昆玉钢铁烧结矿质量攻关实践

昆玉钢铁烧结矿质量攻关实践

王星 李新鹏 袁鹏 张海燕 王金燕

（新疆昆玉钢铁有限公司，新疆 奎屯 833200）

摘要：受进口矿粉采购渠道不畅影响，昆玉烧结2018年原料结构以低品质国内矿粉为主，冶金性能差，为保证烧结矿质量，昆玉烧结通过一系列的工艺改进、设备改造等措施，进行烧结矿质量攻关，攻关成果显著。

关键词：低品质矿粉 烧结矿成矿率 强度 粒度组成

1 前言

新疆昆玉钢铁有限公司配置210㎡带式抽风烧结机一台。新疆地区富矿粉资源匮乏，昆玉烧结基本为全精粉烧结，全精粉烧结成球性能差，不利于烧结矿产、质量的提高。2018年昆玉钢铁采购的含铁原料主要以低品质国内矿粉为主，烧结成矿性能差，生产前期烧结矿粒度分级中小于10mm的比例达到50-60%，烧结矿质量差，为此，炼铁成立了烧结矿质量攻关小组，通过工艺技术措施改进，烧结矿质量得以改善。

2 烧结矿质量的影响因素

2.1 粗粉采购不足，原料初始粒度组成差

2018年原料结构受资源及价格影响，高硅粗粉采购困难，为满足烧结配硅要求，采购部分高硅精粉代替高硅粗粉，造成烧结混合料成球性能变差，混合料粒度分级中小于1mm的比例占比50%左右，烧结透气性差，烧结矿烧不透，造成烧结矿强度差，小于10mm比例增加。

2.2配加具有价格优势的化工焦粉

疆内冶金焦粉价格高，化工焦粉较冶金焦粉具有很大的价格优势，昆玉烧结为降低燃料成本，使用了粒度较细的化工焦粉，化工焦粉粒度分级中小于0.5mm的比例占比50%左右，烧结速度加快，从而使烧结燃烧层变薄，导致烧结矿强度降低，燃料消耗增加；同时在高负压条件下，小于0.5mm的焦粉被气流带走，堵塞了混合料间隙，造成料层透气性降低，垂直燃烧速度降低，烧结矿产量下降。

2.3生产工艺参数与原料结构不匹配，操作控制不稳定

粗粉资源不足，导致烧结的料层透气性整体偏差，而烧结工艺控制上，烧结机负压控制较低，平均在9-10kpa，昆玉烧结基本为磁铁矿烧结，烧结过程氧化气氛不足，不能促进磁铁矿的氧化，不能促进铁酸钙的生成；另外配碳量过大，造成烧结机终点温度控制过高，还原性气氛过强，同时导致脱硫进口烟气温度处在高点，烧结过程一有波动，为控制脱硫系统入口温度不超标（超过170℃会损伤设备），开启烟道冷风阀降温，破坏了原有的抽风制度，导致混合料水碳再次发生波动，操作难以稳定。

3.采取的措施

3.1焦粉分仓管理及提升焦粉破碎合格率

烧结消耗外购焦粉主要为化工焦粉，化工焦粉较高炉返焦粉固定碳低，热值低，不均匀混在一起很容易造成烧结配碳量波动大，影响烧结过程控制，进而对烧结矿质量造成影响。我们对焦粉进行分仓管理，因外购焦粉粒度偏细，为平衡焦粉综合粒度，下料时按照1：1的比例控制，保证小于0.5mm比例小于35%，对烧结过程稳定起到了积极的作用。加强焦粉破碎粒度检测，不合格的情况及时的反馈，使操作人员及时调整辊子间隙，保证焦粉破碎合格率在75%以上。

3.2石灰粉质量的提前控制

针对昆玉烧结石灰粉检验滞后性的特点，为减小石灰粉质量频繁波动对烧结生产的影响，制定了石灰粉随车化验单制度，即要求厂家在石灰粉出厂前必须进行检验，检验单随车跟随，烧结车间岗位人员按照石灰粉随车检验数据作为指导依据，进行操作调整，通过这种制度，烧结石灰粉质量波动对烧结矿质量影响得到有效控制。

