毛友庄甘霖高志茹朱建
（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司）
摘要莱钢分公司炼铁厂通过优化烧结熔剂，调剂蛇纹石、白云石、和石灰石等比例，研究并应用在线自动取样装置，不仅保证了烧结矿产质量满足了高炉要求，更有效降低了烧结熔剂成本。
关键词烧结熔剂还原粉化钙配比
1前言
在烧结生产中加入熔剂，不仅可以改善烧结过程、提高烧结矿产量、质量，更重要的是可以向高炉提供自溶性或高碱度烧结矿，从而使高炉少加熔剂或不加熔剂，可以很好地改善高炉炉渣性能，同时可减轻烧结矿在高炉冶炼过程中的低温还原粉化现象。年11月以来，莱钢分公司炼铁厂（以下简称炼铁厂）高比例配加各类经济矿粉，导致烧结矿中SiO2、高炉渣中Al2O3含量一直保持较高水平，为了保证烧结矿碱度稳定，烧结熔剂配比不断升高，为了降低烧结熔剂成本和给高炉创造良好条件，开展优化烧结熔剂系列攻关，调剂蛇纹石、白云石、和石灰石等比例，兼顾生产和成本取得了较好效果。2优化烧结熔剂的措施
2.1配加石灰石粉替代部分烧结石灰粉
攻关前烧结熔剂结构为白云石和生石灰搭配使用，经济矿粉应用到烧结生产时，烧结矿SiO2控制在6.5%～7.5%，较以升高1%～2%，烧结石灰粉配比达到了13%以上，阶段性达到了15%以上历史最高水平。烧结石灰粉配加量过大，导致皮带粘料严重、沿线漏斗堵料、烧结布料矿槽粘料严重，严重时停机处理，没有起到更好的强化烧结作用。烧结生产常用的钙基熔剂有石灰石、生石灰和消石灰；镁基熔剂有菱镁石、蛇纹石、高镁粉、白云石和轻烧白云石粉等。莱钢周边地区的石灰石、蛇纹石资源丰富，为稳定烧结熔剂质量和降低采购成本创造了有利条件。通过调研、考察学习和借鉴国内同行经验，烧结熔剂结构改为白云石、生石灰和石灰石搭配使用。烧结石灰石技术指标如表1，生产上增加了一种常用烧结熔剂，理论上讲，可能对烧结矿碱度产生负面影响，为了降低影响以及便于岗位工调整碱度，固定石灰石配比在2%，调整烧结矿碱度时，及时调整白灰用量，实践证明使用该方法烧结矿碱度稳定率保持在较好水平。根据炼铁厂实际供应情况与上料条件，两区烧结石灰石粉阶段性最高达到5～7%的较高水平。另外为了解决烧结石灰粉配加量过大，导致皮带粘料、沿线漏斗堵料等问题，生产中规定烧结石灰粉配比老区不超过12%、新二区不超过13%，可以适当提高石灰石配比。由于环保对钢铁及其附属企业生产要求越来越高，供应炼铁厂石灰石粉产量受到较大冲击，为了缓解生产矛盾，尝试应用了高镁石灰石粉，高镁石灰石粉技术要求如表2，根据测算和生产实践，保持MgO不变的前提下，由普通石灰石置换成高镁石灰石，每置换1%，白云石配比可降低0.2%左右。生产实践总结得出：烧结石灰粉适宜配比为老区不超过12%，新二区不超过13%，烧结石灰粉配比在2～5%为宜，生产中固定石灰粉配比，通过调整烧结石灰粉配比来调整碱度。2.2适当降低烧结矿中MgO含量
高炉炉渣的稳定性与MgO/Al2O3比相关。随着铁矿资源的开发利用，铁矿石的Al2O3含量有不断升高的趋势，造成高炉渣中的Al2O3含量不断上升，有些企业炉渣的Al2O3含量高达15%～17%，Al2O3含量的升高会影响炉渣的流动性即渣粘度要增大，而炉渣粘度对高炉冶炼进程有很大的影响，粘稠的初渣和中渣，会阻碍料柱中焦炭孔隙的气流通道，妨碍高炉下部顺行和强化，容易引起高炉难行和下部悬料；粘稠的终渣容易造成炉缸堆积，烧坏风口和渣铁不分等，影响高炉正常生产。解决高炉渣粘稠的问题，炼铁工作者的经验往往是提高炉渣MgO的含量，因为MgO可以改善炉渣的流动性，故炉渣的MgO/Al2O3比是一个有价值的数据。高炉渣相中MgO含量高低直接决定了烧结矿中MgO含量的高低，炼铁厂推行的高铝矿冶炼，炉渣中Al2O3在15.5%～17.5%，MgO控制在9.97%，为了保证炉渣流动性，生产上控制MgO/Al2O3在0.62较高水平。炼铁厂有六座m3中型高炉，工艺技术特点如下：一是原料条件比较差，烧结矿比例比较低，一般在65%～68%，最低达到了63%，导致入炉烧结矿成分稳定性差；老区四座高炉球团矿都是外购球团矿；入炉块矿比例较高，一般控制在18%～20%。二是我厂六座m3中型高炉，相对于大型高炉来说，铁水温度偏低20度，炉渣中Al2O3含量高，导致渣相粘度大，渣铁难分离。三是2号炉、4号炉和5号炉都处于护炉阶段，操作难度大，生产上还是以稳为主。结合高炉冶炼特点，在保证高炉产质量稳定的情况下，适当降低炉渣中MgO含量，同步降低烧结矿中MgO含量，年烧结矿和炼铁炉渣质量情况如表3、表4和表5。2.3老区直接使用白云石粉
2.3.1现状分析
