惠宏智，王 奎，李 楠

（陜鋼集團漢鋼公司，陜西 勉縣 724200）

金布巴粉是由必合必拓公司提供的澳大利亞皮爾巴拉紐曼地區(qū)的布魯克曼型鐵礦粉。該礦粉具有赤鐵礦和針鐵礦的混合結構，其物理性能和燒結性能與PB粉相接近。受巴西淡水河谷潰壩事故持續(xù)發(fā)酵影響，普氏指數(shù)處于高位，鋼鐵企業(yè)外礦采購成本大幅升高，為進一步降低燒結礦成本，漢鋼公司將金布巴粉比例由30%提升至40%進行了燒結杯試驗和工業(yè)生產。結果均表明，將金布巴粉比例提升至40%后，燒結礦各項技術經(jīng)濟指標與30%金布巴粉變化不大，在滿足高爐生產需求同時能夠降低燒結礦成本。

1 燒結杯實驗

1.1 原料條件

本次燒結杯試驗所用原均來自漢鋼公司燒結中和料場及三立豎窯生石灰粉。在燒結制粒過程中，理想的情況是1mm～3mm的顆粒作為核顆粒，0.2mm～0.6mm的顆粒難以粒化，應越小越好[1]。金布巴粉中0.6mm～6.3mm占比約53.57%，＞6.3mm部分占比約13.61%，粒度適中，較為均勻，有利于提升料層透氣性及燒結過程礦化反應的進行。

1.2 試驗方案

根據(jù)漢鋼公司礦粉資源情況及燒結廠生產條件，開展了代替PB粉的試驗。試驗方案及燒結指標見表1。

表1 燒結杯試驗配礦方案及燒結指標

1.3 試驗結果分析

由表1可知，試驗1水分控制在7.9%，試驗2水分控制在7.8%，利用系數(shù)有所降低。表明水分波動，對燒結利用系數(shù)、燒結礦轉鼓和成品率均會造成影響。這體現(xiàn)了燒結水分控制的重要性，因為隨著制粒水分的增加，混合料制粒改善，混合料中小顆粒比例減少，料層透氣性提高，改善了燒結過程中的傳質傳熱，燒結礦產量和強度指標均得到提高。試驗3與試驗1相比利用系數(shù)略有降低，轉鼓強度（+1.87）和成品率（+1.89）優(yōu)于試驗1。原因在于合理的燃料加入量，能夠得到有利的燒結料層最高溫度，延遲高溫保持時間，燒結過程液相生成適宜，從而確保燒結礦成品率。在漢鋼公司原燃料條件下，配加40%金布巴粉代替部分PB粉是可行的，能夠取得較好的技術經(jīng)濟指標。

2 工業(yè)試驗

鑒于燒結杯試驗取得不錯的效果，在漢鋼公司燒結廠兩臺265m2燒結機上進一步開展工業(yè)試驗，燒結礦冶金性能和技術經(jīng)濟指標均能達到預期目標。

2.1 燒結機工藝參數(shù)

隨著金布巴粉配比的提升，巴西混合粉配比降低，實際生產將燒結燃料配比、燒結機點火溫度略微提升，其主要原因為金布巴粉燒損5.13%，較巴西混合粉及精礦粉高，化學水分解耗熱需求增加所致。

金布巴粉配比提升后，燒結混合料水分需求升高，主要原因為金布巴粉濕容量高，親水性好，提升水分有利于混合料造球，改善燒結過程透氣性。

隨著金布巴粉配比的提升，燒結料透氣性提升，燒結后料面收縮現(xiàn)象增加，實際生產中適當利用平料器壓料，防止透氣性過好造成的垂直燃燒速度過高，減少燒結后料層的收縮，提升燒結礦強度。

2.2 燒結礦質量

在金布巴粉配比提升后，通過3組配比下燒結SiO2均穩(wěn)定在4.7%～4.9%，燒結礦堿度均按2.15±0.10控制，燒結礦成分基本穩(wěn)定。

燒結礦MgO含量略有升高，其主要原因為金布巴粉配比提升后，燒結礦Al2O3含量的升高，為保證高爐爐渣鎂鋁比，同步提升燒結礦中MgO含量。

燒結礦低溫還原粉化RDI+3.15mm性能出現(xiàn)下降，金布巴粉配比增加至40%時，燒結礦低溫還原粉化率降低至69.14%，其主要原因為金布巴粉Al2O3含量較高，其配比升高后影響燒結礦Al2O3含量升高，導致燒結礦低溫還原粉化率出現(xiàn)下降。正常生產下，漢鋼公司高爐要求燒結礦Al2O3小于2.0%、轉鼓指數(shù)大于78%、低溫還原粉化率RDI+3.15mm大于68%，金布巴粉配比在40%時基本符合上述要求。

2.3 燒結機指標

金布巴粉配比的升高，燒結機利用系數(shù)略有下降，燒結固體燃料單耗有所升高，其主要原因為：一是金布巴粉燒損較精礦粉高，金布巴粉配比升高后導致燃料配比的升高及燒結礦出礦率下降；二是金布巴粉配比提升后因燒結礦強度、粒級的變化，影響燒結礦返礦綜合配比升高。

金布巴粉配比提升至40%后，燒結機垂直燃燒速度趨于升高，其主要原因為金布巴粉粒度組成較好，有助于改善燒結機料層透氣性。

金布巴粉配比提升至40%后，燒結礦成本趨于降低，其主要原因為同期金布巴粉價格較PB粉低40元/噸左右。

2.4 采取的主要措施

①實施低碳厚料層燒結技術，該公司在40%金布巴粉配比時，將燒結機料層厚度從800mm提升至950mm，厚料層有利于燒結過程自動蓄熱和燒結礦強度的提升，降低固體燃料單耗。②嚴格執(zhí)行混合料水分7.5%±0.1%控制標準，穩(wěn)定下料量和水分控制，提升混合料造球效果，提升燒結過程透氣性。③金布巴粉配加比例提升后，隨著料層厚度的提升，改造通過布料設施，加耙松料+平料器平料，改善料層透氣性。④為改善高配比金布巴粉的燒結礦質量，漢鋼公司配加了20%比例的無煙煤，無煙煤發(fā)熱值高，有利于褐鐵礦結晶水的脫除和燒結礦液相生成。

3 結論

①燒結杯試驗表明，在漢鋼公司原燃料條件下將燒結金布巴粉比例由30%提升至40%，代替部分PB粉，燒結礦質量完全能滿足高爐生產技術要求。②金布巴粉配比提升后，將燒結機料層厚度從800mm提升至950mm，增強了燒結過程自動蓄熱，確保燒結礦質量不下滑的前提下彌補了固燃單耗高的不足。③工業(yè)試驗表明，金布巴粉配比提升后，適當提升點火溫度至1100℃±50℃，同時采取低碳厚料燒結技術、調整水分控制標準至7.5%±0.1%等生產措施有利于提升燒結礦質量。④因同期金布巴粉價格較PB粉低，提升金布巴粉比例至40%，較30%金布巴粉配比燒結礦成本降低15元/噸，經(jīng)濟效益顯著。