金铁98㎡烧结机提高转鼓强度生产实践
时间：2016-03-02 11:49 来源：未知 作者：admin 点击：次
金铁98㎡烧结机通过优化配料，坚持厚料层，稳定水碳，稳定料批，加强跑盘提高配料下料流量的准确性，控制适宜的碱度水平，抓好烧结过程各工艺参数监控等措施,烧结矿产质量不断进步，特别是转鼓强度得到进一步提高，有力保证了高炉稳定顺行，也为冶炼优质生铁奠定了良好基础。
关键词 烧结矿 水碳 厚料层 产质量 转鼓强度
1 前言
当前我国经济发展呈现速度变缓，结构优化，动力转化三大特点，钢铁企业触底回升仍需要时日。金铁公司为适应新常态，把握新常态，从2015年开始谋划调整结构和转型升级工作，“保生存促发展”，经过周密市场调研，决定冶炼优质铸造铁、高纯铁和球磨用生铁，使产品多元化。金铁公司高炉炉料结构：烧结矿75-80%+球团20-25%+低品位块矿3-5%。烧结矿作为冶炼生产的主要原料，其品质的优劣不仅关系到高炉炉况的的稳定顺行，而且也直接影响到生铁质量。金铁98㎡（以下统称3#烧结机）始建于2009年6月18日，2010年5月8日投入生产，产品供2#3#高炉使用。进一步提高3#烧结机产质量，满足高炉对“精料”要求，以提高生铁品质，成为当务之急，因此2014年年底炼铁厂制定2015年生产计划，对此修订新的考核标准：TFe±0.5%,FeO波动＜1%，R2波动±0.05，转鼓强度≥74%，把稳定烧结“三率”，提高烧结强度放在首位。
2 主要措施
烧结矿强度（包括低温还原强度）是烧结矿质量的主要指标之一，是影响高炉上部顺行的限制性环节，故烧结矿强度是高炉炼铁对烧结矿质量的一项重要要求[1]。2015年3月3#烧结机开机时（2014年12月31日-2015年3月2日进行了停机检修）通过优化配料、稳定水碳、强化工序过程控制，进一步优化工艺参数操作，包括:厚料层、低碳低水、强化制粒、布好料、点好火，促进烧结矿液相的生成，增加粘结性能，促进了烧结矿强度的提高。
2.1 合理配矿
用于烧结生产的矿粉种类有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种，不同矿种烧结成品矿强度的高低排序为：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿。3#烧结机主要使用外购阿右旗精矿、黑鹰山精矿、左旗精矿、柳园精矿等（自产东大山精矿粉主要用于球团生产）。品种多、化学成分和性能不一，但基本为磁铁矿，磁铁矿粉中磁铁矿分子式为Fe3O4，在烧结过程中需要氧化气氛，比不上赤铁矿可以在一定化学成分和温度下生成铁酸钙，但相对于其他矿物，磁铁矿同化温度虽不高但液相流动性小，可烧结性能好，烧结时重量损失小，收缩率低易于生成液相，有利于烧结矿结块，在温度不高和和燃料用量较少情况下可以保持还原性和强度较高的烧结矿。因此将磁铁精矿作为主料，配比稳定在60%左右，增加了烧结过程中铁酸钙矿相的形成。
2.2 控制适宜的烧结矿碱度
碱度是影响烧结矿质量的一个基本因素，碱度不同烧结矿的矿物组成不同，随碱度提高烧结矿强度和质量显著提高，生产实践中烧结矿的最佳碱度范围为1.80-2.30。3#烧结机建成投产后控制在1.90±0.1的水平，强度等各项指标比较好，但进入2015年球团生产由于各种因素限制，质量一直上不去，同时为了提高生铁品质，对成分相对复杂的块矿入炉比例进行控制，因此就要提高烧结配比。烧结生产就存在一个既要保证烧结品质特别是转鼓强度、贮存强度不降低，又要满足高炉提高烧结配比的要求。据有关资料高碱度烧结矿碱度1.6-2.0范围内有一个强度最低点，原因是由于大量正硅酸钙生成，冷却时转变成了γ-CaO·SiO2，体积增加10%,烧结矿产生破裂[2],低温还原粉化率增高。通过观察对比和生产实践基本掌握了3#烧结机这个点在1.5-1.7。因此3#烧结机将此定位在1.7-1.8（1.75±0.05）缩小碱度波动范围，通过近6个月生产实践，高炉烧结矿配比稳定在78-80%，而烧结转鼓强度始终保持76-80%，烧结碱度控制在比较合理的范围。
2.3 坚持厚料层烧结，提高烧结强度，改善粒度组成
厚料层烧结不仅能降低固体燃料消耗和亚铁含量，还能改善烧结强度，相应地改善烧结矿粒度组成：大块降低，粉末减少，粒度趋于均匀。3#烧结料层厚度逐步提高后，稳定在750㎜，要求达到料层铺平、无亏料、无拉勾、无空洞，保证料层透气性均匀，自动蓄热增加，保证了烧结过程液相的形成，提高了烧结矿强度。
2.4 稳定水碳