3.3配矿结构优化

优化配料主要是根据各种原料的烧结性能以及SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃等熔剂促进生成的液相种类及数量，而达到最佳的烧结矿强度的组合。使用高铁低硅原料生产高碱度烧结矿时，黏结相为铁酸钙，但液相太少影响烧结矿强度和产、质量。我们不断对烧结矿SiO₂与碱度的关系进行匹配、验证，结合烧结矿实物质量及烧结矿成矿率变化，我们控制烧结矿SiO₂含量在5.5-5.6%，R控制在1.8-1.9之间。

MgO在烧结过程易生成镁橄榄石、钙镁橄榄石等矿物。其混合物在1400℃左右即可熔融。但MgO含量增加可显著改善烧结矿的低温还原粉化指数，因此烧结矿中的MgO含量不宜过高，目前我们控制在2.2%-2.4%之间。

3.4工艺参数优化

3.4.1调整烧结混合料水分控制

优化混合料加水操作，混合料加水按生石灰消化器和一混加水比例6.5:1严格控制，即能保证生石灰完全消化，为混合料造球提供保障，又能保证一次混合机内各种原料充分混合，起到混料粘结剂及提高料温的作用，二混通蒸汽，水分控制7.5±0.2%，混合料料温保证≥65℃，为烧结过程创造良好的料层透气性。

3.4.2提高烧结机负压

攻关前烧结负压机负压平均在9-10kpa，冷风阀开度较大，经攻关小组确定后提高烧结机负压至13kpa-14kpa,尽量关闭和降低冷风阀开度，增大风量，加强烧结过程氧化性气氛，促进磁铁矿的氧化，促进铁酸钙的生成，从烧结矿实物来看，负压提高且稳定时间段，烧结矿的质量改善。

3.4.3料层厚度的控制

若不考虑原料性能、风机能力、漏风治理等实际情况而盲目提高料层，必然会造成烧结终点温度降低，烧结过程温度分布不均匀，在当前烧结产能前提下，烧结料批控制在325t/h，料层控制700~750mm，攻关前期烧结机终点温度控制较高，导致脱硫系统入口烟气温度高，因此，对烧结机终点温度进行下调，由原来的440℃-500℃，下调40℃，烧结终点温度基本保持在400℃-460℃，烧结过程稳定性增强，烧结矿质量改善。

3.4.4优化铺底料粒度和厚度，确保料层具有最佳透气性

铺底料粒度控制8～16mm，厚度稳定在20～30mm（盖住台车篦条即可）

日常生产中铺底料粒度出现大于16mm时及时检查筛板，并焊补或更换筛板，避免出现大于16mm以上粒级的铺底料。铺底料仓出口钢板定期检修更换，保持铺底料厚度不大于30mm。

3.5工艺及设备改造

3.5.1烧结机布料系统优化，减少烧结机布料偏析

优化烧结平料结构，原平料器为铁皮形式的，容易被点火炉喷火烧变形，改为钢板形式的，分为四段，钢板焊在刚管上、钢管套钢管为活动式的，平料器既能起到平料作用，又能起到压料的作用。

3.5.2成品溜槽改造

利用检修机会将冷筛-1和冷筛-2皮带至成品振筛落差3.5m竖直溜槽改造为三段式料打料结构，并将冷筛-1和冷筛-2进料口焊接一块挡料板，降低烧结矿落差破碎，同时这种烧结成品系统各转运溜槽阶梯式料打料结构改造，即延长了溜槽的使用寿命，又使烧结矿在转运过程中得到一定的保护，明显减少烧结矿的破碎。

3.5.3环冷机布料改进及单辊溜槽存料

将环冷机布料活页门固定在使料层厚度1.3m位置，并在单辊溜槽内存料3m左右，以减小烧结矿至环冷机的落差。

4.取得的效果

通过一系列措施，烧结矿转鼓指数升高约4.03%，烧结矿成矿率升高约4.01%，经过多次转运后到达高炉振筛的烧结矿＜10mm的比例由原来的50%-60%降低至30%左右，烧结矿质量提升，攻关效果明显。

5.结束语

目前钢铁市场竞争压力巨大，尤其是新疆区域更是如此，在这种条件下，大部分企业为降低生产成本，配加部分低品质矿粉将成为必然选择，昆玉烧结通过配矿结构优化、技术工艺改进、设备改造等措施，在配加低品质矿粉条件下烧结矿质量改善，实现了降本增效，为企业创造巨大的经济效益。

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