張志剛，沈小峰
（梅山鋼鐵股份公司 煉鐵廠，江蘇 南京 210039 ）
摘 要：燒結(jié)礦的平均粒徑是衡量燒結(jié)礦強(qiáng)度的重要技術(shù)指標(biāo)，它的大小直接影響高爐槽下返回率以及高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。介紹了班組提高燒結(jié)礦平均粒徑的措施及取得的效果。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)；平均粒徑；質(zhì)量
1 引言
我國(guó) 高 爐 實(shí) 踐 表 明，燒 結(jié) 礦 含 粉 率 每 升 高10％ ，高爐產(chǎn)量降低 6％～8％ ，焦比升高 0.5％ 。可見(jiàn)，提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度，減少燒結(jié)礦中 5～10 粒級(jí)含量，最大限度降低 ＜5mm的粉末，是高爐低耗高產(chǎn)和長(zhǎng)壽的重要保證［1］ 。燒結(jié)礦的平均粒徑是衡量燒結(jié)礦強(qiáng)度的重要技術(shù)指標(biāo)，它的大小直接影響高爐槽下返回率以及高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。平均粒徑大的燒結(jié)礦，說(shuō)明轉(zhuǎn)鼓指數(shù)高、強(qiáng)度好，在運(yùn)往高爐的過(guò)程中產(chǎn)生的粉末少，可以提高燒結(jié)礦的入爐量，降低燒結(jié)礦成本；同時(shí)，強(qiáng)度好的燒結(jié)礦保證了高爐的順行，是煉鐵增產(chǎn)節(jié)焦、降低消耗的物質(zhì)保證。
2 影響燒結(jié)礦平均粒徑的因素及改善措施
2.1 影響燒結(jié)礦平均粒徑的因素
2.1.1 操作方面的原因
近年來(lái)，新進(jìn)廠職工和轉(zhuǎn)崗職工多，不熟悉設(shè)備性能，操作技能低，尤其是燒結(jié)機(jī)崗位人員變動(dòng)大，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定。五號(hào)燒結(jié)機(jī)南北側(cè) BTP終點(diǎn)溫度差別大時(shí)約100℃ ，如圖1所示。 BTP終點(diǎn)溫差大說(shuō)明兩側(cè)料層不平，風(fēng)量從薄側(cè)料跑的多，厚側(cè)料則沒(méi)燒透，導(dǎo)致內(nèi)返礦升高，燒結(jié)礦成品率下降。五號(hào)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)寬，活頁(yè)門(mén)較多，料面調(diào)整難度大；混合料中有大塊不及時(shí)清理，料面出現(xiàn)拉溝、橫向傾斜等現(xiàn)象，特別是在開(kāi)停機(jī)過(guò)程中，料面起伏現(xiàn)象較為嚴(yán)重。最終出現(xiàn)南北側(cè)BTP終點(diǎn)溫差變大，燒結(jié)產(chǎn)能下降，燒結(jié)礦質(zhì)量變差。
2.2.2 配礦結(jié)構(gòu)的原因
配礦結(jié)構(gòu)的影響主要是梅山精礦用量對(duì)燒結(jié)性能的影響。梅山精礦粉屬于一種特殊類(lèi)型的鐵精礦。其鐵礦中除含有磁鐵礦、赤鐵礦（假象赤鐵礦）外，還含有較多的菱鐵礦；脈石主要由碳酸鹽礦物、石英和黏土礦物組成（包括高嶺土，蒙脫石和水云母等），還含有少量硫化物和磷酸鹽礦物。由于極細(xì)的碳酸鹽礦物和黏土礦物的存在，精礦粉脫水困難，導(dǎo)致水分高，且黏性大，給混臺(tái)料的混勻帶來(lái)困難。上述礦物中有的在燒結(jié)過(guò)程中要發(fā)生分解、脫水。此外，由于混合料的軟熔溫度低，軟熔區(qū)間寬，致使燒結(jié)料層透氣性變差，空氣阻力增大，負(fù)壓升高，垂直燒結(jié)速度變慢，給燒結(jié)生產(chǎn)帶來(lái)困難 ［2］。
