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【摘 要】本研究就烧结矿的原料性能、燃料破碎质量、燃料分加、烧结矿品位、冶金性能等对烧结矿产质量的影响进行了研究,提出了改善烧结产质量的途径。
【关键词】烧结;改善;产质量;技术
0.前言
随着高炉铁产量的不断增加，高炉对烧结矿的需求也不断增加；同时，世界范围内钢材市场波动频繁，钢铁企业为了保证效益和增强竞争力对钢材质量的要求必然就会不断的提升。为满足高炉生产优质生铁的要求，烧结矿的质量也需要不断的改善。
综上所述，从烧结工艺上进行改善烧结矿产质量指标的研究显得意义深远。因此，本文就改善烧结矿产质量指标从工艺上进行了研究。
1.提高烧结矿产量的研究
1.1提高烧结机的利用系数
在烧结厂，烧结机是所有设备和工艺的核心，它的利用系数的高低直接或间接的影响烧结矿的产量。本研究在借鉴前人研究的基础上，从原料性能、和烧结工艺环节上进行了提高烧结机利用系数的研究，取得了显著成效。
1.1.1尽可能降低焦粉的平均粒度
借鉴韶钢烧结厂的研究，本研究从焦粉破碎流程及外部局限条件上作了分析和实验。韶钢烧结厂焦粉的平均粒度一直偏高,小于3mm粒级百分比一直偏低。
参照韶钢烧结厂焦粉粒度条件，为了加强焦粉破碎,可采取以下方法:
一、控制购进碎焦的上限粒度,要求小于15mm的焦粉所占比例不得低于90%，杜绝购进大于20mm粒度的碎焦。
二、提高对辊机和四辊机的破碎效率,使经对辊机破碎后的焦粉,其小于8mm的比例必须占90%以上;经四辊机上辊破碎后,小于5mm的粒级应占80%以上;四辊机下辊破碎完的焦粉,小于3mm的应占72%以上。
通过研究和生产实践，我们可以看出经过努力,焦粉粒度小于3mm的逐年提高，由于细粒度焦粉的提高,改善了焦粉在料层中的燃烧效率,加快了燃烧速度,燃烧前锋变窄,提高了料层的透气性,烧结利用系数得以提高，同时，烧结矿的产量大幅度提高。
1.1.2稳定原料的理化性能
原料理化性能的波动,对烧结利用系数极为不利。随着我国进口铁矿石原料的增多，各大烧结厂的原料再也不是单一的当地矿山矿石，而是由多种或进口或全国各地的矿石原料混合而成。这样的原料条件必然会使原料性能随着矿种的变动而变动，为了稳定原料的理化性能，我们可以建设大型原料场。通过原料场对原料进行混匀后再运往烧结厂生产,这样原料成分的波动就会控制在很合理的范围以内,使烧结利用系数稳定且有较大的提高。
1.2烧结固体燃料分加
所谓烧结固体燃料分加,也就是烧结料中所需燃料的一部分在一次混合以前加入,而另一部分则在混合料制粒后期加入。这种二次添加燃料的技术早在70年代就有不少研究和生产实践。
研究发现燃料分加能取得很好的效果,特别是能显著提高产量：
(1)将燃料外加在混合料颗粒表面,使燃料的表面不被细精矿所覆盖,有较大的活性反应面,在烧结过程中提高了燃烧速度,这是外加燃料烧结提高产量的主要原因。
(2)外加燃料能防止沙散性大的燃料对其它物料在成球过程中的阻碍作用,改善了混合料的制粒效果,从而改善了烧结料层的原始透气性,有利于提高产量。
(3)外配燃料改变了燃料在混合料中的分布状况和燃烧条件,能提高燃料的利用效果。
2.改善烧结矿质量的研究
烧结矿品位、烧结矿强度、烧结矿粒度组成、烧结矿冶金性能等对烧结矿质量有着直接的影响，下面就这几个方面和最近的SYP烧结增效剂改善烧结矿产质量进行分析研究。
2.1提高烧结矿品位
高炉生产实践表明:入炉矿石品位每提高1%,每吨铁减少渣量30kg,高炉利用系数将提高1%～5%,焦比降低2%～3%。研究发现为提高烧结矿品位可以采取措施如下:
