楊小建  潘積國(guó)  佘雪峰  安秀偉

（青島特殊鋼鐵有限公司）

摘  要  為降低鐵前成本，擴(kuò)寬燒結(jié)用料品種，青島特鋼對(duì)新進(jìn)羅布河粉的燒結(jié)性進(jìn)行了燒結(jié)杯試驗(yàn)研究。確定了羅布河粉的最佳配比及對(duì)燒結(jié)指標(biāo)和高爐爐況順行的影響，生產(chǎn)實(shí)踐表明，配用＜7%羅布河粉的燒結(jié)礦性能基本能滿足高爐煉鐵要求。

關(guān)鍵詞  羅布河粉  燒結(jié)礦  燒結(jié)杯  高爐

1  前言

進(jìn)入2019年后，隨著礦石指數(shù)持續(xù)上漲，62%普氏指數(shù)礦石與65%指數(shù)差別越加明顯，兩者差值最高達(dá)28美金。在此種市場(chǎng)形勢(shì)下，再大量使用65%指數(shù)定價(jià)的巴西粉已不經(jīng)濟(jì)，而中低品位礦粉的性價(jià)比凸顯，為此青島特鋼購(gòu)買了部分性價(jià)比較高的羅布河粉，計(jì)劃投入燒結(jié)使用。而羅布河粉屬于高硅、低品位礦種，典型褐鐵礦，同化溫度低，液相流動(dòng)性良好，黏結(jié)相強(qiáng)度和生成SFCA能力屬于中等，連晶固結(jié)能力較差。如何實(shí)現(xiàn)羅布河粉的燒結(jié)使用且不影響燒結(jié)礦質(zhì)量和高爐的穩(wěn)定順行成為了鐵前系統(tǒng)降本工作的重心。本次實(shí)驗(yàn)以羅布河粉取代巴西混合粉，并逐步增加其配比，進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，從而得到羅布河粉的最佳配比及對(duì)燒結(jié)礦指標(biāo)的影響，以便更好的指導(dǎo)生產(chǎn)。

2  試驗(yàn)條件及工藝參數(shù)

2.1  試驗(yàn)原料及配比

青特鋼使用的礦粉全部為進(jìn)口礦粉，主要品種為澳大利亞FMG超特粉、巴西混合粉、澳大利亞PB粉、巴西精粉、羅布河粉和廠內(nèi)循環(huán)料。本試驗(yàn)主要研究燒結(jié)礦堿度為1.85，MgO含量為2.5%條件下，以羅布河粉取代巴西混合粉，并逐步增加其配比。表1、表2分別為青島特鋼目前使用的進(jìn)口礦粉化學(xué)成分和粒度組成。

從表1可見(jiàn)：羅布河粉品味較低，SiO2含量適中，S、P含量低，水化程度在10.5%左右。從表2可見(jiàn)：羅布河粉粒度粗，＞5 mm占32%以上，中間粒級(jí)較少。

2.2  燒結(jié)杯試驗(yàn)及工業(yè)參數(shù)

2.2.1  試驗(yàn)方法

（1）從綜合原料場(chǎng)現(xiàn)取各礦粉，用天平稱量其重量，分別配加5%、7%、10%、15%羅布河粉形成新的混勻料，按各物料設(shè)定的百分比，稱量混合料總重量95kg裝入燒結(jié)杯燒結(jié)，分別做對(duì)比試驗(yàn)；

（2）配加熔劑、燃料、內(nèi)返礦和高返礦等在強(qiáng)力混合機(jī)中進(jìn)行加水、混勻作業(yè)，在二次混合機(jī)中加少量水進(jìn)行制粒10min；

（3）將制粒完成的混合料裝填燒結(jié)杯中壓實(shí)后進(jìn)行燒結(jié)試驗(yàn)，煙溫降至100℃后破碎燒結(jié)餅；

（4）落下試驗(yàn)、粒級(jí)篩分、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度檢測(cè)、燒結(jié)礦成分檢測(cè)。

2.2.2  試驗(yàn)配比

羅布河粉燒結(jié)杯試驗(yàn)，混勻料配比如表3所示。羅布河粉配比從0%逐步提高到5%、7%、10%和15%，同時(shí)降低巴西混合粉的使用比例，其余礦粉使用比例不變。

2.2.3  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4、表5和表6所示。

從表4可見(jiàn)：垂直燒結(jié)速度隨著羅布河粉配加量的增加而升高，配比在10%時(shí)達(dá)到最高；轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度在羅布河粉7%時(shí)達(dá)到最高，其他3種方案的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度均＜62.00%；成品率在羅布河粉配比＜7%時(shí)，隨著羅布河粉比例的增加成品率升高，配比＞7%后，隨著羅布河粉的增加成品率反而下降，配比為15%時(shí)成品率下降明顯；羅布河粉配比5%～10%燒結(jié)礦的燒成率未有明顯變化，配比15%時(shí)燒成率升高明顯。

