摘  要  對酒鋼燒結(jié)礦堿度下降后對高爐的影響進(jìn)行了總結(jié)，通過燒結(jié)礦低溫還原粉化率、篩分情況、燒結(jié)杯試驗(yàn)、對比行業(yè)指標(biāo)等方面進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)礦   堿度  高爐 

1  簡述

2014年以來，隨著鋼鐵行業(yè)的持續(xù)低迷，煉鐵為進(jìn)一步降低生鐵成本，采取提高高燒配比的措施。3號、4號高爐停爐后，其它高爐高燒配比逐步增加，與停爐前相比高燒配比增加了8.3％，但高爐入爐品位持續(xù)下降，下降2.17％。隨著高燒配比的增加，高爐相繼增加硅石配比來平衡爐渣堿度。渣比也從原來的483kg/t，上升到了目前的530kg/t，上升47 kg/t。為此相關(guān)技術(shù)人員提出進(jìn)一步降低高燒堿度，來減少硅石配加量。下面就以目前實(shí)際生產(chǎn)情況對此進(jìn)行分析研究。

2  高燒堿度下降后主要指標(biāo)變化情況

2.1  高燒低溫還原粉化率

燒結(jié)礦是多種礦物的集合體，冷卻過程中，由于不同礦物的冷縮系數(shù)各異而產(chǎn)生的應(yīng)力，往往在燒結(jié)礦中強(qiáng)度較低的部位產(chǎn)生裂紋。溫度較低時，燒結(jié)礦性脆，還原過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力引起應(yīng)變，燒結(jié)礦耐不住這種應(yīng)變時，便產(chǎn)生新裂紋，并使原有的裂紋擴(kuò)展，致使燒結(jié)礦粉碎。燒結(jié)礦的礦物組成越復(fù)雜，冷卻速度越快，則燒結(jié)礦的低溫還原粉化越嚴(yán)重。還原過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力主要是由于燒結(jié)礦中的赤鐵礦逐級還原時體積膨脹引起的。燒結(jié)礦堿度越低低溫還原粉化越嚴(yán)重。下表是酒鋼1～4＃燒結(jié)礦在不同堿度下的低溫還原粉化率（見表1）。

從表1看出，燒結(jié)礦堿度從1.82下降到1.72倍后，高堿度與低堿度燒結(jié)礦的低溫還原粉化率存在較大差異，低堿度燒結(jié)礦低溫還原粉化率明顯低于高堿度燒結(jié)礦。說明堿度越燒結(jié)礦低溫還原粉化率越低，燒結(jié)礦強(qiáng)度越差，碎粒率越高。

2.2  不同堿度篩分變化情況

燒結(jié)礦堿度下降，燒結(jié)礦產(chǎn)能相應(yīng)也會下降，最主要是燒結(jié)礦強(qiáng)度下降，低溫還原粉化率下降。表2是不同燒結(jié)礦堿度下，高爐爐篩分情況。

從表2看出，低堿度燒結(jié)礦與高堿度燒結(jié)礦篩分相比，6～10mm粒級將大幅度增加，與近年隨堿度抽樣篩分?jǐn)?shù)據(jù)看，堿度達(dá)到1.72后，1號高爐6～10mm粒級增加4.57％，2號高爐6～10mm粒級增加3.92％，7號高爐6～10mm粒級增加7.13％，5號高爐6～10mm粒級增加10.01％，6號高爐6～10mm粒級增加9.83％。而小粒級的增加又與高燒運(yùn)輸距離成正比，越遠(yuǎn)小粒級比例越高。充分說明低堿度燒結(jié)礦強(qiáng)度差，在摔打過程中容易碎裂。

從強(qiáng)度和入爐粉末變化來看，降低燒結(jié)礦堿度勢必會造成燒結(jié)礦強(qiáng)度下降，高爐入爐粉末上升。

2.3  高燒堿度下降后情況

燒結(jié)預(yù)測，燒結(jié)礦堿度從1.80下降到1.75后，燒結(jié)臺時產(chǎn)量下降5噸/h，四臺燒結(jié)機(jī)一天預(yù)計(jì)產(chǎn)能下降480噸。目前燒結(jié)產(chǎn)能雖能滿足煉鐵生產(chǎn)，略有富余，但堿度下降，后強(qiáng)度下降，篩分后入爐量下降，再加產(chǎn)能下降。預(yù)計(jì)燒結(jié)礦產(chǎn)能有會出現(xiàn)告急，輕者會造成高爐槽存緊張，重則高爐降低燒結(jié)礦配比，配加球體料，導(dǎo)致生鐵成本進(jìn)一步上升。如此反不利于燒結(jié)生產(chǎn)和煉鐵生產(chǎn)及成本的降低。

3  行業(yè)情況

燒結(jié)礦的化學(xué)成分對冶金性能等質(zhì)量指標(biāo)起決定性影響，因此，控制好燒結(jié)礦合理的化學(xué)成分，對高爐實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定順行，低耗高效有著極為重要的作用。燒結(jié)礦內(nèi)，各化學(xué)成分之間不僅相互影響，而且，特定的化學(xué)成分，可能對某個冶金性能起促進(jìn)作用，但又會導(dǎo)致另一個冶金性能參數(shù)惡化。表3為寶鋼燒結(jié)礦指標(biāo)

