本不降反升。如何合理的使用高性價(jià)比的非主流鐵礦石，是對煉鐵人的新考驗(yàn)。這就需要燒結(jié)礦在降本的同時(shí)，更要滿足工藝的需要及環(huán)保要求，確定以“化學(xué)成分為基礎(chǔ)、物理性能是保證、冶金性能是關(guān)鍵、成本優(yōu)化為目標(biāo)”的配礦體系，樹立滿足爐料性能優(yōu)化和成本優(yōu)化的配礦思路。其中燒結(jié)礦的礦物組成和是影響燒結(jié)礦冶金性能的最根本因素。本文從漢鋼公司帶入FMG P2 粉開始進(jìn)入研究，分別對燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)及燒結(jié)機(jī)實(shí)樣進(jìn)行取樣，在實(shí)驗(yàn)中對不同F(xiàn)MG P2 粉礦配比下燒結(jié)礦的粉化、還原、熔滴等冶金性能進(jìn)行了檢測，為不同配比下高性價(jià)比進(jìn)口礦資源應(yīng)用對燒結(jié)礦性能的影響研究奠定了基礎(chǔ)。

1 資源情況及實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)用

1.1 資源情況

在2021 年上半年的高礦價(jià)的刺激下，F(xiàn)MG 公司推出P2 粉品種，品質(zhì)處于混合粉與超特粉之間，裝港指標(biāo)見表1，內(nèi)部化驗(yàn)指標(biāo)見表2。

表1 P2 粉裝港指標(biāo) %

表2 P2 粉內(nèi)部化驗(yàn)指標(biāo) %

為降低鐵前生產(chǎn)成本，在滿足工藝需要及環(huán)保要求的前提下，漢鋼公司尋求高性價(jià)比低品資源，用于替代部分原有低品進(jìn)口資源，逐步提高低品礦在混勻礦中配比。通過性價(jià)比排序及指標(biāo)等情況對比，最終確定以FMG P2 粉為低品高性價(jià)比核心用料，搭配SP10 粉、超特粉不斷擴(kuò)大嘗試低品資源在混勻礦中的占比，發(fā)揮FMG P2 粉高性價(jià)比作用。表3 為FMG P2 粉性價(jià)比與噸度價(jià)排序。

表3 常見的進(jìn)口澳礦資源性價(jià)比和噸度價(jià)排序

由性價(jià)比結(jié)果可以看出，F(xiàn)MG P2 粉性價(jià)比排在前列，若生產(chǎn)中高比例配加此類鐵礦將創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案與應(yīng)用

FMG P2 粉不同配比下燒結(jié)礦質(zhì)量見下頁圖1。

圖1 FMG P2 粉不同配比下燒結(jié)礦質(zhì)量

方案一：30%巴西混合粉+20%金布巴粉+10%麥克粉+15%SP 10 粉+15%FMG P2 粉+10%國內(nèi)精礦粉。此方案實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用見下頁表4。

表4 方案一的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用

方案二：25%巴西混合粉+20%金布巴粉+13%SP10 粉+27%FMG P2+15%國內(nèi)精礦粉。此方案實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用見表5。

表5 方案二實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用

方案三：25%巴西混合粉+20%金布巴粉+15%FMG 超特粉+30%FMG P2 粉+10%國內(nèi)精礦粉。此方案實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用見表6。

表6 方案三實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用

2 FMG P2 粉在燒結(jié)生產(chǎn)操作

漢鋼在配加FMG P2 粉后操作上維持980 mm 的料層操作，同時(shí)為保證較好的制粒效果,適當(dāng)提高了混合料水分。與使用金布巴粉、超特粉、SP 10 粉相比，F(xiàn)MG P2 粉的粒度更大，顆粒表面粗糙，形狀不規(guī)則，在漢鋼公司燒結(jié)機(jī)厚料層工藝的生產(chǎn)條件下，這一點(diǎn)尤顯重要。使用FMG P2 粉礦后混勻粒度效果、料層透氣性改善較為明顯，燒結(jié)機(jī)速提高，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)和臺時(shí)產(chǎn)量有較為明顯的上升趨勢，配比在15%時(shí)，臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高。在配加比例達(dá)到30%時(shí)，臺時(shí)產(chǎn)量又略有降低，這符合褐鐵礦燒結(jié)的生產(chǎn)特性。在燃料消耗方面FMG P2 粉中結(jié)晶水整體偏低，影響不明顯。

3 對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響

通過實(shí)驗(yàn)方案數(shù)據(jù)對比，配加15%FMG P2 粉后的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)在78.78%，隨著增加FMG P2 粉配比至27%，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度呈下降趨勢，這點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室結(jié)果基本一致，但影響較小，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)維持在較好水平范圍內(nèi)，可滿足了高爐的生產(chǎn)要求。

燒結(jié)礦品位的變化隨FMG P2 粉、麥克粉、SP10粉、超特粉、金布巴粉等褐鐵礦配比的持續(xù)增加而降低，這基于赤鐵礦、磁鐵礦配比的下調(diào)及FMG P2 粉、超特粉、SP10 粉含鐵品位典型值偏低，因此對成品燒結(jié)礦品位影響不大，但成本降幅較大，性價(jià)比作用可充分發(fā)揮。FMG P2 粉中Al2O3含量比巴西混合粉低，這使成品燒結(jié)礦Al2O3略有降低。燒結(jié)礦P、S 等有害元素亦變化不大，未對煉鐵煉鋼工序產(chǎn)生影響。

通過以上燒結(jié)礦成分對比，隨著低品進(jìn)口粉礦配比的不斷增加（30%→40%→45%），通過爐料優(yōu)化措施的應(yīng)用，燒結(jié)礦冶金性能完全可滿足高爐用料要求。經(jīng)濟(jì)效益也實(shí)現(xiàn)了FMG P2 粉作為降本核心用料的作用，為鐵前系統(tǒng)降本增效創(chuàng)造了良好條件。

4 結(jié)論

漢鋼對FMG P2 粉在燒結(jié)礦中配加開展生產(chǎn)實(shí)踐后，燒結(jié)礦質(zhì)量完全能滿足生產(chǎn)需求，且降本效果較為明顯。

1）FMG P2 粉配加比例最宜為15%（最高不超過30%），制粒效果較好，燒結(jié)產(chǎn)量最高。

2）FMG P2 粉配加后需適當(dāng)提高混合料水分，保持厚料層操作，避免燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（強(qiáng)度）下滑。

3）隨著FMG P2 粉配比的提高，有助于改善燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能，可考慮適當(dāng)配加用于改善燒結(jié)礦低溫還原粉化。

4）在進(jìn)口礦普氏指數(shù)高位區(qū)間時(shí)，F(xiàn)MG P2 粉性價(jià)比優(yōu)勢明顯，可作為配料降本主要選擇之一。