烧结矿成品率控制技术研究

and implemented on the based of process and raw materials． Sinter average yield has increased from 69． 02% to 77． 47% ．
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前言
烧结矿成 品 率 是 指 成 品 烧 结 矿 （ 一 般 粒 度 ≥ 5 mm） 占烧结饼量的比率。 烧结矿成品率的提高， 就意味着烧结生产效率的提升。烧结矿成品率的高 不仅直接影响烧结机的生产率， 同时还会影响烧 低， 结矿生产的能源消耗及成本
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少了变料次数， 稳定了烧结原料结构。 2． 3 烧结过程工艺参数控制 1 ） 烧结机料层厚度。 增加烧结机料层厚度， 可 有利于烧结 以相对降低表层低强度烧结饼的含量， 原料 矿成品率的提高。 料层厚度的增加要与工艺、 2 条件相适应。400 m 烧结机料层厚度的控制原则 是： 基准料 层 厚 度 700 mm （ 与 烧 结 机 栏 板 平 齐 ） 。 根据原料结构中粉矿配用比例灵活调整。 在工艺、 原料条件许可的情况下， 尽可能保持较高的料层厚 度控制水平。具体控制方法如下： 粉矿配用比例 25% ～ 45% 时， 烧结机料层厚度 700 mm ～ 730 mm， 并适当压料； 粉矿配用 比 例 低 于 25% 时， 烧结机安装松料 器， 料层厚度 700 mm； 粉矿配用比例大于 45% 时， 烧结机料层厚度控 制在 730 mm 以上， 实行超厚料层烧结。 如 2010 年 6 月份， 烧结原料结构配比中粉矿配 最低值达 12． 5% 。在使用该 用比例降低到 22． 0% ， 原料结构的混匀料之前， 在烧结机上加装了能够改善 烧结机料层厚度按 700 mm 控 料层透气性的松料器， 制。8 月份， 烧结原料结构配比中粉矿配用比例增加 53% ， 到了 最高达 55． 5% 。在使用该原料结构的混 匀料之前， 及时拆除了松料器， 并把烧结机料层厚度 控制在了 750 mm 以上， 实行超高料层烧结。同时， 增 就保证了烧结机使用不 加了压料装置的重量。这样， 同原料结构的混匀料时， 烧结料层透气性的相对稳 定， 为烧结矿成品率的有效控制创造了条件。 2 ） 垂直烧结速度。 在一定的原料条件下， 垂直 烧结速度和烧结矿强度呈负相关关系 。当使用混合 料烧结性能变化时， 可以通过适当控制垂直烧结速 度而对烧结矿强度进行控制， 从而达到稳定烧结矿 成品率的目的。控制垂直烧结速度常用的方法， 一 是控制主抽风机风门开度， 调整烧结机上料量 （ 实 际是控制烧结机生产率 ） ； 二是控制烧结机料层厚 度、 压料程度等。 3 ） 布料和点火。 布料控制重点是料面平整， 无 空洞出现， 压料时要左右均匀， 保持整个烧结料层透 气性的均匀性。台车两侧料面适当压料， 以减轻边 应 缘效应的作用。均匀的布料反映在机尾断面上， 该是红矿层基本控制在一条直线上 。 在点火操作控制上， 除保持适宜的点火温度、 点 还要保持一定的点火深度， 实行微负压点 火强度外， 火。这样， 可以在一定程度上减小烧结机料面裂纹 的程度， 有利于烧结矿返矿的降低。 4 ） 混合料水、 碳含量。 混合料水、 碳的控制内
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联系人： 高丙寅， 高级工程师， 河南． 安阳（ 455004 ） ， 安阳钢铁股份有限公司炼铁厂；
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粒而产生的粉末含量， 在烧结机系统设计定型后， 只 有靠改善烧结矿强度的措施来完成 。 2 烧结矿成品率控制的技术措施 控制烧结矿成品率的措施应根据烧结矿返矿产 结合烧结生产的工艺、 原料等具体条件而 生的途径， 制定。烧结生产的工艺、 原料条件不同， 各个影响因 素对成品率的影响程度不同， 采取的具体技术措施 也不尽相同。为了掌握适合安钢工艺、 原料条件实 际的烧结矿成品率控制技术， 提高烧结矿成品率， 安 钢烧结厂在 400 ㎡烧结机系统进行了烧结矿成品率 控制技术的研究。 2． 1 烧结矿强度控制 要控制好烧结矿成品率， 首先要控制好烧结矿 强度这个基础。如果单从提高烧结矿成品率的角度 应该是烧结矿强度即转鼓指数愈高愈好。 但 考虑， 是， 由于影响烧结矿强度的因素很多 ， 尤其是在复杂 多变的铁矿粉市场条件和严峻的成本压力下 ， 要长 期将烧结矿转鼓指数维持在一个较高的水平上是不 现实的， 故烧结矿强度的波动在所难免。 为了避免 因烧结矿强度波动对烧结矿成品率带来大的影响 ， 采取的控制措施是： 1 ） 根 据 烧 结 矿 转 鼓 指 数 波 动 情 况 分 段 控 制。 当转鼓指数≥78% 时， 生产过程工艺参数按正常状 态控制； 转鼓指数在 78% ～ 76% 之间时， 适当增加 提高烧结矿 FeO 控制水平； 当转鼓 固体燃料配比， 指数≤76% 时， 关小烧结机主抽风机风门， 降低垂直 烧结速度， 减小配料室上料量。 