摘   要  通過燒結(jié)杯試驗(yàn)，研究南非鐵精粉理化性能、對燒結(jié)過程及燒結(jié)礦質(zhì)量的影響，為南非鐵精粉的工業(yè)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞   南非鐵精粉  性能研究  生產(chǎn)實(shí)踐

1  前言

隨著國內(nèi)鋼材行情的不斷下滑，進(jìn)口礦粉價格居高不下，使用高品質(zhì)進(jìn)口礦的成本越來越高。在國際、國內(nèi)市場上還存在一些品質(zhì)次之，價格便宜的礦種，只要將這些礦種合理搭配，經(jīng)濟(jì)價值及工業(yè)價值也非常可觀，如何合理的搭配這些礦種來降低鐵原料成本已成為絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)探索的方向。

達(dá)鋼集團(tuán)坐落在內(nèi)陸地區(qū)，不便的運(yùn)輸環(huán)境使到廠的國內(nèi)精粉價格較高；采購難度大，國內(nèi)精粉的采購量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到需求量。尋找一種有價格優(yōu)勢、運(yùn)輸便利、采購難度低的精礦粉是當(dāng)務(wù)之急，經(jīng)多方面對比、分析，最終決定使用南非鐵精粉代替部分國內(nèi)精粉以滿足生產(chǎn)需要。

南非鐵精粉價格較國內(nèi)精粉低、品位60.69%、CaO含量3.29%是國內(nèi)鐵精粉的3.4倍，如合理搭配南非鐵精粉能提高混勻礦粉中CaO含量以降低熔劑消耗。但南非鐵精粉P含量高、粒度粗，不經(jīng)燒結(jié)試驗(yàn)研究貿(mào)然配入使用，會對燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量造成影響。

2  南非鐵精粉燒結(jié)杯試驗(yàn)

燒結(jié)杯試驗(yàn)由燒結(jié)廠工程技術(shù)人員組織進(jìn)行，試驗(yàn)時制定統(tǒng)一的燒結(jié)條件、操作參數(shù)，燒結(jié)杯試驗(yàn)化檢驗(yàn)結(jié)果由計(jì)控質(zhì)量部按國家標(biāo)準(zhǔn)化檢驗(yàn)方法執(zhí)行。

2.1  試驗(yàn)原料理化性能

試驗(yàn)前對南非鐵精粉了粒度檢測，與目前達(dá)鋼所使用的國內(nèi)鐵精粉和釩鈦鐵精粉對比分析如下。

南非鐵精粉粒度較粗，P含量較高，CaO含量較其它兩種精礦粉高的多，與國內(nèi)鐵精粉相比CaO高了2.25%，如使用得當(dāng)能大幅度降低燒結(jié)礦熔劑消耗量。南非鐵精粉較國內(nèi)精粉價格低，燒結(jié)廠全年使用鐵料達(dá)450萬噸以上，若南非鐵精粉按8%的比例配入年可節(jié)約鐵料成本上千萬元。

2.2  南非鐵精粉燒結(jié)杯試驗(yàn)

2.3  試驗(yàn)結(jié)論

隨著南非鐵精粉的配入，燒結(jié)礦堿度在熔劑配比降低的情況下沒有明顯下降。當(dāng)南非鐵精粉配比為15%時利用系數(shù)、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、出礦率達(dá)到最高，表明南非精粉最佳配料比為15%，繼續(xù)加大配比對燒結(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)有較大影響。

3  南非鐵精粉的生產(chǎn)實(shí)踐

通過燒結(jié)杯試驗(yàn)充分證明：南非鐵精粉能有效提高混合料CaO含量，降低熔劑消耗。在配入比例一定時對燒結(jié)過程、燒結(jié)礦質(zhì)量沒有影響，相反還提高了燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。在正式使用南非鐵精粉前我們還面臨著：南非鐵精粉粒度粗不利于混合料成球、P含量高如何控制燒結(jié)礦中P的難題。

3.1  解決南非鐵精粉粒度粗混合料成球率低

南非鐵精粉-200目粒級僅為國內(nèi)鐵精粉的41.87%，釩鈦鐵精粉的56.7%，精粉粒度過粗成球性能大大降低，為解決成球率降低的難題主要采取了：

適當(dāng)提高生石灰配比，生石灰配比由使用南非鐵精粉前的3.4%提高到3.6%，生石灰消化后的“膠狀物”是混合料良好的粘結(jié)劑，以此來增加南非鐵精粉與混合料小球的附著力，提高混合料成球率。

