隋孝利，鐘 闖 ，田巖松

(河鋼集團(tuán)承鋼公司 煉鐵事業(yè)部，河北 承德 067002)

摘要: 介紹了 360 m² 燒結(jié)機(jī)配加石灰石粉代替部分生石灰生產(chǎn)釩鈦礦的試驗(yàn)及生產(chǎn)應(yīng)用情況。試驗(yàn)結(jié)果和生產(chǎn)實(shí)踐表明: 在原料及工藝條件下，燒結(jié)生產(chǎn)中配加 4% 左右的石灰石粉代替部分生石灰，可以在一定程度上改善燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞: 釩鈦礦; 石灰石粉; 生石灰; 代替; 指標(biāo); 改善

0 引言

煉鐵事業(yè)部燒結(jié)機(jī)主要以當(dāng)?shù)剽C鈦磁鐵礦為原料生產(chǎn)燒結(jié)礦。當(dāng)?shù)剽C鈦礦與普通礦相比，具有硬度大、不易吸水的特點(diǎn)。為保證混合料的制粒效果，提高燒結(jié)料層透氣性，多年來一直使用生石灰作為熔劑來強(qiáng)化生產(chǎn)。但隨著近年來原材料價(jià)格的上漲和鋼材價(jià)格的不斷下跌，鋼材的利潤空間被逐漸壓縮。為進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，煉鐵事業(yè)部在 360 m²燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行了配加不同配比石灰石粉生產(chǎn)釩鈦礦的試驗(yàn)，確定了最優(yōu)的石灰石粉配比，并運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)。達(dá)到了降低燒結(jié)礦成本，提高燒結(jié)礦質(zhì)量的目的。

1 配加前準(zhǔn)備工作

1． 1 主要原料成分

試驗(yàn)所用主要原料的化學(xué)成分見表 1。

1． 2 不同配料方法比較

配料方案見表 2。

1． 2． 1 點(diǎn)火基本參數(shù)

點(diǎn)火試驗(yàn)基本參數(shù)見表 3。

1． 2． 2 不同配料方案的燒結(jié)杯

按混合料配料比例，稱出各種原料，在鐵板上人工翻倒 8 遍，混合均勻，加適量水，再混勻; 裝入圓筒混料機(jī)，混料機(jī)填充率 12%，混料時(shí)間 5 min，然后人工將混合料裝入燒結(jié)杯中; 用液化石油氣點(diǎn)火，點(diǎn)火完畢，開始抽風(fēng)燒結(jié)，當(dāng)燒結(jié)廢氣溫度達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)做為燒結(jié)終點(diǎn)。燒結(jié)達(dá)到終點(diǎn)后，將燒結(jié)負(fù)壓降到 8 000 Pa，繼續(xù)抽風(fēng)冷卻，直到廢氣溫度達(dá)到 200℃時(shí)為止。將燒結(jié)餅從燒結(jié)杯中倒出，進(jìn)行落下試驗(yàn)。將燒結(jié)餅從 2 m 高處落下 2 次后，全部送入 5層方孔機(jī)械篩篩分，篩分后各級產(chǎn)品分別稱重。 ＞5mm 作為成品礦，＜ 5 mm 作為返礦。轉(zhuǎn)鼓: 設(shè)備Φ 250 mm ×1 000 mm; 轉(zhuǎn)速: 25 r/min; 取試樣40 ～15 mm 7． 5 kg，時(shí)間8 min，轉(zhuǎn)鼓后 ＞ +6． 3 mm 的重量百分?jǐn)?shù)。

1． 2． 3 試驗(yàn)結(jié)果

主要技術(shù)指標(biāo)見表 4，燒結(jié)礦粒度組成見表 5。

1． 3 結(jié)果分析

1． 3． 1 對利用系數(shù)的影響

配加 4% 和 7% 的石灰石粉，利用系數(shù)可達(dá)到2．00 t/( m² ·h) ; 配加 5%、6%、8%、9%和 10%的石灰石粉，利用系數(shù)均在 2． 00 t/( m² ·h) ，其中配加9%石灰石粉利用系數(shù)最低，只有1．48 t/( m² ·h) 。

1． 3． 2 對固體燃料消耗的影響

隨著石灰石粉配比的增加，固體燃料消耗整體呈上升趨勢，配加 4% 石灰石粉時(shí)固體燃料消耗最低，為 61． 37 kg /t，配加 10%的石灰石粉比配加 4%的石灰石粉固體燃料消耗升高 7． 45 kg /t。

1． 3． 3 對燒結(jié)礦粒度的影響

配加 6%和 7%的石灰石粉，燒結(jié)礦平均粒徑均在 20 mm 以下，平均粒徑最大的為配加 5% 石灰石粉的燒結(jié)礦，其次為配加 4%石灰石粉燒結(jié)礦。綜合分析利用系數(shù)、固體燃料消耗、燒結(jié)礦粒度等指標(biāo)，在釩鈦燒結(jié)礦中配加 4% 的石灰石粉，可使燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最佳。

