吳寶軍
摘要：隨著近些年高爐的大型化發(fā)展、冶煉強(qiáng)度的不斷提高，對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的要求也越來越高，特別是燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，越來越成為許多燒結(jié)廠重點(diǎn)研究的課題。如何提高燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，影響它的因素有哪些？縱觀眾多文獻(xiàn)大多從理論上闡述了上述問題，根據(jù)筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文重點(diǎn)在生產(chǎn)實(shí)踐上闡述影響燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的因素以及提高裝指數(shù)的措施。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)鼓指數(shù)；原料結(jié)構(gòu)；料層厚度；燒結(jié)礦化學(xué)成分成分；操作制度；焦沫粒度
0 前言
燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)是衡量燒結(jié)礦燒結(jié)性能的重要指標(biāo)，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的高低直接決定了燒結(jié)礦的機(jī)械強(qiáng)度、抗磨強(qiáng)度的高低，它不但會影響燒結(jié)礦的入爐量，也會影響高爐的焦炭用量，強(qiáng)度差的燒結(jié)礦入爐會使高爐的高溫還原性變差，粉末率增加會造成生產(chǎn)成本升高、鐵水產(chǎn)量下降等。下面我們就從生產(chǎn)實(shí)踐上重點(diǎn)闡述影響燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的因素及提高燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的措施。
1 影響因素及分析
1.1 原料結(jié)構(gòu)的影響
燒結(jié)的原料結(jié)構(gòu)也就是配比，直接決定了燒結(jié)礦的礦物組成、各成分的含量及燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量，這是毋容置疑的。合理的原料結(jié)構(gòu)是提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的前提。從下表中原料結(jié)構(gòu)的變化，分析判斷對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響。（表1）
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配比一 |
配比二 |
配比三 |
配比四 |
||||
|
物料名稱 |
配比（%） |
物料名稱 |
配比（%） |
物料名稱 |
配比（%） |
物料名稱 |
配比（%） |
|
鐵精粉 |
25 |
鐵精粉 |
15 |
鐵精粉 |
0 |
鐵精粉 |
0 |
|
卡粉 |
5 |
卡粉 |
0 |
卡粉 |
10 |
卡粉 |
10 |
|
Pb粉 |
15 |
Pb粉 |
15 |
Pb粉 |
22 |
Pb粉 |
13 |
|
巴西粗粉 |
12 |
巴西粗粉 |
15 |
巴西粗粉 |
15 |
巴西粗粉 |
20 |
|
火箭粉 |
5 |
火箭粉 |
10 |
超特粉 |
12 |
超特粉 |
20 |
|
楊迪粉（大） |
10 |
楊迪粉（大） |
15 |
羅泊河 |
10 |
印尼粉 |
5 |
|
堿度 |
2.0 |
堿度 |
2.0 |
堿度 |
2.0 |
堿度 |
2.0 |
|
轉(zhuǎn)鼓 |
82 |
轉(zhuǎn)鼓 |
81 |
轉(zhuǎn)鼓 |
78 |
轉(zhuǎn)鼓 |
75 |
如表所示，隨著鐵精粉的配比減少，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度呈下降趨勢，特別是隨著印尼粉等低品物料的配入，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度下降趨勢非常明顯。當(dāng)然為了提高轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度刻意提高磁鐵礦配比勢必會影響燒結(jié)料層透氣性，會對燒結(jié)礦產(chǎn)量及成本造成一定影響，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)能情況而定。
1、料層厚度的影響
隨著燒結(jié)機(jī)大型化的發(fā)展，混合料再臺車上布料越來越厚，甚至刻意高達(dá)1000mm，厚料層燒結(jié)給燒結(jié)礦質(zhì)量提高帶來顯著效果，特別是由于蓄熱作用明顯，有效降低了燃耗。下面我們單純從轉(zhuǎn)鼓指數(shù)來對比料層厚度的變化對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響。（表2）
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項(xiàng)目 |
料層厚度 |
有效燒結(jié)面積 |
