生产实践
段建荣
（陕西龙门钢铁有限责任企业陕西 韩城 715405）
摘要：由于国内钢铁行业竞争激烈，为降低生产成本，扩宽原燃料采购供应，成为企业企业考虑的主要措施，因原料种类较多，对高炉影响有一定的影响，所以搞好铁前服务，生产适合高炉生产的烧结矿成为研究的重点，为了保证高炉生产稳定顺行，保证炉料供应，企业试验性的开展生产低碱度烧结矿，代替球团矿，改善炉料结构，降低生产成本。通过实践，单独使用高镁灰可以满足生产需要，但是相对于单纯使用生灰效果较差。
关键词：低碱度；高镁灰
1 前言
在钢铁市场激烈竞争的态势下，充分发挥产能，降低生产成本，成为诸多钢铁企业研究的重大课题。由于国际和国内铁矿粉供应和成本问题，寻找适合本企业生产的原燃料结构，对球团矿成本高产量低，导致人们对高碱度烧结矿生产认识已经发生了改变，利用烧结机生产低碱度烧结矿，缓解球团矿供应，降低生产成本，改善炉料结构有重要引导意义。
2 生产实践
在低碱度烧结状态下，大家通过单纯使用高镁灰，与常规使用生石灰做对比，分析两种溶剂单独使用对生产操作、烧结工艺参数、烧结过程等各项指标的影响。实践配比表如下：
表1 低碱度烧结矿配比
|
序号 |
返矿 |
焦末 |
生灰 |
混匀矿 |
高镁灰 |
|
0 |
13.45 |
4.53 |
4.35 |
77.67 |
0.00 |
|
1 |
17.38 |
4.29 |
0.00 |
74.87 |
3.46 |
|
2 |
15.64 |
4.31 |
0.00 |
76.73 |
3.32 |
|
3 |
15.21 |
4.40 |
0.00 |
77.17 |
3.23 |
|
4 |
15.21 |
4.37 |
0.00 |
77.17 |
3.26 |
|
5 |
15.22 |
4.42 |
0.00 |
76.98 |
3.39 |
|
6 |
17.67 |
4.06 |
0.00 |
74.94 |
3.33 |
|
1-6平均 |
16.05 |
4.31 |
0.00 |
76.31 |
3.33 |
注：0阶段表示未使用高镁灰溶剂生产配比；1-6阶段表示未使用生灰溶剂生产配比。
表2 高镁灰成分及粒度
|
|
成份 |
粒度 |
||||
|
序号 |
CaO |
MgO |
SiO2 |
灼减 |
＜3mm |
＞5mm |
|
0 |
75.54 |
4.39 |
2.56 |
5.32 |
84.88 |
3.93 |
|
1 |
52.38 |
30.60 |
2.28 |
9.68 |
86.00 |
4.00 |
|
2 |
52.00 |
30.24 |
2.00 |
9.60 |
86.02 |
4.76 |
|
3 |
48.00 |
31.32 |
3.96 |
10.82 |
86.10 |
4.10 |
|
4 |
47.50 |
30.24 |
3.00 |
9.56 |
87.00 |
4.00 |
|
5 |
47.50 |
30.06 |
2.46 |
11.60 |
85.30 |
3.60 |
|
6 |
48.50 |
30.15 |
2.42 |
12.00 |
85.00 |
4.20 |
|
1-6平均 |
49.31 |
30.44 |
2.69 |
10.54 |
85.90 |
4.11 |
2.1成品带烧结矿成分的影响对比分析
通过表3可以看出，单独使用高镁灰和单独使用生灰，成品带烧结矿各项成分基本稳定一致，仅存在单纯使用高镁灰进行生产作业，比单纯使用石灰生产烧结矿中镁（MgO）含量高2倍以上，对高炉原料配比调整影响较大。
表3 成品带烧结矿质量指标
|
序号 |
TFe |
FeO |
SiO2 |
CaO |
MgO |
Al2O3 |
P |
R |
|
0 |
58.62 |
11.18 |
6.97 |
6.07 |
0.95 |
2.49 |
0.10 |
0.88 |
|
1 |
58.660 |
11.668 |
6.714 |
5.504 |
2.051 |
2.460 |
0.100 |
0.819 |
|
2 |
58.527 |
11.125 |
6.755 |
5.408 |
2.227 |
2.467 |
0.100 |
0.802 |
|
3 |
58.684 |
11.977 |
6.706 |
5.372 |
