張海燕，王星，李長(zhǎng)江

（新疆昆玉鋼鐵有限公司）

1 前言

精料是高爐煉鐵工藝發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著鐵礦資源日益緊缺，煉鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)多渠道進(jìn)礦、多種類用礦現(xiàn)象。針對(duì)此種現(xiàn)狀，如何優(yōu)化燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)煉鐵，已成為鋼鐵行業(yè)著力解決的重要課題。在新疆昆玉鋼鐵煉鐵生產(chǎn)中，燒結(jié)礦質(zhì)量改善受制于兩方面因素：一是為降低原料成本，開(kāi)始階段性配加低價(jià)低品質(zhì)料，影響燒結(jié)礦質(zhì)量，同時(shí)近年采購(gòu)鐵料呈現(xiàn)鐵料資源量少、品種雜的特點(diǎn)，入燒結(jié)構(gòu)需調(diào)整頻繁，影響燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定；二是鐵前工藝系統(tǒng)運(yùn)行的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，未進(jìn)行系統(tǒng)性分析比較，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)性作用較小。為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)煉鐵，改善燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)，昆玉鋼鐵建立了鐵前含鐵原料評(píng)價(jià)體系。

2 含鐵原料性價(jià)比評(píng)價(jià)體系

2.1 單一配礦評(píng)價(jià)體系

含鐵原料性價(jià)比測(cè)算（表1）是根據(jù)當(dāng)前進(jìn)廠含鐵原料主要成分（包括結(jié)晶水、TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、P、TiO2、K2O、Na2O、ZnO 等元素）、粉率等推算此種原料冶煉1t生鐵所需的礦石、熔劑消耗量，最終根據(jù)原燃料、熔劑價(jià)格及生產(chǎn)中產(chǎn)生的固定費(fèi)用核算出此種原料冶煉1t生鐵所產(chǎn)生的成本。

表1 昆玉鋼鐵含鐵原料噸鐵成本測(cè)算 %

另外根據(jù)煉鐵高爐運(yùn)行情況，制定入爐有害元素的控制要求，在成本測(cè)算時(shí)充分考慮有害元素影響，從而來(lái)衡量此種礦粉相對(duì)于基準(zhǔn)礦粉是否存在性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，指導(dǎo)下一階段原料入爐結(jié)構(gòu)，從優(yōu)化入爐結(jié)構(gòu)方面降低生產(chǎn)成本。

如表1所示，精粉B價(jià)格較精粉A高，但從成分以及所需熔劑、燃料等方面綜合測(cè)算，精粉B冶煉生鐵最終成本低于精粉A，即精粉B較精粉A存在性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

2.2 采購(gòu)價(jià)格評(píng)價(jià)體系

含鐵原料性價(jià)比體系在礦粉采購(gòu)方面可給與指導(dǎo)性意見(jiàn)。擬采購(gòu)某種礦粉時(shí)，以一種礦粉為基準(zhǔn)，在生鐵成本相同情況下測(cè)算出擬采購(gòu)礦粉最高允許采購(gòu)價(jià)格。

如表2所示，以進(jìn)口精粉A為基準(zhǔn)，通過(guò)含鐵原料性價(jià)比體系測(cè)算，在生鐵成本一定的情況下，國(guó)內(nèi)精粉C最高允許采購(gòu)價(jià)格為714元/t，但該礦粉報(bào)價(jià)為816元/t，較允許的最高采購(gòu)價(jià)格高出102元/t，因此，國(guó)內(nèi)精粉C從采購(gòu)價(jià)格方面考慮不具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

2.3 綜合配礦性價(jià)比評(píng)價(jià)體系

單一礦粉性價(jià)比評(píng)價(jià)體系中有害元素含量對(duì)此礦粉的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)影響較大，但在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，可以通過(guò)配礦結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)控制有害元素的配加量，減少有害元素對(duì)生產(chǎn)成本的影響。

見(jiàn)表3，精粉D基價(jià)鐵品位65%，單一配礦性價(jià)比排序第5位，到鐵成本2014元；精粉E基價(jià)鐵品位63%，有害元素P含量較高，單一配礦性價(jià)比排序第10位，到鐵成本2101元，精粉D較精粉E有87元的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。精粉E有害元素P含量0.64%，影響精粉E成本升高162元/t（鐵水P＜0.150%），通過(guò)配礦結(jié)構(gòu)調(diào)整控制其使用配比5%，鐵水P含量在0.130%～0.140%，有效消除了P含量高對(duì)成本的影響，精粉E到鐵成本去除P含量影響降至1939元，其在性價(jià)比排序中升高至第4位，充分發(fā)揮了精粉E的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