2 ） 提高烧结矿转鼓指数的稳定性。 烧结矿转 鼓指数的波动， 必然会引起返矿量的波动， 从而导致 烧结矿成品率的波动。 转鼓指数的波动， 反映出的 信息就是烧结生产过程不稳定。在提高烧结矿转鼓 指数稳定性的措施上， 主要是以稳定烧结生产过程 为主， 并把转鼓指数稳定率作为一项重要的质量指 标进行控制和考核。 2． 2 原料结构优化及控制 烧结矿强度高， 固然对提高烧结矿成品率有好 ， 处 但并不能说明烧结矿成品率一定就高 。这一点， 在过去多次的烧结实验室试验中都得到证明 。提高 只能减少烧结生产过程中因转运而增 烧结矿强度， 加的粉末含量， 并不能直接减少烧结饼中原始的粉 末含量。烧结矿 （ 饼 ） 中原始粉末含量与烧结混合 料的烧结性能 （ 液相的性质和数量 ） 有关。 原料结 构决定混合料的烧结性能。 改善混合料的烧结性 能， 必须从原料结构优化入手。 目前， 钢铁市场面临的形势异常严峻， 铁矿粉市
场变幻莫测， 在原料结构优化方面， 不仅要考虑混合 料的烧结性能， 而且要考虑混合料的成本， 二者必须 兼顾。原料结构优化的原则是， 在烧结性能 （ 烧结 原料成本最低。 矿强度 ） 满足生产需要的情况下， 抛开成本， 片面追求混合料烧结性能最优化是没有 意义的。在原料结构优化方面， 主要做法是： 1 ） 依据原料资源条件、 成本控制目标、 炼铁生 产对烧结矿品位的要求及烧结工艺条件等确定原料 结构配比方案。 2 ） 对 原 料 结 构 配 比 方 案 进 行 烧 结 性 能 优 化。 该优化方法采用两种方式， 一是利用历史配矿经验， 限定矿种的适宜配比范围。如磁铁精矿和赤铁粉矿 的配用比例、 某些特定矿种的最高配比量等； 二是进 行实验室试验。 必要时， 进行工业性试验。 通过试 验证烧结混合料的烧结性能， 探索适宜的烧结工 验， 艺参数。这样， 有效避免了烧结性能不确定的配料 方案在使用时， 引起烧结生产过程的波动而导致的 烧结返矿率的升高现象。 3 ） 做好变料操作控制。不同的原料结构， 具有不 对应不同的适宜工艺控制参数。当两 同的烧结性能， 种不同的原料结构的混合料进行变料时， 不可避免地 就会造成烧结生产过程的波动。做好变料操作控制， 可以有效地减小变料时烧结生产过程波动而带来的 成品率的变化。变料操作的控制内容主要包括： 配料 系统对两种不同结构原料的平稳转换过渡 （ 包括堆 尾、 堆头料的处理） 、 变料后合理的烧结工艺参数的确 定以及必要时工艺装备的调整。如在 2010 年 8 月 当烧结原料结构由大比例精矿为主调整为大比例 份， 粉矿为主时， 在对烧结机料层厚度、 燃料粒度、 混合料 水分、 混合料配碳量等工艺参数控制标准调整的同 时， 及时拆除了为适应大比例精矿原料结构烧结时加 装的松料器， 成功实现了两种烧结性能差异较大的原 料结构在生产上的平稳过渡， 稳定了烧结过程， 没有 “大变料” 因 而使烧结矿成品率产生大的波动。 4 ） 稳定原料结构， 尽量减少变料次数。 符合生 产实际的合理烧结工艺参数， 只有在长期生产实践 的探索中才能准确地确定。 因此， 只有稳定原料结 构， 减少变料次数， 才能保持烧结生产过程的长期稳 定以及烧结矿成品率的长期稳定 。在稳定原料结构 方面， 在工序控制上， 就是及时掌握可供利用的原料 资源情况， 在不同烧结生产系统之间合理配置 ， 确定 烧结性能 配料方案。对于物理化学成分基本相同， 相近的矿种， 充分发挥原料中和料场的作用， 进行合 并堆放、 使用。这样， 在保证混匀料品质基本不变的 情况下， 既提高了原料中和混匀料场的利用率 ， 又减
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中经常看到的原矿颗粒， 就是这种现象造成的。 虽被粘结但粘结强度小的颗粒， 主要产生在烧 结机料层的表面和边缘部分。 烧结机上混合料点火烧结后， 由于表面直接和 冷却速度快， 烧结过程中产生的液相还 冷空气接触， 未来得及迁移聚集即被冷却为固相 。此处的烧结饼 且内应力较大， 强度极差。 内部均为薄壁大孔结构， 破碎后， 几乎百分之百变为返矿。 该部分烧结矿层 厚度一般在 30 mm ～ 40 mm 左右， 随烧结过程的垂 直烧结速度、 烧结料烧结性能的不同会有所变化 。 提高烧结机料层厚度， 实行厚料层烧结， 会相对降低 该部分烧结矿占整个烧结饼的比重， 有利于烧结矿 成品率的提高。 鉴于烧结工艺的特点， 烧结机边缘混合料层的 透气性要大于台车中间混合料层的透气性 ， 俗称为 “边缘效应” 。由于 “边缘效应” 的存在， 布在台车边 缘的混合料的烧结速度要大于中间混合料的速度 ， 这样， 就会产生与表层烧结矿相似的烧结效果。 烧 结机台车愈宽， 边缘烧结矿占整块台车烧结饼的比 重愈小， 对成品率的影响作用相对就愈弱 。显然， 在 “边缘效应” 削弱 上， 大型烧结机比小型烧结机具有 更大的优势。 保持一定的烧结矿强度是提高烧结矿成品率的 基础。提高烧结矿强度， 可以有效提高烧结饼的抗 摔打能力， 减少烧结饼在生产过程中转运摔打而产 生的粉末含量。降低烧结饼在转运和破碎过程中减
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Apr． 2012 Vol． 20 No． 2