喬石雪 尚成義 黃海青 馬海成
摘 要:為了解決冬季青藏地區(qū)礦山停產,鐵精粉資源供應中斷對燒結高爐生產的影響,西鋼集團煉鐵事業(yè)部與上?;莅部萍脊竞献?,研究將惠安公司配置的港口混勻礦粉在150m2燒結機上進行了工業(yè)生產實踐。生產實踐過程中,燒結在廠內循環(huán)物資構成的混勻料中配加50%港口混勻礦粉后,通過采取低碳厚料燒結技術、調整水分控制標準、適當壓料等措施,其結果表明,燒結礦各項成分、轉鼓指數及冶金性能均能滿足該公司生產技術的要求。
關鍵詞:燒結;循環(huán)物料; 港口混勻礦粉;工業(yè)生產實踐;低碳厚料
一、前 言
受區(qū)域限制及氣候影響,青藏地區(qū)礦山入冬以來基本處于停產狀態(tài),造成西鋼燒結及高爐所需物料緊缺,正常生產連續(xù)性無法得到充分的保證,需要從港口采購資源;而由于廠內資源性能的單一性和存有一定的液相和冶煉缺陷,所以需要和廠內資源相適應和匹配的母材,另外加之我們配料經驗不足,對物料性能研究不透,因此通過公司各部門的協作,最終確定與上?;莅部萍己献?,采購由惠安公司配置的港口混勻礦粉[1],搭配公司內部循環(huán)物資進行燒結生產,其目的一是緩解鐵精粉資源采購壓力;二是增加燒結粗粒級物料配比,強化燒結原始透氣性,穩(wěn)定燒結礦質量;三是結合惠安公司提供的配礦性能,改善燒結礦冶金性能,增加燒結礦液相生成,穩(wěn)定燒結礦轉鼓強度、改變燒結礦粒級組成,保證高爐入爐結構。
二、港口混勻礦
說明:從以上配料結構對比看出自產混勻礦對冶金性能、理化性能等分析和評價是沒有的與惠安科技存在巨大差距,就此在工藝上還需要再次完善,從而促進燒結物料管理模式。
四、物料粒級組成對比情況
從粒級組成來看,目前混勻礦大于3mm粒級較前期增加18.4%,粒級組成較廠內物料有明顯改善,粗顆粒占比增加有易于混合制粒,從而混合料大于3mm粒級增加5.8%,有效粒級的增加提高了料層原始透氣性,從而改善了燒結負壓,提高了燒結垂直燃燒速度,保證了料層透燒率,為提高燒結礦質量提供保障。
五、實驗期間燒結參數控制情況說明:
1)燒結水分控制在8.0%,燒結焦粉配比3.6%,燒結料層750mm,在燒結過程中透氣性較好,燒結負壓在14.2kpa,較前期的負壓降低明顯,燒結終點溫度在350℃以上,并且冷返配入量由16kg/m降低至14kg/m,成品燒結礦氣孔分布較均勻,礦相顏色帶有金屬光澤,各參數較前期變化較大,在向好的趨勢發(fā)展。
2)水分在7.8%左右時,終點溫度、負壓波動范圍較小,符合工藝要求,冷返量平衡在13kg/m左右,終點溫度控制在345℃左右,但紅料層一直在250mm左右沒有達到150mm理想狀態(tài),燒結礦氣孔率較均勻,轉鼓指數在71.67%,5-10mm燒結礦粒級依然在36%沒有達到25%以下的要求,為降低5-10mm粒級,通過自返礦粒級組成分析,冷返礦基本是粗顆粒,粉末較少,但是自返礦顆粒斷面較整齊,抓在手中易扎手,通過放大鏡觀察,顆粒有尖角,從以上特點看出,此物料易成礦,也易碎,缺少柔韌性。因此我們從三方面進一步著手控制,一是觀察C7皮帶燒結礦料溫,通過料溫調整調整環(huán)冷鼓風機用量和鼓風機風門開度,杜絕急冷易碎的弊端;二是控制大煙道負壓,以負壓來確定燒結料層厚度,提高燒結終點溫度至380℃以上,降低料層斷面紅層至150mm左右,保證燒結料層透;三是從混勻礦配料結構入手,配加一定比例的帶有韌性的物料,以點到面從這兩方面入手改善燒結礦粒級組成。
3)水分控制在7.6-7.8%之間,煙道負壓控制在15kPa左右,燒結料層控制在750mm。各項工藝參數達到指標要求,目前運行的3臺環(huán)冷鼓風機關閉1臺,并將1臺鼓風機風門關至60%,成品燒結礦料溫小于120℃以下,料層斷面紅層厚度基本保證在150mm左右。通過煉鐵事業(yè)部努力將各項參數控制在標準范圍內后,燒結礦5-10mm粒級有所改善,但是不明顯,燒結礦5-10mm粒級依然33.6%,所以需要從配料的角度來改善物料的柔韌性,提高燒結礦強度,改變粒級組成。
六、燒結參數、燒結礦粒級對比
1、燒結參數對比
說明:通過以上對比看出,配加港口混勻礦后燒結料批是增加的,燒結工藝參數項向好的趨勢發(fā)展,最為明顯的是燒結返礦量降低較明顯,為燒結礦產量的提高給予了明確的目標,轉鼓指數有所提高,所以配加港口混勻礦后對穩(wěn)定燒結礦產、質量是有益的。
2、燒結礦粒級對比情況:通過燒結礦粒級看出,燒結礦10-16mm占比增加7.3%,對高爐是有益的,但是5-10mm粒級較前期增加6.1%,說明港口混勻礦經過燒結后易碎,柔韌性不足。
七、結論
1)混合料有效粒級較前期提高5.8%,改善了燒結料層透氣性,燒結負壓較前期降低0.9kpa;
2)燒結除塵灰較前期的38kg/t降低至30kg/t,說明此物料同化性較好;
3)二燒結礦礦相較好,帶有金屬光澤,氣孔分布均勻,冷返量下降明顯,主要是冷返中小于1mm的粉末減少5%;
4)燒結礦轉鼓指數較前期提高2.2%;但是通過冷返礦粒級分析,此物料易成礦但是燒結礦強度有待提高,粒級組成偏碎,5-10mm粒級較前期提高6.1%,說明燒結礦柔韌性不足,再次配料時需要調整物料配比,增加燒結礦柔韌性,提高燒結礦強度。
參考文獻:
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[2]中國鐵礦石進口來源國集中度分析及對策研究[J]. 何建華,嚴良,李素峰. 中國國土資源經濟. 2015(02)
作者簡介:
喬石雪(1983-),男,本科學歷,助理工程師,主要從事燒結生產技術工作。