降低烧结返矿率的途径与实践

降低烧结返矿率的途径与实践王静波吴凤霞李发展(安阳钢铁公司烧结厂)摘要通过对影响烧结返矿率的因素进行分析，从优化配料、强化制粒和造球、提高料层厚度、实现低碳低水均质烧结等几个方面着手，使烧结返矿率从1998年的23．6％降到了2003年的16．9％。关麓词烧结返矿率降低随着炼铁精料技术的发展，高炉对烧结矿质量的要求越来越严，不仅要求其品位、碱度稳定，而且对其强度和粒度组成的要求也越来越高。安钢烧结厂28m2烧结机系统现有4台机，2003年计划产量130万t。近几年，随着低硅铁精矿的采用，烧结矿品位提高，但同时也出现了成品矿强度降低和细粒级(1O一5ram)比例增加的问题(其中也包括混合料添加白云石的负面作用)，对烧结和炼铁生产造成了不同程度的影响。尤其是返矿率上升，对降低烧结成本和加工费不利。据以往的经验，返矿率每增加1％，高炉焦比升高0．5％一1％，产量下降1％。为此，降低烧结返矿率成为了我们工作中的一个重要方面。经过几年的努力，我们摸索出了一套行之有效的方法，并在生产中获得了初步成功。2影响烧结返矿率的主要因素多年的生产实践及有关研究表明，影响烧结返矿率的因素是多方面的，也是复杂的。既有烧结料化学成分、矿物组成的影响，又有配碳量、混合料水分、料层厚度、透气性等工艺操作参数方面的影响，另外，抽风负压、冷却速度等设备工艺参数也对返矿率有不同程度的影响。收稿日期：2003—04—23联系人：王静波(455004)河南安阳钢铁公司烧结厂3降低返矿率的主要措施及对策3．1配加高品位粉矿改善混合料原始粒度组成，提高混合造球效果，能有效改善料层透气性，提高烧结矿产质量。实践表明，当粉矿加入量为10％时，料层透气性从0．77mS／(m2·rain)上升到0．90m3／(m2·rain)，相应的烧结生产率提高4％一5％；粉矿配加量为20％时，透性提高到1．25m3／(m2·rain)，生产率提高14％一15％。有鉴于此，我们在生产中配加了一定比例的高品位巴西粉和印度粉，结果料层透气性明显性改善，生产率提高，对降低返矿率起到了明显的作用。3．2加强燃料和熔剂的破碎操作众所周知，熔剂和燃料粒度对烧结生产有很大影响。粒度过粗，会使其在混合料中分布不均匀，造成强度和结块不均匀。尤其是熔剂(生石灰)粒度偏大时，在配料过程中不易消化，常造成烧结矿出现白点，导致返矿量增加。因此，我们要求熔剂粒度控制在3mm的占90％以上，并增设了熔剂破碎检查筛分，要求岗位工人随时抽样检查，确保粒度合格。目前，熔剂粒度合格率平均达到了93．2％。为了减少熔剂粒度波动带来的烧结矿质量和强度的不稳定，还在实现微机自动配料的基础上采用了生石灰配消器，并使用热水对其进行消化。燃料粒度过粗会造成燃烧带过宽，料层阻力增大，影响透气性和产量；过细，则造成燃烧速度过快，燃烧带变窄，影响烧结矿强度。经反维普资讯期复实践，最后确定控制燃料中0．5～3mm粒级在90％以上。并将燃料破碎分成粗破和细破两部分进行，粗破采用一台四辊破碎机，细破采用三台四辊破碎机，利用给料量的不同，提高破碎效率和质量合格率。同时在生产管理上，推行标准化操作，严格工艺纪律。实施上述措施后效果明显，燃料粒度合格率平均为92．3％。3．3严格配料操作有差别，变料过程中必然造成配比的变化。因此，要特别注意变料过程中的配料操作，力求稳定烧结矿成分。另外，在常规操作中，也要尽可能减少配比调整次数，以保证烧结矿质量的稳定。3．4提高烧结矿碱度碱度是影响烧结矿矿物组成和强度的一个主要因素，在相同的工艺操作条件下，不同碱度烧结矿的矿物组成略有差别，致使烧结矿强由于原料场料堆不同，相应的化学成分略度相差很大(见表1)。表1不同碱度烧结矿的粒度组成(％)由表l可看出：随烧结矿碱度升高，成品矿中5m粒级含量逐渐减少，强度呈上升趋势。从理论上分析，高碱度烧结矿的粘结相以铁酸钙为主，铁酸钙不仅强度高，而且其还原性也很好。因此，在一定范围内，提高烧结矿碱度，能改善其粒度组成和强度。从2002年5月起，我们将烧结矿的碱度由原来的1．8提高到2．0。同时，为避免碱度波动对烧结矿质量的影响，在生产操作上力求碱度的稳定。3．5强化混匀制粒．提高料层能透气性为提高料层透气性，保证烧好烧透，以降低返矿量，我们对混匀制粒工艺进行了一些改造，适当减小了混合机倾角，延长了混合造球时间。此外，考虑到我厂的返矿(特别是热返矿)没有直接参与配料，不利于烧结矿质量的稳定，所以我们改进了原来的加水制度，将混合料一次水改在预热滚筒中添加，以减少热返矿对混合料造球和透气性的影响。3．6提高料层厚度．