機(jī)速 |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
壓料操作 |
|
1 |
550 |
108 |
1.5 |
76.5 |
0 |
|
2 |
600 |
108 |
1.5 |
77.5 |
0 |
|
3 |
650 |
108 |
1.5 |
77.6 |
0 |
|
4 |
700 |
108 |
1.5 |
78 |
0 |
如表所示，隨著燒結(jié)料層的逐步提高時，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)也相應(yīng)提高，但變化并不顯著。
2、操作制度的影響
這里所說的操作制度，我們重點(diǎn)從混合料水分、布料操作分析判斷對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響。
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項(xiàng)目 |
混合料水分 |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
壓料厚度 |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
料層厚度 |
|
1 |
7.5 |
78.2 |
50 |
78 |
700 |
|
2 |
8 |
78 |
200 |
79.5 |
700 |
|
3 |
8.5 |
77.5 |
300 |
81 |
700 |
|
4 |
9 |
76 |
500 |
82 |
700 |
如表所示：隨著混合料水分的提高，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)呈下降趨勢，當(dāng)混合料水分逐步由7.5升高到8.5時，下降并不明顯，當(dāng)提高到9.0以上時，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度下降比較明顯。當(dāng)燒結(jié)布料壓料厚度從50mm提高到500mm時，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高十分顯著。
3、燃料粒度的影響
燒結(jié)用燃料粒度的大小也是影響燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的因素之一，因?yàn)槿剂狭６冗^大，會造成局部還原性氣氛增加，不利于甚至?xí)种畦F酸鈣的生成，而粒度過細(xì)會使形成液相的溫度不夠，造成燒結(jié)液相不足，也會影響燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，適宜的焦沫粒度是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的前提。
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項(xiàng)目
|
粒度組成（%） |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
||||
|
0--0.5 |
0.5--1.0 |
1.0--3.0 |
3.0--5.0 |
5.0 |
||
|
1 |
35 |
10 |
25 |
10 |
20 |
76 |
|
2 |
35 |
10 |
30 |
15 |
10 |
77 |
|
4 |
25 |
15 |
40 |
15 |
5 |
78 |
|
6 |
20 |
15 |
55 |
10 |
0 |
78.5 |
如表所示：隨著燃料粒度由兩級分化逐步向中間粒度靠攏時，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)有明顯提高，當(dāng)大于5mm粒度消失，小于0.5mm粒度小于20時，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)最高。
4、燒結(jié)礦化學(xué)成分的影響
實(shí)踐證明，燒結(jié)礦化學(xué)成分中的SiO2，Al2O3、R2、FeO等都對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有一定的影響，下面我們著重從燒結(jié)礦的鋁硅比、R2、FeO這三方面進(jìn)行分析對比。
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項(xiàng)目 |
鋁硅比 |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
R2 |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
FeO |
轉(zhuǎn)鼓指數(shù) |
|
1 |
0.6 |
74 |
1.5 |
74 |
7 |
75.5 |
|
2 |
0.5 |
75.5 |
1.7 |
74.5 |
9 |
76 |
|
3 |
0.4 |
77 |
1.8 |
76 |
10 |
78 |
|
4 |
0.3 |
78 |
2.0 |
78 |
12 |
78.2 |
|
5 |
|
|
2.1 |
78.2 |
13 |
78 |
如表所示：隨著燒結(jié)礦鋁硅比的降低、堿度的升高、亞鐵的升高，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)呈上升趨勢，但當(dāng)堿度提高到20.以上，亞鐵提高到12以上時，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度上升趨勢不明顯。