老区现在配料使用的白云石粉，来源如下：购买白云石块，储存于原料场，用皮带机运送至熔剂料仓，再经锤式破碎机破碎、振动筛筛分，3mm的筛上物返回锤式破碎机继续破碎，3mm的筛下物运送至配料室参与配料。当前白云石块入厂加工费用为22.元/t，实际消耗白云石粉价格为64.元/t，直接购买白云石粉价格为55元/吨，差价9.元/t。因此有必要取消破碎环节，直接使用白云石粉降低生产成本。从表5可以看出，炼铁炉渣中MgO含量降低1.85%，MgO/Al2O3降低了0.11，对应的烧结矿MgO降低0.65%，转鼓指数提高0.91%，筛分指数降低1.29%。2.3.2工艺料线改造
在转4-1机尾位置新建汽车受料槽，运输物料至转4-1皮带上，改造情况如图1。2.3.3使用效果
可解决锤式破碎机岗位扬尘、噪音污染严重的问题，极具环保意义。2.4加强烧结熔剂把关
2.4.1研究并应用在线自动取样装置
目前，对白灰、除尘灰等比重小、易扬尘类物料，很多企业都采用了“密闭输送”方法，可有效避免物料损失和环境污染等弊端，但同时也给“随机取样”带来了极大困难，一是取样时要停止在线输送，影响输送效率；二是取样点固定，取样工作量大且代表性差，尤其是对供货商有意识掺杂的物料，很难真实反映出在线输送物料的质量情况。不能正常取样，不能给碱度调剂提供依据，这是影响碱度调剂的最主要因素。塞拉利昂粗粉应用到烧结生产后，烧结矿SiO2控制在6.5～7.5%，烧结石灰粉配比不断升高，阶段性连续几周达到了15%以上历史最高水平，厂家供应量不断加大，为了保证烧结石灰粉质量，为此我厂研究并应用在线自动取样装置，采用助压装置对待取样的物料施加压力，以推动物料向取样管流动，控制装置同步控制取样管及助压管控制阀的开启及闭合时间，高效、可靠地完成对粘滞性微细物料的在线控制取样，制作成本低廉，操控简便，大大提高了在线取样的及时性、可靠性和工作效率。2.4.2加强熔剂督察
建立健全《原燃料检验把关流程优化方案》《原燃料检验岗位走动式监督管理制度》，自主开发应用了“原燃料检验调度系统”，严守“探样检测、监装检测、后台随机抽取单车检测、现场随机单车取样检测”有害元素检验四道关卡防线，适当增加白灰的检验频次和力度。2.4.3研究应用一种防溢尘的管道密封装置
生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。粉尘治理方法有很多，管道密闭传输是其中之一，也是企业清洁生产中最常见的方法。受多种因素影响。如：焊接缝隙、热胀冷缩、接口开裂等，密封管道拼接处溢尘现象频繁发生，致使作业环境恶化。以莱钢银前配料系统为例，配料室设置10个m3配矿槽，矿槽仓体上部为圆筒设计（直径6m）、下部为锥形设计（下锥口直径2m），上部圆筒与下部锥体之间焊接，特别是烧结熔剂仓焊接处受物料冲刷、热胀冷缩因素影响，频繁出现漏点，造成管道溢尘影响现场作业环境。为此研究应用一种防溢尘管道密封方法，主要由接缝油封、布袋密封、扎口油封三部分组成。其特征是所述管道接缝油封后，再截取适量除尘布袋包裹在管道接缝油封外进行布袋密封，布袋密封前需对布袋两端扎口分别进行扎口油封。其优点是：可有效杜绝管道溢尘，在发现管道磨损出现漏点溢尘时也可采用此方法进行应急处理，易掌握、易推行，且造价低廉。3实施效果
攻关实践于年1月开始立项实施，年1月至年12月进入工业应用阶段，年为项目实施前情况，实施前后m2和m2烧结技术指标如表6、表7所示。（注：实施后数据为年至年平均值）
通过攻关实践，在烧结矿产量、碱度变化不大的情况下，m2和m2烧结矿MgO含量都降低了0.6%以上，烧结矿转鼓指数分别提高0.81%、0.24%，筛分指数分别降低0.29%、0.76%，烧结熔剂结构中增加了烧结石灰石粉，但烧结矿综合合格率却提高了0.4%以上，取得了较好的质量效果。同时，仅年就使用价格低廉石灰石替代石灰降低成本.09万元、降低镁基熔剂成本.56万元。4技术创新点和推广价值
4.1技术创新点
在烧结矿产量、质量变化不大的情况下，探索新的烧结熔剂结构，采用白云石、生石灰和石灰石搭配使用，生产中固定石灰石比例在2～5%，烧结石灰粉配比老区不超过12%、新二区不超过13%，调整烧结矿碱度时，及时调整白灰用量，保证了烧结矿产质量满足要求，并且烧结熔剂成本得到大幅度降低。对于m3中型高炉来说，根据高炉自身冶炼条件适当降低炉渣中MgO含量，对应降低烧结矿中MgO含量，可以提高烧结矿转鼓指数提高，降低筛分指数降低。研究并应用在线自动取样装置，提高了烧结熔剂取样代表性。研究应用一种防溢尘管道密封方法，为清洁生产提供了技术保障。4.2推广价值
攻关实践总结得出的创新技术适合应用于钢铁冶金烧结生产行业，在保证烧结矿产质量稳定的前提下，能有效降低烧结矿吨矿成本，使烧结生产稳定高效运行，在同行业日常生产中具有一定的推广前景。5参考文献
[1]龙红明.铁矿粉烧结原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社.
[2]肖扬，翁得名.烧结生产技术[M].北京：冶金工业出版社.
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