2.1.3 燃料和熔劑方面的原因
目前 工 藝 要 求 焦 粉 小 于 3mm 粒 級(jí) 要 大 于70％ ，灰石小于3mm 粒級(jí)要大于85％ 。查看2013年1月1日至10日焦粉灰石粒度表，發(fā)現(xiàn)焦粉粒度有7d不合格，灰石粒度有5d不合格。說(shuō)明燃料和熔劑破碎設(shè)備有嚴(yán)重問(wèn)題，需要及時(shí)修理。燃料粒度粗，布料偏析加重，燒結(jié)過(guò)程熱量分布不均；高爐返礦中帶返焦，直接影響燒結(jié)礦中亞鐵含量大小，而亞鐵含量大小與燒結(jié)礦質(zhì)量有著緊密的關(guān)系，亞鐵偏大和偏小都對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量帶來(lái)不利影響。
熔劑方面主要是受生石灰用量和質(zhì)量的影響比較大，受青奧管控影響有段時(shí)間生石灰來(lái)料少，生石灰配比從 4.5％ 下調(diào)至3.0％ ；生石灰加水后發(fā)生消化反應(yīng)，釋放大量熱量，質(zhì)量好的生石灰反應(yīng)迅速激烈，溫升大，因此生石灰質(zhì)量的好壞勢(shì)必會(huì)影響混合料料溫的高低、燒結(jié)過(guò)程的穩(wěn)定。
2.1.4 高爐槽下返礦的影響
五號(hào)燒結(jié)返礦倉(cāng)有3個(gè)，分別是13＃ 、 14＃ 、 15＃ 倉(cāng)，之前13＃ 倉(cāng)為槽下返礦倉(cāng)， 14＃ 倉(cāng)為內(nèi)返礦倉(cāng)，15＃ 倉(cāng)備用。由于槽下返礦和內(nèi)返礦共用一根皮帶，所以13＃ 倉(cāng)料為槽下返礦和內(nèi)返礦的混合料；而 13＃ 倉(cāng)的下料配比只是根據(jù)槽下返礦量計(jì)算出來(lái)的固定配比，因此 13＃ 倉(cāng)料位會(huì)不斷升高，勢(shì)必有槽下返礦進(jìn)入14＃ 倉(cāng)。從而出現(xiàn)槽下返礦用量不穩(wěn)定，由于槽下返礦和內(nèi)返礦的溫度相差很大，就會(huì)造成燒結(jié)混合料溫度不穩(wěn)定，破壞了燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，給燒結(jié)礦質(zhì)量帶來(lái)不利影響。
2.1.5 工藝參數(shù)方面的影響
工藝參數(shù)方面，主要是燒結(jié)機(jī)的機(jī)速、料層、負(fù)壓的變化對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量影響很大。 2013 年 10 月和11月四號(hào)燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了低負(fù)壓工業(yè)試驗(yàn)，從表1和表 2可以看出燒結(jié)負(fù)壓下降，燒結(jié)機(jī)機(jī)速下降，料層增加對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量提高很有好處，燒結(jié)礦的綜合成品率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和平均粒徑都有上升。
2.2 改善平均粒徑的措施
2.2.1 強(qiáng)化生產(chǎn)操作，確保料面平整
