曹繼禮，毛友莊，張惠，高振
( 山鋼集團(tuán)萊蕪分公司，山東萊蕪271104)
摘要: 為提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，降低固體燃耗，采用工業(yè)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行了高鎂粉替代白云石粉可行性研究． 結(jié)果表明: 在萊蕪分公司煉鐵廠的原料工藝條件下，高鎂粉可以作為鎂質(zhì)熔熔劑替代白云石粉，但是燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，熔劑成本升高太多，使用高鎂粉取代白云石粉不經(jīng)濟(jì)．
關(guān)鍵詞: 燒結(jié); 高鎂粉; 白云石粉; 實(shí)驗(yàn)
0 前言
山鋼集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠老區(qū)共有4 座1 000 m3級高爐，經(jīng)過大修擴(kuò)容后燒結(jié)礦產(chǎn)能不足，不得不倒運(yùn)燒結(jié)礦供給高爐． 為了提高配套的老區(qū)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量［1］，減少倒運(yùn)損失，降低燒結(jié)礦固體燃耗［2］，采用工業(yè)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行了高鎂粉替代白云石粉可行性研究．
1 原料化學(xué)成分
白云石粉和石灰石粉為萊蕪分公司煉鐵廠長期使用的熔劑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定． 本次工業(yè)實(shí)驗(yàn)所用的熔劑化學(xué)成分平均值見表1．
2 實(shí)驗(yàn)方案
本次實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了兩個(gè)階段，第一個(gè)階段為其它熔劑種類不變的情況下，高鎂粉直接替代白云石粉，增加白灰配比來調(diào)節(jié)堿度; 第二階段增加石灰石粉配比，高鎂粉替代白云石粉，白灰配比小幅調(diào)整．
2． 1 第一階段
本階段高鎂粉共實(shí)驗(yàn)A 堆B 堆兩個(gè)料堆，基準(zhǔn)期為半堆生產(chǎn)，使用日常生產(chǎn)熔劑結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)期為另外半堆生產(chǎn)，使用高鎂粉替代白云石粉熔劑結(jié)構(gòu)．
2． 2 第二階段
基準(zhǔn)期為C 堆半堆生產(chǎn)，使用日常生產(chǎn)熔劑即白灰和白云石粉結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)期為C 堆另外半堆生產(chǎn)，即白灰、高鎂粉和石灰石粉熔劑結(jié)構(gòu)． 為避免熔劑成本大幅升高，實(shí)驗(yàn)期盡量保持白灰配比不變，高鎂粉替代白云石粉造成的CaO 不足，全部由配加石灰石粉補(bǔ)充．
3 高鎂粉工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3． 1 配料室配比結(jié)構(gòu)
燒結(jié)礦一個(gè)料堆使用周期為9 d 左右，可以認(rèn)為混勻料成分基本穩(wěn)定． 為便于實(shí)驗(yàn)對比，燒結(jié)礦堿度等指標(biāo)不作調(diào)整，各種熔劑配比基本穩(wěn)定． 配比結(jié)構(gòu)見表2．
實(shí)驗(yàn)期間，燒結(jié)機(jī)基本參數(shù)沒有出現(xiàn)較大的變化，燒結(jié)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，布料、點(diǎn)火效果良好，機(jī)尾斷面整齊，紅火層亮度厚度適中．
3． 2 燒結(jié)礦化學(xué)成分
實(shí)驗(yàn)期間按國家標(biāo)準(zhǔn)對燒結(jié)礦取制樣，每天9個(gè)燒結(jié)礦樣品，取平均值，指標(biāo)見表3.