2.003 |
2.474 |
0.101 |
0.801 |
|
4 |
58.486 |
12.229 |
6.780 |
5.332 |
2.200 |
2.506 |
0.103 |
0.787 |
|
5 |
58.388 |
11.855 |
6.800 |
5.448 |
2.218 |
2.570 |
0.105 |
0.800 |
|
6 |
58.535 |
9.060 |
6.535 |
5.210 |
2.245 |
2.420 |
0.098 |
0.795 |
|
1-6平均 |
58.547 |
11.319 |
6.715 |
5.379 |
2.157 |
2.483 |
0.101 |
0.801 |
2.2生产过程运行参数对比分析
低碱度烧结状态下，使用两种溶剂，由于液相生成比较困难，透气性较差，导致烧结过程缓慢，为了保证生产的顺利进行，所以采取低下料量、低台速控制措施。下料量控制较小仅仅为450-500左右，台速1.8左右，负压整体表现平稳一致，烧结机利用系数和台速基本相近。通过表4数据可以看出，低碱度生产，导致点火困难，料层控制方面使用生灰要比使用高镁灰可以提高20cm左右，烟道温度存在10度左右差距，表现为使用高镁灰烧结相对困难。
表4 生产过程参数
|
序号 |
台车速度 |
料层厚度 |
点火温度 |
烟道温度 |
负压 |
利用系数 |
下料量 |
|
0 |
1.85 |
700.00 |
995.50 |
114.50 |
14.95 |
1.29 |
441.63 |
|
1 |
1.90 |
680.00 |
995.00 |
125.00 |
15.00 |
1.247 |
460.042 |
|
2 |
1.89 |
680.00 |
991.00 |
132.00 |
14.90 |
1.226 |
442.968 |
|
3 |
1.87 |
680.00 |
1009.00 |
121.00 |
14.80 |
1.287 |
459.792 |
|
4 |
1.87 |
680.00 |
947.00 |
120.00 |
14.80 |
1.278 |
459.542 |
|
5 |
1.89 |
680.00 |
1009.00 |
117.00 |
14.90 |
1.215 |
437.000 |
|
6 |
1.81 |
680.00 |
1000.00 |
116.00 |
14.80 |
1.306 |
498.000 |
|
1-6平均 |
1.87 |
680.00 |
991.83 |
121.83 |
14.87 |
1.260 |
459.557 |
2.3对烧结矿粒度指标数据分析
根据表5数据看出，单独使用高镁灰比单独使用生灰生产的烧结矿，成品粒度分布所占比例，＞40mm的少5.05，25-40mm的少4.28，16-25mm的少2.41，10-16mm的多2.4，6.3-10mm的多0.34，≤6.3mm多1.93，强度低2.81。可见单独使用高镁灰生产烧结矿粒度区间主要分布在16cm以下，表现为粒度较小，结块难，强度差。
表5 成品带粒度统计
|
序号 |
＞40 mm |
25—40 mm |
16—25 mm |
10—16 mm |
6.3—10 mm |
＜6.3 mm |
强度 |
|
0 |
21.23 |
23.71 |
23.74 |
11.60 |
12.77 |
6.97 |
67.22 |
|
1 |
19.32 |
20.17 |
19.04 |
17.32 |
17.11 |
7.04 |
70.00 |
|
2 |
15.36 |
18.71 |
24.86 |
14.07 |
17.24 |
9.76 |
69.00 |
|
3 |
19.62 |
21.84 |
19.87 |
16.06 |
14.39 |
8.22 |
68.33 |
|
4 |
18.29 |
20.32 |
20.69 |
15.38 |
17.43 |
7.91 |
68.17 |
|
5 |
16.27 |
18.34 |
23.05 |
19.89 |
15.17 |
7.28 |
68.67 |
|
6 |
16.14 |
20.58 |
25.51 |
15.66 |
11.34 |
10.78 |
69.00 |
|
7 |