中控發(fā)現(xiàn) BTP南北側(cè)溫差大于50 ℃以上，及時(shí)通知看火工調(diào)整機(jī)頭料面兩側(cè)料層厚度。經(jīng)過(guò)調(diào)整后，如圖2所示，BTP南北側(cè)溫差逐漸縮小，說(shuō)明達(dá)到了調(diào)整目的。中控還通過(guò)攝像頭隨時(shí)監(jiān)測(cè)小礦槽網(wǎng)格情況，發(fā)現(xiàn)較多大塊物料時(shí)及時(shí)通知燒結(jié)機(jī)工進(jìn)行清理，減小大塊掉到小礦槽后頂起活頁(yè)門(mén)的概率，消除大塊對(duì)燒結(jié)布料的不利影響。合理的控制泥輥轉(zhuǎn)速，泥輥轉(zhuǎn)速過(guò)低即活頁(yè)門(mén)開(kāi)度較大容易發(fā)生小礦槽“竄料”現(xiàn)象，泥輥轉(zhuǎn)速過(guò)高多個(gè)活頁(yè)門(mén)會(huì)出料不一致，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響燒結(jié)布料效果。為此特制定泥輥速度標(biāo)準(zhǔn)，泥輥速度穩(wěn)定控制在4.4～5.5r／min之間，杜絕了因泥輥轉(zhuǎn)速而導(dǎo)致的布料問(wèn)題。
2.2.2 與公司相關(guān)部門(mén)合作，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)
針對(duì)梅精礦的特性，分廠與公司相關(guān)部門(mén)合作，合理進(jìn)行配礦，用梅山精礦搭配進(jìn)口的高性能富礦粉進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，掌握物料燒結(jié)性能，兼顧環(huán)保和降本增效的要求，不斷的調(diào)整梅精礦配比，優(yōu)化物料結(jié)構(gòu)。同時(shí)開(kāi)展工業(yè)性試驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)比分析，摸索生產(chǎn)規(guī)律，確定最佳物料配比。
2014年梅鋼公司7至8月受青奧管控影響，燒結(jié)物料結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，主要梅精礦比例下降，燒結(jié)礦堿度上調(diào)。這對(duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量提升有很大的好處，因?yàn)槿绻飞骄V在物料結(jié)構(gòu)中占有較大比例，由于其黏性大、燒損大、硫磷含量高、燒結(jié)性能較差的特點(diǎn)制約了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高；同時(shí)隨著燒結(jié)礦堿度的提高，燒結(jié)過(guò)程中的液相量增多，有利于提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。
2.2.3 加強(qiáng)燃料和熔劑管理
焦、煤分開(kāi)使用，與生產(chǎn)技術(shù)室、原料分廠協(xié)調(diào)，焦、煤分開(kāi)上料破碎，分別指定礦槽；固定焦粉配比，通過(guò)調(diào)整煤粉配比穩(wěn)定燒結(jié)礦成分，提高 FeO穩(wěn)定率；細(xì)化焦粉粒度，要求小于 3mm 粒級(jí)的大于 70％ ，同時(shí)減少焦粉過(guò)粉碎現(xiàn)象，要求小于 0.5mm 粒級(jí)的小于 35％ ，改善了焦粉的燃燒條件，并使燒結(jié)礦粒度更加均勻，有效減少了成品礦中小于5mm粒級(jí)。
同時(shí)對(duì)生石灰入廠嚴(yán)格把關(guān)，不同廠商生石灰分倉(cāng)管理，杜絕混倉(cāng)現(xiàn)象；不定時(shí)抽查生石灰粒度，要求小于 3mm 粒級(jí)的大于 90％ ，生石灰質(zhì)量不合格禁止入倉(cāng)。通過(guò)加強(qiáng)生石灰使用管理，有效降低了生石灰質(zhì)量波動(dòng)，有利于燒結(jié)配料有效調(diào)整化學(xué)成分，燒結(jié)礦堿度波動(dòng)得到了很好控制 ［3］ 。
