南钢合理控制化学成分 提高烧结矿质量

    关键词  烧结矿质量  化学成分  控制

1 前言

    烧结矿作为高炉炼铁的主要原料，其质量优劣直接影响到高炉冶炼指标。南钢面对当前市场经济的环境和竞争机制，坚持精料方针，狠抓烧结矿质量，严格控制烧结矿化学成分，获得了铁前产出高的综合经济效益。

2 合理控制化学成分的措施

2.1 加强原料混匀

    原料成分的波动，将直接影响烧结矿化学成分和质量的稳定。我厂混匀料占原料用量的75%左右，而混匀料中含铁原料达10种以上，且配比波动较大。为提高混匀料质量，我们首先加强了料场管理，要求一次料场要加强进料与堆料管理，严禁混料；二次料场造堆要做到定量给料，后200层补偿校正，堆头堆尾料（约800t）进行返仓处理。从而保证了混匀料质量的稳定，其TFe>61.0%，品位稳定率（±1.0%）>90%，SiO₂稳定率（±0.5%）>90%，其化学成分列于表1。

表1 南钢几种铁矿石粉其混匀料的化学成分（%）

2.2 实现微机配料

    为了提高配料精度和降低工人劳动强度，我们利用大修机会对配料系统实施了改造，将人工端盘称料改为微机自动配料。这一改造确保了混合料化学成分的稳定性。

    在改造过程中，针对某些原料品种，如精矿、富矿等在雨天和冬季易出现悬料的情况，
在配料矿槽内安装了高分子塑料衬板，确保了原料下料的连续顺畅。

2.3 对主要化学成分进行控制
2.3.1 TFe和Si0₂的控制
    众所周知，高铁低硅的烧结矿有利于高炉增产节焦。为此，公司制订了铁水降Si攻关方
案，其目标是将铁水中的[Si]由0．68％降至0．58％。但对于烧结而言，则要求混合料中含
有一定量的Si0₂，以生成足够的粘结相来保证烧结矿的强度。Si0₂过多或过少，都会对烧结
矿质量带来不利影响。因此要求烧结矿的含铁品位要高，Si0₂含量要适中。
    我厂位于长江下游，周边地区缺少铁矿资源，所使用的铁矿粉主要来自安徽、湖北等
地。其品种多、含铁品位低，Si02含量及S、P等有害杂质高，成分复杂且波动大，这一客
观情况阻碍了烧结及炼铁生产的进步。为使铁前能获得最佳的综合经济效益，我们将目标由
追求低成本转向为追求高效益，决定通过采用进口矿来实现高晶位、低硅烧结。
    我厂自1983年开始进口国外矿粉(1．5万t／a)。经过多年的实践，特别是近年来，我厂
确立了合理利用国外矿产资源的方针，大量进口适合我厂生产的南非粉矿、印度粉矿(化学
成分见表1)，年进口矿量在1Mt以上。通过不断优化两种外矿的配比，使烧结矿的产、质量
得到了稳步提高。目前，我们又要求在增加进口矿用量的同时，要增加国内高品位精矿的用
量，并减少低品位富矿粉的配比和杂料量。现在我厂烧结矿品位已保持在58％以上，Si02含
量控制在4．70％左右(碱度为1．70)。我厂2001年烧结矿的化学成分列于表2。

表2 南钢2001年烧结矿化学成分(％)