(1)提高混匀粉品位。混匀粉作为烧结主要铁料,其铁品位的高低直接影响到烧结矿品位。提高进口高铁低硅铁矿(如含铁量高达65%以上的巴西粉矿、南非粉矿、印度粉矿等)配比,使混匀粉的铁品位从57-58%提高到63%左右,为提高烧结矿品位创造了较好的原料条件。
(2)增加生石灰和消石灰配比,减少石灰石配比,尽可能降低混合料中SiO2含量。
(3)强化原料、燃料的验收。针对铁料种类多、成分不一的现状,烧结厂应加强验收控制点的管理,严格按标准把关,并加强了无烟煤的验收工作,保证高的固定碳含量和低灰分。
2.2提高烧结矿强度,改善烧结矿粒度组成
提高烧结矿强度、改善烧结矿粒度组成、降低入炉粉末的具体研究可以从如下方面入手：
(1)改善混合料粒度组成,实现厚料层烧结厚料层烧结有助于提高烧结矿强度、降低燃耗和改善烧结矿的还原性。为了提高料层厚度,可以通过增设三次混合,增加混合料的造球时间,实施中子测水,采用九辊布料器偏析布料,实行燃料分加等小球团烧结技术,从而改善了混合料的粒度组成,提高了混合料的透气性,为厚料层烧结创造了较好的条件。
(2)完善整粒铺底工艺适合设备陈旧,工艺落后的老厂改造,烧结矿整粒后,其粒度组成均匀,强度大幅度提高,入炉粉末量明显降低。
(3)采用低负压点火技术。低负压点火有利于降低点火煤气消耗、改善烧结过程透气性,改善边缘点火效果,提高表层烧结矿强度。
(4)配加活性生石灰。工业试验表明:配加活性生石灰可改善烧结混合料粒度组成,降低混合料堆比重,提高烧结料中小球的热强度;活性生石灰配5%、烧结可增产6.31%。
(5)加强筛分设备的维护管理。为了提高整粒筛及沟下筛的筛分效率,可加强对筛分设备的点检与维护,及时发现并更新破损筛板,确保烧结矿粒度满足高炉的需要。使入炉烧结矿粉末明显下降。
2.3改善烧结矿的冶金性能
改善烧结矿的冶金性能可从以下几方面进行：
2.3.1低烧结矿FeO含量,提高还原性
如武钢采取提高烧结矿碱度，提高料层厚度，实行低水低碳操作，强化混合料制粒，控制烧结温度，减少磁铁精矿用量，二烧实行机上冷却等措施，取得了很好的成效[4]。
2.3.2降低低温还原粉化率
一般认为,RDI与烧结矿的FeO含量密切相关,FeO降低则RDI升高。武钢烧结厂为了既要提高烧结矿的还原性,又要降低RDI,除了对Al2O3、MgO、SiO2、FeO这些有较大影响的成分进行控制以外,还采用了在烧结矿表面喷洒CaCl2溶液的措施,使RDI比未喷洒时降低了30%以上。1998年又研究成功喷洒MgCl2溶液,现全厂烧结矿都在出厂前喷洒了MgCl2溶液,其效果比喷洒CaCl2更好,烧结矿的RDI-3115一般都在30%以下,满足了高炉要求。
3．结语
从上述研究可以看出无论是从提高烧结矿产量还是改善烧结矿质量指标方面，研究的的效果都非常可观。不仅烧结矿的产质量的指标明显改善，而且给企业带来了很好的经济效益。随着技术水平的不断提高和学科间的不断交叉，相信今后改善烧结矿的产质量指标的研究会更多，更有效果和经济价值。
【参考文献】
［１］葛西荣辉等.烧结过程中氧化氮及其他氮氧化物的排放.见:周取定等主编.第六届国际造块会议论文选.北京:中国金属学会,1994:318-331.
［２］郑玉春.《京都议定书》将对钢铁工业产生影响.世界金属导报,20051311.
［３］贺先新,翁得明.烧结固体燃料分加的研究.武钢技术,2002,40(4).
［４］方祥东.提高烧结质量的生产实践.湖南有色金属,2004.8,20(4).