18.14 |
23.02 |
23.13 |
13.21 |
12.08 |
10.43 |
70.00 |
|
8 |
16.98 |
20.57 |
26.54 |
12.73 |
12.72 |
10.48 |
69.83 |
|
9 |
17.84 |
21.99 |
23.71 |
13.45 |
11.92 |
11.11 |
70.00 |
|
10 |
18.18 |
22.53 |
21.97 |
14.27 |
13.17 |
9.90 |
69.50 |
|
11 |
18.10 |
18.22 |
25.04 |
11.84 |
12.31 |
14.49 |
70.34 |
|
12 |
16.77 |
25.89 |
20.17 |
13.13 |
14.23 |
10.52 |
70.00 |
|
13 |
15.50 |
19.90 |
24.97 |
18.93 |
14.47 |
6.69 |
68.84 |
|
1-13平均 |
16.18 |
19.43 |
21.33 |
14.00 |
13.11 |
8.90 |
64.41 |
表6 返矿带和铺底料粒度统计
|
|
高返粒度 |
冷返粒度 |
铺底料粒度 |
||||
|
序号 |
＞10 mm |
8—10 mm |
＜6.3 mm |
＞8 mm |
＞5 mm |
≥20 mm |
＜10mm |
|
0 |
0.43 |
1.84 |
80.64 |
0.81 |
16.40 |
2.37 |
20.65 |
|
1 |
0.82 |
2.65 |
80.14 |
1.67 |
18.54 |
1.60 |
19.46 |
|
2 |
0.38 |
4.59 |
88.17 |
1.62 |
19.25 |
1.34 |
18.28 |
|
3 |
0.62 |
4.90 |
85.20 |
1.80 |
17.30 |
2.70 |
19.30 |
|
4 |
0.27 |
3.16 |
87.54 |
1.59 |
18.07 |
1.27 |
19.42 |
|
5 |
0.34 |
3.57 |
86.12 |
1.42 |
17.83 |
1.43 |
19.67 |
|
6 |
1.16 |
4.70 |
82.50 |
1.90 |
16.70 |
3.28 |
17.40 |
|
7 |
0.80 |
3.60 |
85.70 |
2.60 |
14.30 |
1.52 |
19.30 |
|
8 |
0.72 |
3.42 |
79.64 |
1.85 |
16.92 |
2.17 |
18.59 |
|
9 |
0.65 |
3.72 |
84.19 |
1.78 |
15.92 |
2.09 |
19.75 |
|
10 |
0.94 |
3.63 |
78.76 |
1.54 |
16.27 |
2.04 |
19.35 |
|
11 |
1.36 |
2.87 |
80.34 |
1.78 |
17.45 |
1.94 |
18.38 |
|
12 |
0.81 |
2.94 |
81.03 |
1.51 |
18.25 |
1.78 |
18.42 |
|
13 |
1.51 |
2.53 |
79.68 |
1.65 |
15.71 |
1.83 |
17.26 |
|
1-13平均 |
0.74 |
3.31 |
77.07 |
1.75 |
17.03 |
1.92 |
18.76 |
2.4混匀制粒效果分析
从表6数据对比可以看出，单独使用高镁灰比单独使用生灰在混匀制粒效果上，混匀过程＞3mm少2.16，＞8mm少1.08，用水量少10.95，混合料温度低7.33；制粒过程＞3mm少2.83，＞8mm少0.53，用水量多0.43，混合料温度低7.07。可见，使用高镁灰对造球制粒效果相对较差，而且对混合料加水影响较大，灰份本身发热值较差，导致料温偏低。
表7 混合料粒度
|
|
一混 |
二混 |
||||||
|
序号 |
＞3mm |
＞8mm |
水分 |
温度 |
＞3mm |
＞8mm |
水分 |
温度 |
|
0 |
51.02 |
11.03 |
17.02 |
40.33 |
57.64 |
14.12 |
7.00 |
43.00 |
|
1 |
51.07 |
10.45 |