2.3.2 FeO含量
    FeO含量及其稳定性是烧结矿质量的重要内容，它不仅是反映烧结矿质量与能耗的标志，
同时还影响到高炉的冶炼效果。过去由于片面追求高产，在生产中习惯采用“高碳、薄料、
快转”的操作方针，使我厂烧结矿的FeO含量一直居高不下(达13％以上)。因此，我们采
取了一系列措施，在保证烧结矿有足够强度的基础上，努力降低FeO含量，提高烧结矿的还
原性。
    1)加强焦粉破碎，控制好燃料用量
    适宜的燃料粒度有利于生产出高强度、小气孔的烧结矿，并可降低燃料用量，从而减少烧结过程中FeO的生成量。我们通过控制给料量，延长焦粉破碎时间及机修车间定时车削辊皮等措施，使焦粉―3mm粒级达到78％以上。经过多次调整，我们确定适宜的燃料配比为4．5％左右。
    2)开发低温厚料层烧结技术
    将两台烧结机的台车栏板由500mm提高到630mm，台车布料高度由450mm提高到600mm，点火温度控制在1 100℃以下。
    由于低温厚料层烧结有利于铁酸钙成分的发育，具有较低的烧结温度和良好的氧化性气
氛，因此它是降低烧结矿中FeO含量的有效措施之一。
    3)采用焦粉二次分加技术
    焦粉二次分加是较为先进的烧结工艺，它弥补了一次添加焦粉固有的弊病，能使焦粉燃
烧更加充分，从而降低固体燃耗，降低烧结矿中FeO含量，提高烧结矿质量。
    我们在现有输送焦粉的原3号皮带机东部
新建一条约70m长的皮带，在该皮带头部，即混一与混二皮带之间建一座焦粉料仓。新建料
仓下部安装了一条电子秤拉式皮带，焦粉由拉式皮带给到混二皮带上进入二次混合，从而实
现了焦粉分加。
    4)严格烧结机看火工的操作管理
    我们要求看火工要勤观察机尾断面，严格掌握机速，有效地控制烧结终点，尽量使烧结
终点前移，以保证液相的形成和再结晶的充分。废气温度要求控制在90℃以上。
    经过不懈的努力，现在我厂烧结矿FeO含量已降到11％以下，且FeO含量在8％―10％ 的稳定率亦得到提高，保持在45％以上。
2.3.3 碱度
　　碱度是衡量烧结矿质量的重要措标，碱度的波动直接影响到炼铁高炉的顺行，而碱度一
级品率（R₂±0.05）是企业质量的标志，因此我们在提高烧结矿碱度稳定性的同时，采取了以下措施，努力提高其一级品率。
  　 1)控制最佳的CaO与Si02含量
　　烧结生产的各方面条件都在变化，为了达到要求的碱度条件，就要不断地进行调整，随时变更原料配比。但烧结矿中Fe与CaO、Si0₂、MgO的含量总和与烧结矿的比例基本不变，仅在一定范围内波动，结合生产实际，经过反复验算与调整，找出了最佳的CaO与Si0₂控制范围，见表3。

表3 烧结矿最佳CaO与SiO₂含量

　　2）实行“干基”配料
    实行“干基”配料，能避免因原料水分波动而产生的实际配料比不准确的现象，从而能保证原料化学成分的稳定。
　　 3)保证配料的准确性
　　通过实现配料自动化，使得配料误差大大下降（仅为1%）。为防止因电子秤的问题而导致的配料偏差，在配料室实行每2小时端盘称量一次，确保各种原料严格按配比下料。
　　 4)推行连续配料系统管理工程
　　 为严格控制岗位操作，我们推行了以烧二皮带为中心的连续配料，均衡生产管理，从而
加强了各岗位的信息联系与工序协调，稳定了料层，稳定了质量。
　　现在我厂烧结矿碱度稳定率一直保持在98％以上，R₂土0．05也始终保持在70％以上。
2.3.4 Mg0含量
　　MgO对烧结矿质量和高炉冶炼来说，一般是有益元素。但含量过高，会降低烧结矿铁酸钙
的生成量，从而不利于烧结矿的冷强度和中温还原，而且过高的MgO含量还会增加渣量并降低
含铁品位，使烧结过程难以进行。因此，我厂在配料过程中严格控制镁砂配人量，要求≤5％，对烧结矿MgO含量一般要求≥2．0％，2001年实际烧结矿MgO含量为1．98％。
3 结语
　　影响烧结矿化学成分的因素有多种，要控制烧结矿化学成分的合理和稳定，以获取高的铁前综合效益，应在以下方面着手：
　　 1)改善原料结构，有效地采用高品位、低Si0₂进口优质矿，少用或不用Si0₂含量高的低品位富矿。
　　2)采用低温厚料层烧结技术和焦粉二次添技术，以提高烧结矿中FeO稳定率。
　　3)实行“干基”配料并保证严格按配比下料
　　 4)强化生产管理与规范岗位操作。