2.2.4 槽下返礦進(jìn)入固定倉(cāng)
將五號(hào)燒結(jié)13＃ 、 14＃ 倉(cāng)作為內(nèi)返礦倉(cāng)，15＃倉(cāng)作為高爐槽下返礦倉(cāng)，內(nèi)返礦進(jìn) 13＃ 倉(cāng)時(shí)應(yīng)注意防止?jié)M倉(cāng)后自動(dòng)切換至15＃ 倉(cāng)，嚴(yán)禁內(nèi)返礦與高爐槽下返礦混倉(cāng)。內(nèi)返礦用量采用基準(zhǔn)值±10t／h的方式配加，當(dāng)13＃ 、 14＃ 總料位＜60％ ，用量為基準(zhǔn)值－10t ／ h ，總料位60％～120％ ，用量為基準(zhǔn)值，總料位 ＞120％ ，用量為基準(zhǔn)值 ＋10t ／ h ?；鶞?zhǔn)值以分廠通知為準(zhǔn)。高爐槽下返礦用量采用基準(zhǔn)值＋10t ／h的方式配加，當(dāng)15＃ 料位＜40％ ，用量為基準(zhǔn)值，料位＞40％ ，用量為基準(zhǔn)值＋10t ／h。基準(zhǔn)值以分廠通知為準(zhǔn)。
13＃ 圓盤(pán)設(shè)定為高爐返礦配比，以作業(yè)通知書(shū)的配比采用自動(dòng)按配比設(shè)定下料量。 14＃ 、15＃ 圓盤(pán)設(shè)定的下料量總和為當(dāng)前需要使用的內(nèi)返礦用量。
13＃ 、 14＃ 、 15＃ 三個(gè)返礦倉(cāng)總料位＜200％ ，必須讓原料中控放槽下，＞200％ 通知原料中控暫緩放槽下。
2.2.5 強(qiáng)化工藝參數(shù)控制，總結(jié)操作經(jīng)驗(yàn)
嚴(yán)格控制混合機(jī)、制粒機(jī)加水比例，穩(wěn)定混合料水分，防止生石灰消化起球。根據(jù)不同的料比去摸索出適宜生產(chǎn)的最佳水分，且需要根據(jù)季節(jié)及天氣的變化、上料量的變化、返礦量增減等來(lái)增減加水量。水分過(guò)大或過(guò)小都不利于料層的透氣性，會(huì)直接影響到燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程。根據(jù)燒結(jié)終點(diǎn)溫度的變化趨勢(shì)來(lái)判斷堿度變化，如果終點(diǎn)溫度突然下降，很難燒，在配料量都穩(wěn)定的情況下，通常判斷是堿度偏低引起，需及時(shí)加灰石調(diào)整，這樣克服了燒結(jié)成分調(diào)整滯后性強(qiáng)的缺點(diǎn)，反之亦然。根據(jù)機(jī)尾紅礦層厚度，熔孔大小、亮度等來(lái)判斷FeO 大小。碰到生產(chǎn)出現(xiàn)異常的情況，要按照“五勤”原則找出異常狀況的原因。
3 效果
五號(hào)機(jī)燒結(jié)礦平均粒徑如圖 3 所示，從圖 3 可以看出五號(hào)機(jī)本班組燒結(jié)礦平均粒徑與 2013 年同期相比幾乎都有一定的提高。據(jù)統(tǒng)計(jì) 2014 年 1 至8 月的平均粒徑比 2013 年同期提高了1.16mm 。同時(shí)從 ERP燒結(jié)生產(chǎn)日?qǐng)?bào)查出本班 2014 年 1月至8月燒結(jié)機(jī)內(nèi)返率比2013年同期降低了1.96％，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高了1.54％ 。
總之，在提高五號(hào)機(jī)燒結(jié)礦平均粒徑的同時(shí)，燒結(jié)礦的質(zhì)量也有了同步的提高，這為我們今后的降本增效工作，理清了思路，明確了方向。
參考文獻(xiàn)：
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［3］ 邱海雨，張志剛，趙國(guó)梁．梅鋼燒結(jié)降低高爐槽下返回率生產(chǎn)實(shí)踐［J］ ．梅山科技，2009（ 01 ）