2 提高轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的措施
1、由于磁鐵礦組織結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，形狀較規(guī)則，密度大，燒結(jié)料顆粒間有較大的接觸面積，燒結(jié)時不需要太多的溫度和液相即可成型，同時磁鐵礦的軟化和熔化溫度較低，能在較低溫度和較少固體燃耗下與脈石成分作用形成低熔點(diǎn)化合物，得到融化度適當(dāng)、FeO含量較低還原性和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度較好的燒結(jié)礦（摘自≦現(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)≧）。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，配加一定比例的磁鐵礦切實(shí)對提高燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有積極的影響，同時對降低燃耗有一定的作用。但受地緣及成本的影響，各地添加比例會有很大區(qū)別，建議配加比例10%以上。
2、通過表2、表3我們可以看到單純提高料層厚度不會對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)帶來明顯變化，尤其是料層提高到600以上時，根據(jù)實(shí)踐研究，單純的把料層提高到900不進(jìn)行壓料，明顯不如料層700壓料操作后轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提升明顯。但考慮到成本因素，提高燒結(jié)料層厚度是勢在必行的，如果在料層厚度提高到最大還要進(jìn)行壓料操作時，雖然轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高了轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，但會嚴(yán)重影響燒結(jié)礦產(chǎn)量。建議通過各種措施提高混合料的透氣性，只有這樣，才能在保證在不影響燒結(jié)礦產(chǎn)量的前提下，提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。
3、眾所周知，燃料粒度在很大程度上決定了燒結(jié)礦質(zhì)量的優(yōu)劣，適宜的燃料粒度是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的前提。通過實(shí)踐研究，燃料的兩級分化越嚴(yán)重，對燒結(jié)狂質(zhì)量影響越大，小于0.5mm、大于3mm特別是大于5mm粒級越少，對燒結(jié)礦質(zhì)量影響越小。建議：0.5mm以下盡量控制在25%以下，最高不能超過30%；大于5mm粒級不能存在，3-5mm粒級盡量控制在10%以下。
4、燒結(jié)礦化學(xué)成分對轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的影響顯而易見，尤其是燒結(jié)礦的堿度、鎂鋁比，低溫、高堿度、氧化性氣氛是形成鐵酸鈣特別是柱狀鐵酸鈣的前提，而鐵酸鈣含量的增加，可有效提高燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，所以提高燒結(jié)礦堿度對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的提高有積極意義。而燒結(jié)礦的鎂鋁比不但會對燒結(jié)礦強(qiáng)度有較大影響，還會嚴(yán)重影響燒結(jié)礦的冶金性能。建議：燒結(jié)礦堿度盡量保持在2.0左右為宜，鎂鋁比盡量控制在0.35以下。
5、控制合理的生溶劑比例，消除由于碳酸鹽分解吸收部分熱量，對燒結(jié)溫度造成影響，根據(jù)230平米燒結(jié)機(jī)摸索經(jīng)驗(yàn)，生溶劑控制在6%以內(nèi)為宜超過4%以后每升高0.5%基本轉(zhuǎn)鼓下降0.05%左右，根據(jù)礦化反應(yīng)不同生溶劑比例和轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)必然成反比，筆者者根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)梳理一部分趨勢與片面數(shù)據(jù)。具體參數(shù)根據(jù)各位同仁根據(jù)實(shí)際產(chǎn)能配礦結(jié)構(gòu)再做具體細(xì)化梳理。
3 結(jié)語
每個企業(yè)的地理位置，操作制度、經(jīng)營理念等存在較大差異，尤其是近幾年受成本壓力較大的情況下，好多企業(yè)紛紛采取了應(yīng)對措施，各種非主流礦粉接踵而來，不但給燒結(jié)操作、燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定造成很大影響，也給高爐順行帶來一定的困難。作為燒結(jié)工作者，我們應(yīng)腳踏實(shí)地，在現(xiàn)有情況下尋找有效的解決方案，在優(yōu)化配料計(jì)算、優(yōu)化工藝、細(xì)化操作制度等方面入手，因地制宜、摸索出最適合本企業(yè)的發(fā)展之路。