长期烧结生产实践证明，合理的配C配水是提高烧结生产的保证[2]。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件，混合料水分对烧结产质量的影响是十分重要和敏感的因素，直接影响FeO含量和固体燃料的变化，从而影响烧结矿强度和粒度组成，准确控制混合料的水分是获得成品矿的重要条件。因此料层厚度提高至750㎜以后，降低配碳的同时将混合料的水分由8-9%稳定在7.5-8%。重点抓好返矿内打水量，保持较好的湿润度。烧结矿的固结机理是渣相连接，烧结过程中SiO2和FeO在低于1200℃的温度条件生成液相，将散料变为块状成品矿。3#烧结机使用的铁精粉不论是外购还是自产，一个共性就是SiO2含量较高，在6-8%之间波动。生产中混合料的SiO2含量和烧结矿的FeO含量对烧结成品矿的强度均有很大影响。因此根据近年来生产实践制定了3#烧结机生产过程中烧结矿中FeO含量水平的控制，根据精矿粉混合料的SiO2含量，确定烧结矿FeO含量即根据混合料的SiO2含量变更调整配C量，以保持成品矿有足够的强度。当混合料SiO2＜7%时，FeO含量控制在8-10%。当SiO2≥7%时FeO控制在7.5-9.5%。由于烧结用煤（焦）粉固定碳含量较低，成分波动较大，配C量在3.5-4.5%之间。
2.5 加强对燃料和熔剂质量的监控
2014年年底和2015年用于烧结矿生产的熔剂特别是生石灰出现了严重的质量问题，近万吨生石灰不仅CaO含量低，在65-69%之间，夹生率高达60%以上，搁置不用将造成很大浪费，如果继续使用对烧结生产将是极大考验，极有可能影响到烧结的正常生产、成分的稳定和强度。对此厂部领导一方面要求及时和供应部门沟通联系，说明利害；另一方面组织技术人员，烧结作业区制定详细的预案，把生石灰质量变差对烧结生产的危害降到最低，以提高生石灰细度为突破口。初期由于生产率过高，生石灰＜3㎜的粒级只有75-80%，烧结矿仍有白点存在，后组织力量对四辊破碎锤头衬板进行更换，加强操作过程的监控。提高操作工的认识和责任心，很快扭转了局面，生石灰细度合格率在夹生率60%以上的情况下，达到85%左右。改善了混合料的制粒和烧结过程的透气性，从而改善和保证烧结矿的质量，提高了成品矿的强度。
高度关注燃料质量对烧结矿的影响，千方百计保证燃料质量，燃料的固定碳含量高、灰分低，不仅有利于降低燃耗，而且也有利于改善烧结矿的强度指标。一段时期为降低采购成本，购进一批低品质的煤粉，灰分高达20%，给烧结质量造成了严重影响。此次烧结开机认真总结以往的经验教训，使用价格适宜成分相对稳定的焦粉作为燃料，后续搭配使用了一部分高炉喷煤用的兰炭粉，灰分大幅降低。兰炭和焦粉内小颗粒物比较坚硬，破碎难度较大，但通过一段时间摸索，很快掌握了控制粒度的办法，0-3㎜粒级达到85%左右，促进均匀烧结。在配C减少的情况下，解决了花脸夹生现象，烧成率提高返矿降低，烧结矿强度明显提高。
2.6 控制适宜的铺底料
铺底料布料不仅可以保护台车，延长篦条寿命，减轻篦条堵塞，杜绝烧结矿粘台车现象，防止大量粉尘吸入风箱，有利于风机转子寿命的延长，也有利于烧结层透气性的改善[2]。为此从烧结筛粉系统中分离出粒度5-15㎜作为铺底料，料层厚度控制在40㎜左右。
2.7 优化工艺操作参数，加强对生产过程的控制
烧结生产的主要工艺参数有：料层厚度、配碳配水、制粒、布料、点火操作、抽风负压、机速、总管废气温度等。料层厚度是基础，水碳是保证，混料的透气性是关键[1]。烧结生产在抓好上述工作的同时，为提高烧结强度重点工作就要做好“三控”，控制好三点温度：点火温度、烧结终结温度和烧结矿温度。对三点温度进行更为细致严格量化控制，以受控的温度确保成品矿质量受控。点好火是提高烧结产质量的一个重要环节。3#烧结机使用的高炉煤气，单纯高炉煤气发热值相对要低一些，又是磁铁精粉烧结，根据上述两方面特点，点火温度控制在1050±20℃范围内，保证了台车表面温度，提高了表层的成品块和强度，烧结终点温度控制在260-300℃. 3 结语
⑴ 三高两低（厚料层、高还原性、高强度、低碳、低FeO）原则，始终是烧结生产追求的目标，高品质烧结是高炉稳定顺行高产优质低耗的前提。金铁3#烧结机通过优化烧结工艺参数操作，坚持厚料层、稳定水碳、布好料、点好火、控制适宜的机速，TFe稳定率、FeO合格率、碱度合格率和转鼓强度进一步提升，有力促进炼铁生产的提质降耗。
⑵ 金铁3#烧结机在现有原燃料条件下，紧紧围绕高炉生产这个中心，优化配料，不断提高烧结矿产质量，保证了高炉生产用料平衡。
⑶ 全面推行完善标准化操作，原燃料供应，烧结生产、球团生产都是炼铁生产中关键一环。精料对烧结生产同样重要，烧结生产不但重视精矿粉的品质，而且对熔剂、燃料质量也要高度关注，避免由此造成烧结品质的劣化。