對比實(shí)驗(yàn)中燒結(jié)礦化學(xué)成分基本穩(wěn)定，第一階段A 堆B 堆與第二階段相隔時(shí)間較長，混勻料成分發(fā)生較大變化，所以導(dǎo)致A 堆B 堆與C 堆燒結(jié)礦成分相差較大． 由于高鎂粉粒度較細(xì)，鎂含量高，礦化作用好，燒結(jié)礦外觀顏色較好．
3． 3 燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)
記錄燒結(jié)機(jī)故障停機(jī)時(shí)間，算出燒結(jié)機(jī)作業(yè)率．將燒結(jié)礦日產(chǎn)量換算成燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，并根據(jù)燃料日消耗量計(jì)算出噸礦固體燃耗，平均值如表4．
4 高鎂粉燒結(jié)工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
第一階段實(shí)驗(yàn)期間，增加的白灰配比對混勻料的強(qiáng)化造球作用并不明顯，僅使料溫略有提高． 原有燒結(jié)生產(chǎn)工藝已經(jīng)使料溫在露點(diǎn)溫度以上，再次增加白灰配比提料溫已沒有必要． 實(shí)驗(yàn)期間，高鎂粉取代白云石粉，白灰配比提高后，燒結(jié)混勻料水分用量提高，粘性大大增加，混合機(jī)和各個(gè)沿線漏斗粘料嚴(yán)重，清理頻次增加，難度加大，對生產(chǎn)穩(wěn)定性造成很大的影響，多次出現(xiàn)堵漏斗停機(jī)的情況，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)作業(yè)率偏低． 第一階段實(shí)驗(yàn)期間燃耗也沒有明顯的降低，分析可能原因?yàn)榘谆蚁剿州^多，過量的水蒸氣蒸發(fā)吸收掉了燃料燃燒釋放的熱量． 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明此種方案在目前的原料條件下無法有效順利實(shí)施，所以不再對第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析．
4． 1 燒結(jié)礦物化指標(biāo)分析
對第二階段實(shí)驗(yàn)方案，配加高鎂粉后，燒結(jié)礦成分保持穩(wěn)定，轉(zhuǎn)鼓篩分等物理指標(biāo)也沒有較大變化，符合高爐對燒結(jié)礦的冶煉要求，說明高鎂粉是合適的燒結(jié)熔劑． 在適宜的操作參數(shù)下，配加高鎂粉或白云石粉，均能使燒結(jié)礦成分符合高爐冶煉的要求． 由于高鎂粉所帶入的硅含量較白云石粉少，燒結(jié)礦硅含量下降，品位略有升高．
4． 2 燒結(jié)機(jī)作業(yè)率和利用系數(shù)
C 堆實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，增加4!石灰石粉配比，用石灰石粉補(bǔ)充高鎂粉的鈣含量不足，燒結(jié)機(jī)作業(yè)率與基準(zhǔn)期相比保持正常水平，期間沒有發(fā)生堵漏斗而造成的停機(jī)事故． 實(shí)驗(yàn)期燒結(jié)混勻料透氣性略有改觀，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)小幅升高，利用系數(shù)增加0. 043 t /m － 2·h － 1，對燒結(jié)礦日產(chǎn)量提升作用較小，平均日產(chǎn)量增加約327 t /d．
4． 3 燒結(jié)礦噸礦固體燃耗
C 堆實(shí)驗(yàn)期用石灰石粉和高鎂粉取代白云石粉，燒結(jié)礦固體燃耗降低1. 38 kg /t． 由于配加了部分石灰石粉可以作為混勻料造球的核心，燒結(jié)混勻料透氣性有所提高，布料厚度增加，自動蓄熱作用增強(qiáng)，節(jié)省了部分燃料，固體燃耗降低．
4． 4 燒結(jié)礦噸礦成本比較
目前萊蕪分公司煉鐵廠老區(qū)燒結(jié)礦生產(chǎn)固定制造成本約30 元/t，動力消耗( 包括水、電、風(fēng)、汽) 成本大約44. 5 元/t，產(chǎn)量提高后以上兩項(xiàng)成本相應(yīng)降低1. 32 元/t． 燒結(jié)固體燃耗成本降低0. 92 元/t，燒結(jié)礦品位升高0. 2!后理論計(jì)算高爐焦比降低0. 5元/t，燒結(jié)熔劑成本升高8. 91 元/t，合計(jì)總效益8. 91 － 0. 92 － 1. 32 － 0. 5 = 6. 17 元/t． 即考慮燒結(jié)生產(chǎn)固定制造費(fèi)用及動力消耗費(fèi)用后，使用高鎂粉的燒結(jié)礦較使用白云石的燒結(jié)礦熔劑總成本升高6. 17 元/t．
5 結(jié)論
1) 在目前萊蕪分公司煉鐵廠的原料條件下，高鎂粉直接取代白云石粉會導(dǎo)致白灰配比升高，混勻料粘性增大，生產(chǎn)無法順行． 高鎂粉和石灰石粉取代白云石粉使燒結(jié)礦熔劑成本升高較多，而提高燒結(jié)礦產(chǎn)量、降低固體燃耗未達(dá)到預(yù)期目的，使用高鎂粉取代白云石粉不經(jīng)濟(jì)．
2) 配加高鎂粉和石灰石粉后料層透氣性有所改觀，利用系數(shù)增加． 下一步考慮采用石灰石粉取代部分白灰的熔劑結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高料層透氣性和降低燒結(jié)熔劑成本．
參考文獻(xiàn)
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［2］ 高丙寅，張春，邢建民． 不同MgO 熔劑添加劑的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)［J］． 河南冶金， 2006( 3) : 9 － 12．