從表5可見(jiàn)：羅布河粉替代巴西混合粉以后，＞40 mm大顆粒明顯增多，說(shuō)明液相產(chǎn)生量增大；羅布河粉7%時(shí)，平均粒徑最高，＜5 mm所占的百分比最低。

從表6可見(jiàn)：羅布河粉替代巴西混合粉，配加比例每增加1%，燒結(jié)礦品位大約降低0.016%，SiO2升高0.006%，Al2O3增加0.012%。

3  配加羅布河粉的工業(yè)試驗(yàn)

3.1  混勻料配比對(duì)比

取使用羅布河粉前一堆混勻料B062為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，具體配比如表7所示。使用羅布河粉的工業(yè)試驗(yàn)混勻料配比A063和B063較基準(zhǔn)B062，逐步增加了羅布河粉的使用量，從5.02%增加到7.05%，相應(yīng)降低巴西混合粉配加量。

3.2  對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響

3.2.1  對(duì)燒結(jié)礦化學(xué)成分的影響

對(duì)燒結(jié)礦化學(xué)成分的影響見(jiàn)表8。由表8可見(jiàn)：燒結(jié)礦的化學(xué)成分TFe、SiO2和Al2O3變化情況與燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果基本相符，其余成分基本沒(méi)有變化。

3.2.2  對(duì)燒結(jié)礦理化指標(biāo)的影響

對(duì)燒結(jié)礦理化指標(biāo)的影響見(jiàn)表9。由表9可見(jiàn)：燒結(jié)礦粒級(jí)組成及轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有向好趨勢(shì)，但是影響并不顯著。燒結(jié)礦的低溫還原粉化性指數(shù)明顯降低，是導(dǎo)致高爐上部壓差升高的主要原因。

3.3  對(duì)高爐順行的影響

3.3.1  對(duì)鐵水質(zhì)量的影響

對(duì)鐵水質(zhì)量的影響見(jiàn)表10。由表10可見(jiàn)：隨著羅布河粉使用比例的逐步提高，除S合格率比較穩(wěn)定外，高爐Si合格率及Si、S綜合合格率有所下行。

3.3.2  對(duì)高爐（以1號(hào)高爐為例）運(yùn)行各參數(shù)的影響

對(duì)高爐（以1號(hào)高爐為例）運(yùn)行各參數(shù)的影響見(jiàn)表11。由表11可見(jiàn)：相對(duì)B062，使用A063時(shí)因產(chǎn)量提升需求，高爐風(fēng)量及風(fēng)壓上升。但是比較A063和B063，高爐風(fēng)壓基本控制穩(wěn)定，但高爐憋風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，風(fēng)壓僅下降0.88 kPa，風(fēng)量隨之下降68m3/min（按正常經(jīng)驗(yàn)，1kPa風(fēng)壓僅對(duì)應(yīng)10～15 m3/min的風(fēng)量［1］），產(chǎn)量也隨之下降。很明顯，在增加羅布河粉比例時(shí)，風(fēng)量與風(fēng)壓產(chǎn)生不匹配現(xiàn)象。隨之羅布河粉的使用及比例的增加，高爐爐頂粉塵吹出量明顯上升，即t鐵灰量上升，說(shuō)明在此過(guò)程中，爐頂產(chǎn)生的粉末增多。總的來(lái)說(shuō)，使用羅布河粉后，高爐頂壓升高、分量萎縮，順行情況變差，操作難度增加，但經(jīng)過(guò)操作參數(shù)調(diào)整，高爐爐況已基本穩(wěn)定。

4  結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)配加7%羅布河粉替代巴西混合粉后，青島特鋼煉鐵廠降低鐵水成本6.9元/t，按照年產(chǎn)鐵水372萬(wàn)t計(jì)算，年降鐵水成本約2 566萬(wàn)元，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是根據(jù)國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)識(shí)及燒結(jié)杯試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)的檢驗(yàn)，隨著羅布河粉的使用，燒結(jié)礦低溫還原粉化性變差，在高爐上部迅速粉化，造成高爐憋風(fēng)等惡劣影響。從青島特鋼當(dāng)前原燃料條件來(lái)看，羅布河粉的配加不宜超過(guò)7%，最好控制在5%，可以同時(shí)兼顧成本和生產(chǎn)。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 劉云彩.現(xiàn)代高爐操作[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2016.