摘  要  西寧特鋼煉鐵廠現(xiàn)有10m2豎爐一座，目前處于停產(chǎn)狀態(tài)。進(jìn)入2016年由于原料市場的變化，為了進(jìn)一步降低成本，公司采購了部分低價(jià)格的巴西塊礦代替球團(tuán)配入高爐，但由于塊礦水分大，當(dāng)期雨水多，這部分塊礦含水含粉較大，尤其考慮冬季結(jié)冰后用傳統(tǒng)方法無法篩除粉末，限制了高爐使用。為了強(qiáng)化塊礦篩分，減少塊礦入爐含粉，提高塊礦配加比例，保持爐況順行，煉鐵廠通過改造豎爐相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用球團(tuán)豎爐烘干塊礦，達(dá)到易于篩分的目的。

關(guān)鍵詞  豎爐  烘干  巴西塊礦

Practice of drying Brazil block ore by shaft furnace in Xining special steel

Wang Zhiqiang

Xining Special Steel Co ironmaking Department

Abstract  Xining special steel ironworks existing 10m - a shaft, currently in shutdown state. In 2016, because of the change in the raw material market, in order to further reduce the cost, the company procured some low price Brazil lump mines instead of pellets into the blast furnace. However, because of the large amount of water in the lump ore and the heavy rainfall in the current period, the water containing powder in this part of the lump ore was large, especially considering the traditional method of using the powder in the winter after freezing, limiting the use of the blast furnace. In order to strengthen the sieving of block ore, reduce the powder content of the lump ore into the furnace, increase the proportion of the block ore and keep the furnace condition to be smooth, the ironmaking plant achieves the purpose of screening the ore by using the pellet shaft furnace by reforming the shaft furnace related system.

Key words  Shaft furnace  Dry  Brazil block mine

1  烘干塊礦的工藝流程 

根據(jù)我廠具體情況，利用球團(tuán)豎爐烘干塊礦的過程設(shè)計(jì)為:巴西塊礦進(jìn)廠后用汽車倒運(yùn)至豎爐循環(huán)球場地，用鏟車上豎爐循環(huán)球倉，通過原9#-8#豎爐皮帶上豎爐，在豎爐內(nèi)用高爐煤氣燃燒后的熱廢氣烘干，從電振排料至振動篩篩分后，經(jīng)輕型帶冷機(jī)鼓風(fēng)冷卻，再通過皮帶上高爐料倉，最后在槽下進(jìn)行二次篩分后入爐。 

2  所進(jìn)行的改造

2.1  循環(huán)球倉的改造

在豎爐開爐或出現(xiàn)故障再恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，要先將部分燒成的球團(tuán)布到烘干床，待烘床溫度升高到可以烘干生球時(shí)，再上生球正常生產(chǎn)，這部分提前布到烘干床的球團(tuán)稱為循環(huán)球。由于現(xiàn)循環(huán)球倉是針對球團(tuán)設(shè)計(jì)的，對比循環(huán)球，塊礦平均粒度較大，含水分約15%、含粉高于球團(tuán)27個(gè)百分點(diǎn)、自然堆角高于球團(tuán)約10°。為保證下料，我們在循環(huán)球倉下料口東側(cè)加裝400*500mm流槽一個(gè)，在倉壁加裝振動器一個(gè)。 

2.2  電振給料機(jī)改造 

西鋼球團(tuán)豎爐配套兩臺GZ6型電磁振動給料機(jī)排料，給料斗尺寸為700×1400mm，電振給料斗角度在-10°至10°可調(diào)，由于塊礦自然堆角和粒度均大于球團(tuán)，為保證順利烘干好的塊礦順利排料，利用檢修時(shí)機(jī)將電振給料斗角度從生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)的約0°調(diào)整至最大的10°。