［５］林钢生.韶钢烧结厂提高烧结矿产量的实践.烧结球团,1999,1,24(1).
【关键词】烧结;改善;产质量;技术
0.前言
随着高炉铁产量的不断增加，高炉对烧结矿的需求也不断增加；同时，世界范围内钢材市场波动频繁，钢铁企业为了保证效益和增强竞争力对钢材质量的要求必然就会不断的提升。为满足高炉生产优质生铁的要求，烧结矿的质量也需要不断的改善。
综上所述，从烧结工艺上进行改善烧结矿产质量指标的研究显得意义深远。因此，本文就改善烧结矿产质量指标从工艺上进行了研究。
1.提高烧结矿产量的研究
1.1提高烧结机的利用系数
在烧结厂，烧结机是所有设备和工艺的核心，它的利用系数的高低直接或间接的影响烧结矿的产量。本研究在借鉴前人研究的基础上，从原料性能、和烧结工艺环节上进行了提高烧结机利用系数的研究，取得了显著成效。
1.1.1尽可能降低焦粉的平均粒度
借鉴韶钢烧结厂的研究，本研究从焦粉破碎流程及外部局限条件上作了分析和实验。韶钢烧结厂焦粉的平均粒度一直偏高,小于3mm粒级百分比一直偏低。
参照韶钢烧结厂焦粉粒度条件，为了加强焦粉破碎,可采取以下方法:
一、控制购进碎焦的上限粒度,要求小于15mm的焦粉所占比例不得低于90%，杜绝购进大于20mm粒度的碎焦。
二、提高对辊机和四辊机的破碎效率,使经对辊机破碎后的焦粉,其小于8mm的比例必须占90%以上;经四辊机上辊破碎后,小于5mm的粒级应占80%以上;四辊机下辊破碎完的焦粉,小于3mm的应占72%以上。
通过研究和生产实践，我们可以看出经过努力,焦粉粒度小于3mm的逐年提高，由于细粒度焦粉的提高,改善了焦粉在料层中的燃烧效率,加快了燃烧速度,燃烧前锋变窄,提高了料层的透气性,烧结利用系数得以提高，同时，烧结矿的产量大幅度提高。
1.1.2稳定原料的理化性能
原料理化性能的波动,对烧结利用系数极为不利。随着我国进口铁矿石原料的增多，各大烧结厂的原料再也不是单一的当地矿山矿石，而是由多种或进口或全国各地的矿石原料混合而成。这样的原料条件必然会使原料性能随着矿种的变动而变动，为了稳定原料的理化性能，我们可以建设大型原料场。通过原料场对原料进行混匀后再运往烧结厂生产,这样原料成分的波动就会控制在很合理的范围以内,使烧结利用系数稳定且有较大的提高。
1.2烧结固体燃料分加
所谓烧结固体燃料分加,也就是烧结料中所需燃料的一部分在一次混合以前加入,而另一部分则在混合料制粒后期加入。这种二次添加燃料的技术早在70年代就有不少研究和生产实践。
研究发现燃料分加能取得很好的效果,特别是能显著提高产量：
(1)将燃料外加在混合料颗粒表面,使燃料的表面不被细精矿所覆盖,有较大的活性反应面,在烧结过程中提高了燃烧速度,这是外加燃料烧结提高产量的主要原因。
(2)外加燃料能防止沙散性大的燃料对其它物料在成球过程中的阻碍作用,改善了混合料的制粒效果,从而改善了烧结料层的原始透气性,有利于提高产量。
(3)外配燃料改变了燃料在混合料中的分布状况和燃烧条件,能提高燃料的利用效果。
2.改善烧结矿质量的研究
烧结矿品位、烧结矿强度、烧结矿粒度组成、烧结矿冶金性能等对烧结矿质量有着直接的影响，下面就这几个方面和最近的SYP烧结增效剂改善烧结矿产质量进行分析研究。
2.1提高烧结矿品位
高炉生产实践表明:入炉矿石品位每提高1%,每吨铁减少渣量30kg,高炉利用系数将提高1%～5%,焦比降低2%～3%。研究发现为提高烧结矿品位可以采取措施如下:
(1)提高混匀粉品位。混匀粉作为烧结主要铁料,其铁品位的高低直接影响到烧结矿品位。提高进口高铁低硅铁矿(如含铁量高达65%以上的巴西粉矿、南非粉矿、印度粉矿等)配比,使混匀粉的铁品位从57-58%提高到63%左右,为提高烧结矿品位创造了较好的原料条件。
(2)增加生石灰和消石灰配比,减少石灰石配比,尽可能降低混合料中SiO2含量。
(3)强化原料、燃料的验收。针对铁料种类多、成分不一的现状,烧结厂应加强验收控制点的管理,严格按标准把关,并加强了无烟煤的验收工作,保证高的固定碳含量和低灰分。
2.2提高烧结矿强度,改善烧结矿粒度组成
提高烧结矿强度、改善烧结矿粒度组成、降低入炉粉末的具体研究可以从如下方面入手：
(1)改善混合料粒度组成,实现厚料层烧结厚料层烧结有助于提高烧结矿强度、降低燃耗和改善烧结矿的还原性。为了提高料层厚度,可以通过增设三次混合,增加混合料的造球时间,实施中子测水,采用九辊布料器偏析布料,实行燃料分加等小球团烧结技术,从而改善了混合料的粒度组成,提高了混合料的透气性,为厚料层烧结创造了较好的条件。
(2)完善整粒铺底工艺适合设备陈旧,工艺落后的老厂改造,烧结矿整粒后,其粒度组成均匀,强度大幅度提高,入炉粉末量明显降低。
(3)采用低负压点火技术。低负压点火有利于降低点火煤气消耗、改善烧结过程透气性,改善边缘点火效果,提高表层烧结矿强度。
(4)配加活性生石灰。工业试验表明:配加活性生石灰可改善烧结混合料粒度组成,降低混合料堆比重,提高烧结料中小球的热强度;活性生石灰配5%、烧结可增产6.31%。
(5)加强筛分设备的维护管理。为了提高整粒筛及沟下筛的筛分效率,可加强对筛分设备的点检与维护,及时发现并更新破损筛板,确保烧结矿粒度满足高炉的需要。使入炉烧结矿粉末明显下降。
2.3改善烧结矿的冶金性能
改善烧结矿的冶金性能可从以下几方面进行：
2.3.1低烧结矿FeO含量,提高还原性
如武钢采取提高烧结矿碱度，提高料层厚度，实行低水低碳操作，强化混合料制粒，控制烧结温度，减少磁铁精矿用量，二烧实行机上冷却等措施，取得了很好的成效[4]。
2.3.2降低低温还原粉化率
一般认为,RDI与烧结矿的FeO含量密切相关,FeO降低则RDI升高。武钢烧结厂为了既要提高烧结矿的还原性,又要降低RDI,除了对Al2O3、MgO、SiO2、FeO这些有较大影响的成分进行控制以外,还采用了在烧结矿表面喷洒CaCl2溶液的措施,使RDI比未喷洒时降低了30%以上。1998年又研究成功喷洒MgCl2溶液,现全厂烧结矿都在出厂前喷洒了MgCl2溶液,其效果比喷洒CaCl2更好,烧结矿的RDI-3115一般都在30%以下,满足了高炉要求。
3．结语
从上述研究可以看出无论是从提高烧结矿产量还是改善烧结矿质量指标方面，研究的的效果都非常可观。不仅烧结矿的产质量的指标明显改善，而且给企业带来了很好的经济效益。随着技术水平的不断提高和学科间的不断交叉，相信今后改善烧结矿的产质量指标的研究会更多，更有效果和经济价值。
【参考文献】
［１］葛西荣辉等.烧结过程中氧化氮及其他氮氧化物的排放.见:周取定等主编.第六届国际造块会议论文选.北京:中国金属学会,1994:318-331.
［２］郑玉春.《京都议定书》将对钢铁工业产生影响.世界金属导报,20051311.
［３］贺先新,翁得明.烧结固体燃料分加的研究.武钢技术,2002,40(4).
［４］方祥东.提高烧结质量的生产实践.湖南有色金属,2004.8,20(4).
［５］林钢生.韶钢烧结厂提高烧结矿产量的实践.烧结球团,1999,1,24(1).