改善烧结矿低温还原粉化性能的措施

王俊萍

新疆天山钢铁巴州有限公司  新疆巴音郭楞蒙古自治州  841300

摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对烧结矿的应用也越来越广泛。按照管理和技术进一步创新的思路，烧结厂进行了设备更新和技术改造，并尝试在影响生产稳定性的工艺过程的每个阶段采用新的工艺操作方法，提高了烧结矿的产量和质量，进一步满足了高炉的要求，达到了节能降耗的目的。本文就改善烧结矿低温还原粉化性能的措施进行研究，希望通过本研究能为提升烧结厂的产量及质量提供借鉴与参考，以加快高炉生产需的提升及节能降耗目标的实现。

关键词：烧结矿；低温还原粉化；碱度

引言

随着高炉贯彻“精料”方针，对烧结矿质量不仅要求物化性能，同时也注重冶金性能，烧结矿还原度是基本冶金性能，低温还原粉化性是重要冶金性能，而熔滴性能是关键冶金性能。炉身上部料柱透气性好，减轻炉身结瘤，煤气中CO利用率升高，冶炼强度好，降低焦比，生铁产量高。

1优化烧结配矿结构

依据国际市场和各出货港铁矿石价格变动，分析各种铁矿粉中有效成分占比，推算各类材料的性价比，确保烧结矿中质量要求的前提，有效降低购入成本，优化矿产结构，调整配矿方法。根据多种粉矿的性能价格比，根据铁的各种特性，并结合过往的实践经验，选择适宜工作开展的材料结构。同时，可以开展不同配比方案的实际效果实验，分析这些配比结构的优点和不足之处，在实践中不断总结配矿方法和操作经验，从配料结构上开展优化和稳定工作，合理地复刻原料搭配实验内容，保证烧结机各项系数得到充分利用，从而改善矿产的质量，提高配料使用的性价比。

2改善烧结工艺条件

在基本保证烧结过程热量的情况下，适当减少配碳量，降低烧结温度，降低冷却速度。（1）实施低温烧结，降低骸晶状菱形赤铁矿的生成。骸晶状菱形赤铁矿的低温还原粉化严重，RDI+3.15mm仅为53.5%。骸晶状Fe2O3是Fe3O4在硅酸盐和铁酸盐液相区经氧化生成Fe2O3晶体，且晶体的生长自由度大，质点易扩散迁移，以及冷却速度过快结晶不完善而形成，低配碳和慢冷却，则骸晶Fe2O3减少。为此，针对800mm厚料层烧结，通过减少烧结原料中的配碳量，将烧结矿FeO含量由（8.5±1）%降低到（8.0±1）%；点火炉后面的预热炉始终处于开启状态，控制预热炉内的温度在800～950℃，使上部烧结矿以10～15℃/min的冷却速度缓慢冷却；环冷机后部第3～4个鼓风机的风量采用变频控制，根据季节和烧结矿温度的变化使烧结矿缓慢梯度冷却，改善烧结矿RDI+3.15mm指标。（2）厚料层、低碳、低FeO操作。尽管厚料层、低碳、低FeO操作对改善烧结矿低温还原粉化指标RDI+3.15mm不利，但不建议通过采取薄料层、高配碳、高FeO来提高RDI+3.15mm指标，因为厚料层、低碳、低FeO的操作方针利远远大于弊，FeO含量对低温还原粉化指标RDI+3.15mm、还原度RI、熔滴性能的影响存在矛盾关系。当烧结矿FeO含量在9.5%以下时，提高FeO含量虽然降低了残余Fe2O3含量，有利于改善RDI+3.15mm，但还原度RI降低，熔滴性能变差；当过高的配碳量使FeO含量高于9.5%时，则增加了赤铁矿的溶解，且烧结熔体中的赤铁矿和铁酸钙在高温下分解出磁铁矿，再氧化生成骸晶状菱形赤铁矿，反而使烧结矿在高炉内还原时导致RDI+3.15mm指标降低。（3）控制熔剂和固体燃料粒度。研究表明，熔剂和固体燃料的粒度细，则有利于铁酸钙液相的生成，提高烧结矿RDI+3.15mm。因此将生石灰-3mm粒度＞75%的标准修订为80%；要求采购焦粉水分＜16%，增设固体燃料预筛分工艺。首先将入厂燃料中-3mm粒级筛出直接入仓配料，然后将筛上+3mm粒级进入四辊破碎机破碎，既便于调控四辊间隙，节省四辊破碎电耗，又使固体燃料中-3mm粒级由70%提高到76.4%，增强烧结过程的氧化性气氛，促进铁酸钙液相的生成。（4）烧结终点位置后移。适当加大点火强度，强化表层烧结，加快烧结机速，保证液相结晶完善，在烧透前提下烧结终点位置后移，改善烧结矿RDI+3.15mm指标。某企业针对烧结限产料批小，烧结机速慢，终点位置前移，烧结矿过氧化再生Fe2O3含量增加的问题。