3  工藝調(diào)整 

3.1  烘床溫度和廢氣溫度 

用豎爐焙燒球團(tuán)時(shí)，在烘干床需要將生球中的吸附水和結(jié)晶水分全部變成水蒸氣，吸附水一般加熱到105℃就迅速干燥和蒸發(fā)，結(jié)晶水在200℃左右開始分解，400℃至500℃分解速度激增；所以烘床溫度要達(dá)到400~500℃以上，烘干后廢氣溫度一般會保持在100℃以上。用球團(tuán)豎爐烘干塊礦時(shí)，主要是要把塊礦中的吸附水變成水蒸氣，而不希望結(jié)晶水分解，這是因?yàn)榻Y(jié)晶水分解會使礦石破碎產(chǎn)生粉末^[1]。所以用豎爐烘干塊礦時(shí)烘床溫度要在105℃至200℃之間；廢氣溫度要達(dá)到露點(diǎn)(約60℃)以上，使廢氣中的水蒸氣不會凝結(jié)，而被順利抽走。 

3.2  燃燒室溫度和煤氣消耗

磁鐵礦焙燒球團(tuán)的固結(jié)反應(yīng)主要為磁鐵礦氧化成Fe₂O₃及磁鐵礦氧化所得的Fe₂O₃晶粒的再結(jié)晶，當(dāng)磁鐵礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒至200℃以上時(shí)，氧化開始，至900℃-1100℃以上時(shí)絕大部分的Fe₃O₄氧化成Fe₂O₃，這個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，結(jié)合我廠使用的磁鐵精礦高二氧化硅、固溶物熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，所以生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)將燃燒室溫度控制在1050℃左右；巴西塊礦主要成分為赤鐵礦，在氧化氣氛中赤鐵礦晶粒在900℃開始再結(jié)晶，這個(gè)過程是吸熱反應(yīng)，需要將焙燒溫度控制在900℃以下以保證塊礦現(xiàn)有粒度不會由于再結(jié)晶而破壞^[2]。高爐煤氣燃點(diǎn)約700℃，結(jié)合我廠具體情況，經(jīng)過試驗(yàn)烘干塊礦時(shí)燃燒室溫度最后確定為900℃。根據(jù)燃燒室溫度要求，燃燒室內(nèi)空煤比由焙燒球團(tuán)時(shí)的1.5-2.0提高至3.0-4.0；烘干用的高爐煤氣量根據(jù)燃燒室溫度、烘床溫度需要而調(diào)整，在烘干量85t/h時(shí)，消耗高爐煤氣量為8500m3/h。 

3.3  存在的問題及調(diào)整

為防止塊礦由于高溫發(fā)生的物理和化學(xué)反應(yīng)造成粉化，開始烘干塊礦時(shí)燃燒室溫度設(shè)定在750℃±50℃，煤氣消耗量設(shè)定為5000m3/h，但在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)烘床溫度不足90℃，廢氣溫度不足50℃，燃燒室燃燒不活躍，為安全起見逐步提高燃燒室溫度和煤氣量，在燃燒室溫度提高至900℃、煤氣消耗量增加至8500m3/h時(shí)，塊礦沒有粉化而又達(dá)到了烘干的效果，便把此參數(shù)固化下來。由于塊礦含水含粉大，在循環(huán)球倉和烘干床上造成了粘堵，原來設(shè)想的每小時(shí)烘干60噸的均衡生產(chǎn)無法維持，每天需專門抽出1-2小時(shí)處理循環(huán)球倉和烘干床粘堵，只能通過提高其他時(shí)間的烘干量來滿足需要。另外，電除塵每天產(chǎn)生的除塵灰量也相應(yīng)的由原來的每天約60噸升高為每天約200噸，給電除塵的運(yùn)行增加了負(fù)擔(dān)。 

4  結(jié)語

（1）為了使用球團(tuán)豎爐烘干塊礦，西鋼煉鐵廠對豎爐系統(tǒng)的循環(huán)球倉、電磁振動給料機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)改造。 

（2）通過調(diào)整燃燒室溫度、烘干床溫度和煤氣消耗量等參數(shù)，使塊礦達(dá)到了烘干以利于篩分的目的。 

（3）由于塊礦含水含粉大，出現(xiàn)由于粘堵造成的烘干中斷，并增加了相關(guān)系統(tǒng)除塵的負(fù)擔(dān)。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 王悅祥. 燒結(jié)礦與球團(tuán)礦生產(chǎn).冶金工業(yè)出版社，2003，92-106. 

[2] 賈艷,李文興. 高爐煉鐵基礎(chǔ)知識.冶金工業(yè)出版社，2003，15-16.