表4為酒鋼燒結(jié)礦在特定月份的質(zhì)量現(xiàn)狀。表5、表6為高爐燒結(jié)礦平均成分與相似企業(yè)燒結(jié)礦對比。

從以上各表可以看出，酒鋼燒結(jié)礦不論與寶鋼燒結(jié)礦質(zhì)量或與同行業(yè)相似企業(yè)相比，酒鋼燒結(jié)礦本身就于行業(yè)燒結(jié)礦質(zhì)量存在一定差距。一是入爐品位低，比同期國內(nèi)相似容積高爐入爐燒結(jié)礦平均品位低4.76%～5.91%；二是燒結(jié)礦堿度低，處于行業(yè)下限水平；三是堿金屬和鋅含量等有害元素含量非常高；四是SiO2等脈石含量高，導(dǎo)致渣量較大；五是FeO含量略高，不利于燒結(jié)礦還原性和軟熔性；六是轉(zhuǎn)鼓指數(shù)低（按國標(biāo)準(zhǔn)檢測轉(zhuǎn)鼓僅72.09，處于行業(yè)較低水平），燒結(jié)礦碎粒率高。

行業(yè)研究表明，燒結(jié)礦堿度高，低溫還原粉化率低，高溫還原性和熔滴性能好，還原度和荷重軟化溫度在堿度為1.8～2.0時最佳，堿度過高或過低均導(dǎo)致還原度降低，軟化溫度區(qū)間變寬。近年來酒鋼燒結(jié)礦堿度基本維持在1.80左右，符合高堿度燒結(jié)礦合理的堿度范圍，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為（1.8～2.0）。

4  燒結(jié)杯試驗(yàn)情況

技術(shù)中心燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明：燒結(jié)礦堿度降低，不利于提高燒結(jié)礦產(chǎn)能、質(zhì)量，也不利于提高燒結(jié)礦的冶金性能。降低燒結(jié)礦堿度的同時，如果適度配加部分高品低硅鐵料，是可以彌補(bǔ)因堿度降低而帶來的負(fù)面影響，建議降燒結(jié)礦堿度就必須要降低燒結(jié)產(chǎn)能和提高品位。如不能降低產(chǎn)能和提高品位，燒結(jié)礦質(zhì)量將大幅度下了和。

5  高燒堿度下降對高爐生產(chǎn)的影響

2011年12月13日～12月14日，高燒堿度由原來的1.82倍左右，降低至1.75倍以下，隨著高燒堿度的下降，各高爐爐況出現(xiàn)不同程度的變化，當(dāng)時相關(guān)高爐原燃料條件如下。

在當(dāng)時，高爐入爐品位高、渣比低在情況下，高燒堿度下降后，1號高爐產(chǎn)量下降了17噸/天，焦比升高2kg/t，風(fēng)量下降了30m3/min；7號高爐產(chǎn)量下降了60噸/天，焦比升高了5kg/t，風(fēng)量下降了48m3/min。堿度下降到1.70倍后，7號高爐爐內(nèi)出現(xiàn)崩料滑尺現(xiàn)象，為確保高爐穩(wěn)定順行，采取了退批重，調(diào)輕負(fù)荷，保持了爐況的穩(wěn)定順行。

450m3高爐產(chǎn)量、焦比、風(fēng)量均下降，產(chǎn)量平均下降23噸，焦比從原來427kg/t上升到439 kg/t，上升12kg/t，單高爐焦比上升均達(dá)10kg/t，風(fēng)量回縮明顯。主要是高燒堿度下降后對爐況的影響逐步現(xiàn)顯，各高爐穩(wěn)定性大幅度下降，爐內(nèi)滑尺、崩料增加，高爐調(diào)輕焦炭負(fù)荷應(yīng)對。自13日起450m3高爐穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致3～5號高爐均出現(xiàn)難行懸料，其中4號高爐懸料3次，3號高爐因風(fēng)壓冒尖懸料一次，5號高爐難行一次，6號高爐滑尺、崩料增加。

從以上生產(chǎn)實(shí)際看，在當(dāng)時入爐品位高，渣比低的情況下，燒結(jié)礦降堿度后，各高爐均出現(xiàn)了風(fēng)量回縮、指標(biāo)劣化、產(chǎn)量下降、450m3高爐相繼出現(xiàn)了難行懸料。充分說明堿度下降到1.75倍后，會直接影響高爐爐況順行。而目前高爐入爐品位更低、渣比更高，爐內(nèi)透氣性更差，此時如降低燒結(jié)礦堿度，對爐況的影響將會更大。

6  結(jié)論

（1）從堿度下降后，燒結(jié)礦指標(biāo)和高爐入爐料粒度分析，降低燒結(jié)礦堿度，勢必造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降，高爐入爐粉末上升。

（2）燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，燒結(jié)礦堿度降低，不利于提高燒結(jié)礦產(chǎn)能、質(zhì)量，也不利于提高燒結(jié)礦的冶金性能。降低燒結(jié)礦堿度的同時，必須配加部分高品低硅鐵料，提高品位，砍保高爐入爐品位不下降的情況下，是可以彌補(bǔ)因堿度降低而帶來的負(fù)面影響。目前高爐入爐品位已下降到51％以下，說明目前更不適合降低燒結(jié)礦堿度。

（3）與行業(yè)對標(biāo)分析，目前酒鋼燒結(jié)礦多項(xiàng)指標(biāo)處于行業(yè)偏下水平，尤其是品位、堿度，強(qiáng)度，如進(jìn)一步降低堿度，勢必造成燒結(jié)礦質(zhì)量下降。

（4）從燒結(jié)礦實(shí)際堿度下降對高爐影響來看，在當(dāng)前入爐品位下，燒結(jié)礦更不能降堿度，堿度下降會造成爐況波動或失常。

（5）綜合分析，降低燒結(jié)礦堿度不適合當(dāng)前低品位冶煉。