3烧结矿低温还原粉化率预测模型构建

模型变量在这一模型构建中，主要是烧结矿低温还原粉化率指标，以及烧结过程中产生的液相量和具有尖晶石结构的物向量结合配碳量与点火温度指标。模型构建过程中，仍然需要经过专业计算与有效调试，同步考虑误差和问题。关于这方面指标分析，也按照上文所述的单因素分析方式进行数据统计和观察。观察可见，具体发展趋势与上文所述各指标具有相似性和整体发展趋势统一性。可见，构建模型进行数据分析后，能够更加精准地位，不同环节烧结矿性能、影响因素，并且对影响程度，实际情况进行精准判断分析，通过数据模型支撑，未取得更好的烧结过程推进效果提供支持。技术人员只要结合上述计算数据指标和模型趋势观察，优选相应规格参数，有效计算关键指标参数，就能优化烧结工艺实践效果，提升铁矿石品位水平。

4合理改造生产设备

优化生石灰消化器，使消解效果更好。由于产量和碱度的提高，单轴消化器与当前的生产需求已经不符，具体表现在一旦加大下料量就会导致螺旋被堵住，进而对叶片磨损和消化效果产生影响。采用双轴绞笼消化器，可大大提高烧结矿的消化效果，消除烧结矿白点。加入松料器后，可提高混合料的透气性。180m2烧结机料层比较后，达到800mm，为避免料层压实，需要在布料辊下设置松料器，通过两层松料器使混合料透气性能够得以提升。

5规范烧结矿低温还原粉化取制样

无论用静态法还是动态法，用国际标准还是中国标准，都要求取质量500g、粒度为10～12.5mm的烧结矿检测其RDI+3.15mm指标，因成品烧结矿的粒级大多居于10～50mm，从其中取10～12.5mm的粒级需要较长时间，而铺底料的粒级为10～16mm，接近低温还原粉化样，于是岗位操作人员为了取样快捷，直接在铺底料皮带上取低温还原粉化样。由于铺底料为循环料，在烧结过程中反复进行氧化-高温分解还原-再氧化，形成骸晶状菱形赤铁矿的可能性大，势必造成铺底料的RDI+3.15mm偏低。为了使烧结矿的低温还原粉化指标具有代表性，规范取制样方法：不得在铺底料皮带机上取料，需在成品皮带机上取成品烧结矿，筛出+12.5mm、15kg成品烧结矿后倒入中碎破碎机内进行破碎，通过筛分得到10～12.5mm的粒级，经混匀缩分后得到不少于3kg的试样量，送铁前实验室检测低温还原粉化率。

结语

综上所述，在烧结过程中烧结矿性能预测模型构建需结合各环节要点指标分别构建模型。并且应用科学方法进行数据计算与统计，为烧结矿性能预测模型作用发挥奠定基础。设计工作人员以及数据统计工作人员，应当结合数据指标基本特征对细节数据加强分析研究。分别从发展趋势单因素研究等多角度落实执行研究过程，为获取烧结矿性能预测模型良好应用效果提供保障。

参考文献

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［2］樊尧桂.改善烧结矿低温还原粉化性能实践［J］.南方金属，2017（5）：47-51.

［3］李杰，信自成，刘卫星，等.钒钛烧结矿低温还原粉化性能预测［J］.烧结球团，2017，42（5）：1-5.