提高返礦配比，將返礦配比提高1-3%，返礦中的3-5mm顆粒是良好的成球核心，用提高返礦配比、增加混合料成球核心的比例提高混合料小球數(shù)量，達(dá)到提高成球率。

提高混合料水分，混合料成球遵循的原則是“滴水成球、霧水長大，水小球小、水大球大”，增加混合料的水分含量能提高混合料的成球率。

延長制粒時間，制粒時間越長，混合料小球在制粒機(jī)內(nèi)的滾動擠壓時間越長，成球核心更易與粉狀物料結(jié)合生成小球。

松料器能大幅提高燒結(jié)料層的透氣性，為解決混合料成球率低料層透氣性下降的問題。燒結(jié)廠優(yōu)化了燒結(jié)機(jī)上松料器的排列與參數(shù)。將松料器由原來的兩排松料棒增加為三排；松料棒長度由原來的1300mm增加到1500mm；松料棒直徑由原來的20mm增加到22mm。通過優(yōu)化后，料層透氣性得到較大改善。

以上措施實(shí)施后，混合料成球率由原來的57%、上升到62%，燒結(jié)料層透氣性大幅改善，為南非鐵精粉的使用創(chuàng)造了有力條件。

3.2   燒結(jié)礦P的控制

燒結(jié)過程鐵原料中的P元素全部進(jìn)入燒結(jié)礦，降低燒結(jié)礦的P含量只能從降低混勻礦粉的P著手，南非鐵精粉的P含量是國內(nèi)鐵精粉的4.78倍、釩鈦鐵精粉P含量的7.97倍。

南非鐵精粉的P含量過高，限制了使用比例，其配比最高不能超過10%，以此來控制混勻礦粉的P。

4  南非鐵精粉的生產(chǎn)實(shí)踐

通過改善混合料成球率、優(yōu)化工藝設(shè)備參數(shù)、調(diào)整操作參數(shù)結(jié)合燒結(jié)杯試驗(yàn)情況，達(dá)鋼集團(tuán)于2012年12月20日開始在53#混勻礦粉中按8%的比例配入南非鐵精粉。

混勻礦粉配入8%南非鐵精粉SiO2含量明顯下降、CaO含量上升， P含量較未使用南非鐵精粉時高0.003%。在南非鐵精粉配比不超過12%的情況下對混勻礦粉的P含量影響較小，這些都與燒結(jié)杯試驗(yàn)中所表現(xiàn)的結(jié)果一致。

4.1  配入南非鐵精粉后對混合料配比的影響

南非鐵精粉配入后：燒結(jié)礦堿度基本相同，混合料石灰石配比下降了0.4%、白云石粉配比下降了0.6%、總?cè)蹌┡浔葟?0.3%下降到9.5%，焦粉配比下降0.3%。

說明使用南非鐵精粉后燒結(jié)噸礦熔劑消耗下降，生熔劑使用量下降影響了部分燃料消耗。

4.2   南非鐵精粉對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響

南非鐵精粉配入前后對燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)未產(chǎn)生較大影響，通過我們的精心操作和強(qiáng)化過程控制，燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)不降反升，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和低溫還原粉化指數(shù)，較使用前分別上升了0.6%、1.07%。

5  使用南非鐵精粉效果

南非鐵精粉配入前后，在燒結(jié)礦堿度相同的情況下：燒結(jié)礦輔料消耗量明顯下降，特別是生石灰粉消耗和焦粉消耗下降明顯，而白云石粉消耗主要與當(dāng)期高爐需求燒結(jié)礦MgO有較大關(guān)系。

通過不斷的摸索、總結(jié)、提高，南非鐵精粉在達(dá)鋼原料結(jié)構(gòu)中一直保持在較高配比，2013年全年共計(jì)使用南非鐵精粉27.12萬噸，僅CaO一項(xiàng)全年相當(dāng)于少用17158噸石灰石粉，為燒結(jié)節(jié)能降耗、降本增效做出了巨大貢獻(xiàn)。