实现低水低碳烧结我厂烧结所用原料主要为赤铁矿，所需烧结温度较低，客观上要求混合料水分较低。对高碱度烧结矿而言，其主要矿相为赤铁矿和铁酸钙，铁酸钙的强度较好，它的形成温度在l200℃左右，一旦配碳量过高，燃烧带温度将达到l300℃以上，极易造成Fe203分解，使矿物组成中Fe30和FeO增加，铁酸钙含量降低，引起成品矿强度下降。同时，燃烧带温度过高，易生成柱状或块状铁酸钙，造成冷却时出现裂’纹，使烧结矿强度降低，返矿量升高。通过上述分析和总结以往的操作经验，我们将混合料水分控制在6．2％左右，较原来降低了一个百分点；燃料配比为5．2％，也比原来下降了0．5％。然而，要实现低水、低碳操作，厚料层是基础，也只有实现了厚料层，才能达到低碳高强度的目的。目前，我们已将料层厚度由330mm提高到了420mm，效果较为明显。3．7延长冷却时间冷却速度过快，会对成品烧结矿强度和粒度组成造成不利影响。为了将此影响降到最低程度，我们调整了带冷机机速，使烧结矿的冷却时间由原来的20min延长到35min，为改善其粒度组成创造了条件。4生产效果自2002年5月份生产高碱度烧结矿以来，通过实施上述措施，烧结返矿率整体水平比以往同样生产高碱度烧结矿时下降了3～4个百分点。具体数据见表2。表2近年来烧结返矿率的变化年份199819992000200120022003(1—3)返矿率／％23．621．220．5319．4417．1416．9维普资讯)在安钢现有原料条件及生产条件下，保持原料成分稳定，适当提高碱度，能够获得强度和摩较好的烧结矿，降低返矿率。2)适当配加进口粉矿，改善混合料的原始粒度组成，提高料层透气性，可以提高烧结矿成品率。3)严格破煤操作，改进加水方式，提高料层厚度，实现低水低碳厚料层烧结，有利于提高烧结矿的平均粒度。4)在保证生产顺行的情况下，适当降低烧结矿的冷却速度，可减轻烧结矿的粒度细化，降低返矿率。sI姗M匮AsI瓜ESlf0RRE】J‘：INGs】．】[ERRErINsWangJlngboeta1．AbstractThroughanalyzingthefactorsinfluencingthereturns-out，somemefsure8，such鼬proportioningoptim1~tlon，deepbedand~ow-water／em'bonslnterlngandgranulationenhanceetc．，wereadoptedin28slnteringmachinesystemofANGANG．Asaresult。theslnterreturnsweredecreasedto16．9％．KeywordsslnteHng，sinterreturns，decrease世界Midrex工艺直接还原厂一览表直接还原厂厂址年产能／Mt设备数量产品投产年状况·乔治敦钢公司美国南卡罗莱纳州乔治敦0．40lDRl’7l0伊斯帕特汉堡钢铁公司德国汉堡0．40lDRl’7l0伊斯帕特魁北克冶金公司l加拿大魁北克省孔勒特克0．401DRl’73lSIDERCA阿根廷坎帕纳0．40lDRl’760伊斯帕特魁北克冶金公司2加拿大魁北克省孔勒特克O．6OlDRl’77l臭里诺科黑色冶金公司I委内瑞拉马坦萨斯O．35lDRl’770阿根廷钢业公司阿根廷孔斯蒂图西翁O．60lDRl’780卡塔尔钢铁公司卡塔尔Meeaieed0．40lDRl’780臭里诺科黑色冶金公司Ⅱ委内瑞拉马坦萨斯1．293DRl’790加勒比伊斯帕特公司特立尼达多巴哥波因特利萨斯O．842DRl’80／’820沙特钢铁公司I沙特朱拜勒O．8o2DRl’82／’830臭斯科尔电冶金公司俄罗斯奥斯科尔1．674DRl’83／’85／’86／’870ArestedMm8马来西亚拉不安岛O．65lHBl’840胡齐斯坦钢公司伊朗阿瓦士1．844DRl—’85／’90／’92／’020亚历山大国家钢铁公司I埃及杜海莱O．72lDRl’860利比亚钢铁公司I利比亚米苏拉塔1．1O2DRl’89／’900埃萨钢公司I＆Ⅱ．印度HaziraO．882HBl’900臭帕科公司委内瑞拉臭尔达斯港1．oolHBl’900VENPRECAR委内瑞拉马坦萨斯O．66lHBl’900埃萨钢公司m印度Hazira0．44lHBl’920沙特钢铁公司Ⅱ沙特朱拜勒O．65lDRl’920穆巴拉克钢公司伊朗穆巴拉克3．2O5DRl’92／’93／’940伊斯帕特工业印度Raigad1．oolDRl’940亚历山大国家钢铁公司Ⅱ埃及杜海莱O．8OlDRl__