南（京）钢降低烧结矿FeO的攻关实践

摘要：介绍了我厂降低烧结矿FeO攻关实践所取得的效果，从提高焦粉破碎粒度合格率，降低焦粉配比，采用焦粉二次添加与低温厚料层烧结工艺生产高碱度烧结矿等方面论述了降低烧结矿FeO的措施，并指出了今后的努力方向。
关键词：烧结矿  降低FeO 措施

1、前言
　　为了保证烧结矿机械强度的前提下，尽可能地降低烧结矿FeO含量，以提高烧结矿的还原性，改善冶金性能，降低烧结固体燃耗和降低炼铁焦比。我厂自2003年1月份开始，在2*39m²与2*24m²两条生产线同时开展降低烧结矿FeO攻关，并取得了初步成效，一季度烧结矿FeO比历史同期降低0.46个百分点。（见表1）

表1  南钢攻关前后烧结矿FeO（%）含量对比

2、降低烧结矿FeO的措施
2.1强化焦粉破碎
　　试验表明，烧结生产适宜的焦粉粒度应为0.5-3mm。如果粒度太细，焦粉在气流作用下，会从上层被抽到下层，且燃烧时间太短，不可能使周围生成足够的液相而结块形成烧结矿。反之，若粒度太粗，焦粉分布不均匀，且布料时容易偏析，造成燃烧时间长，燃烧带变厚，使料层中热分解和还原作用加强，烧结矿FeO含量增加。我厂2*39m²烧结机的焦粉破碎，系采用一段（四辊）无检查筛分的开路破碎流程，2*24m²烧结机采用两段（对辊→四辊）无检查筛分的开路破碎流程，一般情况下，不存在-0.5mm过粉碎问题，故强化焦粉破碎的重点是提高-3mm粒级比例。

2.1.1把好焦粉进料关
　　进厂焦粉中，若+25mm以上的大块过多，在破碎过程中会造成上辊卡堵，另外，含水量过大的焦粉又会造成粘料，两者都会影响焦粉破碎工序的正常作业。我厂所用焦粉主要是公司内部炼铁过筛焦粉与焦化42孔焦粉，另外还有部分外购洗精白煤。为给下道工序创造条件，我们要求原料管理人员严格原料验收制度，加强岗位责任心，严禁不符合质量要求的燃料进厂。表2为我厂固体燃料进厂验收技术条件。

表2  我厂固体燃料（焦粉与白煤）验收技术条件

2.1.2提高焦粉破碎粒度合格率
　　为加强焦粉破碎，确保焦粉中-3mm粒级＞78%，厂部专门制定《焦粉破碎操作规范》，严格明确了焦粉破碎工的分工与职责，规定了焦粉破碎的操作和调整要求。强调要重点做好雨季料潮时的破碎调整，努力克服辊皮粘料、堵料等现象，把好破碎粒度关。在设备维护方面，要认真做好四辊的点检与检修工作，特别是车削辊皮过程中，设备科与原料车间应派人到现场把关，并做好验收与调试工作，要求辊子表面光洁，无明显凹痕。

2.2降低焦粉配比
　　实践表明，烧结矿的FeO含量是随着混合料中配碳量增加而增加的。这是因为配碳量增加后，由于燃烧不充分，烧结废气中CO生成量增加，气相分压比CO₂/CO降低，即烧结料层中氧位降低，还原作用加强，促使Fe₂O₃分解还原成Fe₃O₄，甚至还原成富士体，即发生以下反应：

3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂

Fe₃O₄+CO=3FeO+CO₂

　　因此，要降低烧结矿FeO含量，必须采用高氧位烧结技术，降低配碳量。根据我厂目前原燃料结构与工艺条件，原则上要求焦粉配比＜5.5%。因我厂焦粉配比的调整一般由烧结工掌握，因此，要求烧结工要勤观察出点火器后的台车料面与机尾断面情况，并根据情况及时调整焦粉配比。为了扭转传统的大火大碳烧结习惯，避免烧结工随意加焦粉，我们还规定，若焦粉配比要调整5.5%以上时，必须由调度值主任在配料记录本上签字后执行，并要组织烧结工分析原因。

2.3完善焦粉二次添加工艺
　　焦粉二次添加即是在混合料制粒后期再添加部分燃料。我厂焦粉二次添加点一、二次混合之间，配比固定为2%。焦粉二次添加可提高制粒小球的强度，改善固体燃料在料层中的分布状况，能使部分焦粉外裹在制粒后小球表面，从而改善其燃烧条件，保证焦粉在烧结过程中充分燃烧，降低固体燃料消耗与烧结矿FeO含量。为进一步提高焦粉二次添加工艺在降低烧结矿FeO中的作用，我们要求二次添加焦粉的粒度要更细，并且应及时根据烧结机尾断面情况调整一、二次焦粉比例。

2.4提高料层厚度
　　提高料层厚度，一方面可加强料层中下部的蓄热量，另一方面可降低烧结机速，延长点火时间，从而增加抽入热废气带进的热量。这些都为降低配碳量提供了条件，使烧结过程自始至终在氧化气氛中进行，因而可增加料层中低价铁的氧化放热，减少高价铁氧化物分解的耗热，使烧结矿FeO含量下降。
　　要提高料层厚度，除硬件上要保证一定的抽风负压与台车栏板高度外，还必须采取一系列措施改善料层透气性。
　　1）优化原料结构，改善混合料粒度组成，均衡使用返矿；
　　2）强化岗位操作与工序协调，稳定混合料水分，改善制粒效果，铺平烧透。
　　3）加强堵漏风，以增加通过料层的有效风量。
　　由于切实采取了一系列有效措施，我厂2*39m2生产线料层厚度成功地由攻关前500mm提高至600mm，为降低烧结矿FeO创造了条件。

2.5提高烧结矿二元碱度
　　烧结矿二元碱度（CaO/SiO₂）提高，有利于形成易熔化合物，降低燃烧带温度，使还原反应受抑制，减少FeO的生成。从2002年9月份开始，我厂已将烧结矿二元碱度考核指标由原来的1.75±0.05，为进一步降低烧结矿FeO创造了条件。

3、今后攻关方向
　　因受设备与工艺的限制，我厂目前的混合效果不理想，制约了烧结机料层的进一步提高。为提高混合制粒效果，也为了提高两条不同的烧结生产线对同一混匀料的适应性，我厂拟与北京钢铁研究总院合作实施小球团烧结系统改造，具体内容有混合机参数优化、生石灰消化、宽皮带给料机等，预计将于2003年8月份实施。

3.2 2*24m2生产线实施高料层系统改造
　　目前，我厂2*39m2与2*24m2两条生产线的烧结矿FeO水平不一致，主要原因是2*24m2烧结机的布料高度较低。因此，今后技改工作重点是对其实施高料层改造，即把两台抽风机的额定负压由现在的12kPa提高到14kPa。同时把台车栏板由现在的460mm提高到630mm，实现与2*39m2生产线配套。

4、结语
　　虽然我厂降低烧结矿FeO攻关取得了一些成效，但与国内先进企业相比仍然存在不小差距。差距就是潜力，要进一步降低烧结矿FeO，除继续强化焦粉破碎，降低焦粉配比，采用低温厚料层烧结工艺生产高碱度烧结矿外，关键还在于加大技改投入，对2*39m²生产线混合系统与2*24m²生产线抽风布料系统进行改造，提高对混匀料的同步适应性。

本文作者：王天才