2 生產(chǎn)應(yīng)用情況

根據(jù)試驗(yàn)情況，2016 年 7 ～ 10 月在 1# 360 m²燒結(jié)機(jī)配加石灰石粉，石灰石粉配比為 4%。

2． 1 不同時(shí)期的燒結(jié)配料結(jié)構(gòu)

混合料配料結(jié)構(gòu)見表 6。

2． 2 燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)改善情況

( 1) 通過一次配料使用圓盤下料配加石灰石粉，提高下料穩(wěn)定性。

( 2) 設(shè)計(jì)一種清料裝置安裝在混料桶內(nèi)，及時(shí)清理混料筒粘料，提高混合料料量和水分的穩(wěn)定。

( 3) 在礦槽安裝疏松器，防止礦槽粘料。

( 4) 在污泥池、混料筒、礦槽加蒸汽，提高混合料溫度，防止料層過濕。

2． 3 過程參數(shù)分析

配用 4%的石灰石粉后，石灰石分解需要熱量，所以配碳量有所上升，混合料料溫降低。同時(shí)，生石灰用量降低，其質(zhì)量的波動(dòng)對生產(chǎn)的影響也相對減小; 加入石灰石粉后，混合料水分降低 0． 2% 左右。另一方面，生石灰用量降低導(dǎo)致混合料制粒效果差，原始負(fù)壓升高，大煙道廢氣溫度明顯降低。配加石灰石粉前后的主要過程參數(shù)見表 7。

2． 4 配加石灰石粉對生產(chǎn)指標(biāo)的影響

從燒結(jié)礦物理性能上看，配加石灰石粉后，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)略有降低; ＜5 mm 及 5 ～10 mm 粒級變化不大，主要變化為 ＞40 mm 粒級減少了 2． 9 個(gè)百分點(diǎn)，10 ～40 mm 粒級上升了 2． 6 個(gè)百分點(diǎn)，整體上看燒結(jié)礦粒度更加均勻，有利于高爐冶煉。配加石灰石粉前后燒結(jié)礦物理指標(biāo)詳見表 8。

從經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上看，配加石灰石粉后，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)升高 0． 02 t/( m² ·h) ，品位穩(wěn)定率和堿度穩(wěn)定率分別提高 1． 37 個(gè)百分點(diǎn)和 0． 64 個(gè)百分點(diǎn)，燒結(jié)礦固體燃料消耗升高 2． 54 kg /t。具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比見表 9。

從整體上看，配加 4% 石灰石粉后，燒結(jié)料層透氣性變差，原始負(fù)壓升高，廢氣溫度降低，固體燃料消耗升高 2． 54 kg /t，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)降低 0． 11 個(gè)百分點(diǎn)。通過各項(xiàng)改造和工藝操作改進(jìn)，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)、燒結(jié)礦粒度、品位穩(wěn)定率和堿度穩(wěn)定率等指標(biāo)均得到不同程度的改善。

2． 5 對燒結(jié)礦成本的影響

從熔劑消耗情況來看，配加石灰石粉后，生石灰消耗減少( 見表 10) 。由于石灰石價(jià)格比生石灰價(jià)格低廉得多，按照承鋼熔劑價(jià)格計(jì)算，不配加石灰石粉燒結(jié)礦熔劑成本為 38． 21 元/t，配加 4%石灰石粉燒結(jié)礦熔劑成本為 33． 33 元/t，考慮到固體燃耗的上升，配加石灰石粉后，燃料成本上升了 0． 83 元/t，綜合計(jì)算配加石灰石粉后燒結(jié)礦成本降低了 4． 05元/t。

3 結(jié)論

( 1) 試驗(yàn)表明: 在釩鈦燒結(jié)礦中配加石灰石粉，隨著石灰石粉用量的增加，燒結(jié)固體燃料消耗升高;在燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)條件下，配加 4% 石灰石粉替代部分生石灰生產(chǎn)釩鈦礦，可使燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。

( 2) 生產(chǎn)實(shí)踐表明: 在燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)條件下，配加 4%石灰石粉替代部分生石灰生產(chǎn)釩鈦礦，除燒結(jié)固體燃耗升高，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)降低外，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)、燒結(jié)礦粒度、品位穩(wěn)定率和堿度穩(wěn)定率等指標(biāo)均得到不同程度的改善; 燒結(jié)礦粒度更均勻，雖然固體燃耗有所上升，但是石灰石價(jià)格比生石灰價(jià)格低廉，因此可顯著降低燒結(jié)礦成本。

參考文獻(xiàn)

［1］唐斌，田鵬，王明，等． 石灰石粉代替生石灰的生產(chǎn)試驗(yàn)［J］． 山東冶金，2014，( 3) : 69 ～71．

［2］夏世元，畢旭軍，楊魯光． 濟(jì)鋼燒結(jié)配加石灰石粉的試驗(yàn)研究及應(yīng)用［J］． 河南冶金，2013，( 01) : 5 ～6 +26．