7.00 |
30.00 |
56.24 |
12.09 |
7.10 |
33.00 |
|
2 |
53.11 |
12.07 |
7.80 |
33.00 |
56.63 |
14.72 |
8.20 |
36.00 |
|
3 |
51.90 |
13.40 |
7.60 |
35.00 |
57.00 |
16.30 |
7.80 |
37.00 |
|
4 |
51.74 |
10.56 |
7.70 |
31.00 |
55.86 |
12.74 |
8.00 |
35.00 |
|
5 |
50.34 |
11.26 |
6.50 |
30.00 |
52.36 |
12.96 |
7.20 |
33.00 |
|
6 |
48.30 |
9.40 |
7.40 |
34.00 |
53.50 |
13.70 |
7.20 |
36.00 |
|
7 |
45.60 |
7.95 |
7.00 |
36.00 |
55.23 |
14.18 |
7.10 |
38.00 |
|
8 |
47.25 |
8.73 |
6.80 |
34.00 |
56.84 |
13.65 |
7.30 |
37.00 |
|
9 |
46.72 |
9.18 |
7.20 |
35.00 |
57.13 |
12.85 |
7.40 |
36.00 |
|
10 |
46.87 |
10.27 |
7.00 |
34.00 |
55.24 |
13.16 |
7.20 |
37.00 |
|
11 |
48.63 |
9.72 |
6.80 |
32.00 |
53.76 |
14.24 |
7.40 |
36.00 |
|
12 |
48.52 |
8.16 |
7.20 |
31.00 |
52.44 |
13.98 |
7.50 |
34.00 |
|
13 |
49.21 |
8.97 |
7.00 |
31.00 |
54.86 |
13.67 |
7.30 |
35.00 |
|
14 |
44.76 |
9.23 |
7.10 |
36.00 |
50.28 |
12.06 |
7.30 |
40.00 |
|
1-14平均 |
48.86 |
9.95 |
7.15 |
33.00 |
54.81 |
13.59 |
7.43 |
35.93 |
2.5单耗成本对比分析
通过表8可以看出，单独使用高镁灰比单独使用生灰成本低6.49
表8：单耗成本对比分析表
|
|
单耗 |
成本（元/t） |
||||
|
序号 |
焦末 |
生石灰 |
高镁灰 |
焦末515 |
白灰391.5 |
高镁灰299.15 |
|
0 |
0.06 |
0.05 |
|
28.46 |
20.09 |
|
|
1 |
0.06 |
|
0.05 |
30.78 |
|
14.41 |
|
2 |
0.06 |
|
0.05 |
30.26 |
|
13.54 |
|
3 |
0.06 |
|
0.04 |
30.51 |
|
13.01 |
|
4 |
0.06 |
|
0.04 |
30.53 |
|
13.21 |
|
5 |
0.06 |
|
0.05 |
30.86 |
|
13.75 |
|
6 |
0.06 |
|
0.05 |
30.05 |
|
14.34 |
|
1-6平均 |
0.06 |
|
0.05 |
30.55 |
|
13.60 |
结论
（1）单独使用高镁灰，对高炉原料结构存在一定的影响。
（2）单独使用高镁灰，点火难，烧结透气性差，燃烧带下降缓慢。
（3）单独使用高镁灰，烧结矿粒度偏小，主要分布在16cm以下。
（4）单独使用高镁灰，对一二混加水影响较大，混匀制粒效果差，混合料温度低。
（5）单独使用高镁灰，成本低廉。
综上所述，单独使用高镁灰虽然成本低廉，但对生产操作和工艺参数存在较大影响。由于镁元素对高炉造渣有利，所以，在生产中建议搭配使用效果较好。
参考文献：
[1]低碱度高镁烧结矿性能的研究 武轶《钢铁研究》2013年03期
[2]MgO含量对烧结矿烧结指标及冶金性能的影响 于素荣《鞍钢技术》2008.5
[3]MgO对烧结工艺及烧结矿冶金性能影响的研究 东北大学硕士学位论文
[4]孟德礼. 低碱度烧结矿生产实践. 唐山国丰技术部
[5]王静波. 超低碱度酸性烧结矿试验研究. 安钢烧结厂