3 燒結(jié)配礦系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系

3.1 單一配礦和綜合配礦有效結(jié)合，建立評(píng)價(jià)體系

（1）鐵礦粉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)：統(tǒng)計(jì)近年采購(gòu)的鐵料化學(xué)成分、粒級(jí)、水分等基礎(chǔ)性能指標(biāo)，并分類匯總。根據(jù)鐵礦粉基礎(chǔ)性能進(jìn)行初步排序，確定合理的配比范圍和鐵礦粉之間可相互替代的品種。

（2）根據(jù)高爐對(duì)燒結(jié)礦各項(xiàng)指標(biāo)的需求，建立燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

（3）結(jié)合燒結(jié)配礦評(píng)價(jià)系統(tǒng)，綜合驗(yàn)證燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性，確定最佳指標(biāo)的燒結(jié)結(jié)構(gòu)配比。

（4）工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

3.2 鐵礦粉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析

鐵礦粉化學(xué)成分及粒級(jí)見(jiàn)表4、表5。

表6 鐵礦粉綜合評(píng)價(jià)

（1）高鎂精粉A有很大的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，且是公司長(zhǎng)久戰(zhàn)略資源，可作為核心料使用；在不配其他高鎂料的前提下，控制其配比不低于30%。

（2）精粉N、精粉B品位高，有害元素少，成分、粒度較好，為主結(jié)構(gòu)料種，可與精粉J互相替代，視性價(jià)比情況配比控制在20%～30%。

（3）高鎂粗粉A、粗粉F、粗粉G、粗粉H、粗粉B、粗粉C燒損較高，屬褐鐵礦，精粉K中FeO含量低，TiO2含量較高，在燒結(jié)過(guò)程中固體燃耗偏高，同時(shí)褐鐵礦吸水性強(qiáng)，持有更多的水分，游離水在蒸發(fā)過(guò)程中也需要消耗更多的熱量，這就導(dǎo)致了褐鐵礦燒結(jié)要消耗更多的固體燃料[1]。

（4）除精粉F、精粉K中FeO含量低，其他大部分精粉均屬磁鐵礦，F(xiàn)eO含量在23%以上，燒損為負(fù)值，固體燃耗低，有助于降低工序能耗。

（5）化學(xué)分析中，因部分元素含量影響，制約其在燒結(jié)中的配加比例。如精粉G、粗粉I含磷高，根據(jù)鐵水內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)P含量＜0.150%，根據(jù)燒結(jié)礦的入爐比例倒推計(jì)算，需限制配比在5%以下或停配；高鎂粗粉A中MgO含量高，為保證爐渣中適宜的鎂鋁比需控制配比在12%以內(nèi)；精粉C、精粉I、精粉L、精粉M含S高，在當(dāng)前環(huán)保高標(biāo)準(zhǔn)形勢(shì)下，需控制配比保證出口硫達(dá)標(biāo)。精粉L、精粉F因ZnO含量高，我公司燒結(jié)礦ZnO含量控制在0.08%以內(nèi)，需控制其在燒結(jié)中的配加比例。精粉F水分大，容易粘料倉(cāng)，影響燒結(jié)正常下料，需控制其配比在14%以下。精粉D、粗粉E中MnO含量高，可作為高爐洗爐料，在高爐洗爐期間集中配加。高鈦精粉H因Ti02含量高，只能在高爐護(hù)爐期間使用。

鐵礦粉綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表6、表7。

表7 鐵礦粉價(jià)格表 元/t

3.3 燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)

根據(jù)鐵礦粉資源條件和性價(jià)比排序，進(jìn)口粉配比比例低，國(guó)內(nèi)礦粉燒結(jié)配礦主結(jié)構(gòu)保持70%以上的核心骨架料，適當(dāng)配比經(jīng)濟(jì)料資源，同時(shí)考慮有害元素受控，高爐磷負(fù)荷、堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷、鈦負(fù)荷控制條件，根據(jù)含鐵原料價(jià)格綜合配礦后，確定了最佳指標(biāo)的燒結(jié)配料結(jié)構(gòu)。

最佳指標(biāo)的燒結(jié)配料結(jié)構(gòu)：25%國(guó)內(nèi)（TFe65%）精粉+30%高鎂精粉+20%性價(jià)比料+10%常規(guī)粗粉+15%燃料、熔劑。

4 結(jié)束語(yǔ)

昆玉鋼鐵通過(guò)建立鐵前系統(tǒng)含鐵料評(píng)價(jià)體系，依托含鐵原料性價(jià)比測(cè)算，通過(guò)不同礦粉組合搭配，選擇了指標(biāo)最優(yōu)的燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)，在保證燒結(jié)礦質(zhì)量的條件下，有效降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)給原材料采購(gòu)提供了指導(dǎo)意見(jiàn)，采購(gòu)成本大幅降低，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)煉鐵目標(biāo)，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

鐵前工序還需要完善試驗(yàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)，豐富試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。為優(yōu)化配礦研究降低燒結(jié)原料和制造成本提高技術(shù)支撐，促進(jìn)燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的提升。