烧结矿碱度波动影响因素探讨

Ser i a l N o.482 June.2009现 代 矿 业

M ORDEN M I N I NG

总第482期

2009年6月第6期

李建华,066326河北省秦皇岛市。烧结矿碱度波动影响因素探讨

李建华 康 健 成富全

(首秦金属材料有限公司)

摘 要:针对首秦烧结矿合格率低的情况,通过理论计算和实际情况分析,探讨了碱度波动的影响因素,提出了碱度稳定措施,提高了碱度合格率和烧结矿质量,稳定了烧结矿生产。

关键词:烧结矿;碱度;合格率

中图分类号:TF046.4 文献标识码:B 文章编号:1674-6082(2009)06-0098-02

精料 是提高铁水产量及质量,使高炉达到高产、优质、低耗、长寿和高效运行的基础。烧结矿作为主要入炉原料,必须具备高品位、高强度、高冶金性能;化学成分稳定、冶金性能稳定、粒度大小及组成稳定;粉末少、有害杂质少的特征。其中烧结矿的碱度稳定率是提高烧结矿产量、质量的关键影响因素,有必要对影响烧结矿碱度因素进行了探讨。

1 烧结矿生产现状

秦皇岛首秦金属材料有限公司(以下简称 首秦 )目前烧结矿碱度中线为1.83(R 0.05、R 0.1分别为首秦烧结矿碱度一级品与合格品指标),表1是首秦2008年下半年碱度指标完成情况。

表1 2008年7~11月碱度指标完成情况(%)项目7月8月9月10月11月

合格率88.2595.298.2998.3793.45

一级品率77.9382.5280.7477.8772.93

由于国内外购原料成分波动较大,且厂内没有原料混匀场,导致烧结原料成分波动较大,烧结矿碱度一级品率较低,尤其是2008年11月份,碱度一级品率出现大幅度下滑,只有72.93%,影响全年指标任务的完成。

2 原料成分和配比波动对碱度合格率的影响

2.1 原料成分

表2是原料成分,主要包括铁原料及熔剂。

2.2 原料成分和配比波动临界值计算

为了分析比较每种原料成分波动及配比的变化对烧结矿碱度的影响程度,引入一个 临界值 的概念,即假设在其它原料成分或配比不发生任何波动的条件下,该种原料的最大允许波动量,以比较各种原料波动对烧结矿TFe和碱度波动的影响力。

表2 原料成分(%)项目TFe H2O湿配比干配比S i O2C a O Ig残存矿粉A65.979.771513.537.380.45 2.0713.25矿粉B61.518.052220.23 5.20.09 5.0319.21矿粉C66.266.781614.92 1.390.045 2.3714.56矿粉D67.726.4376.55 1.670.110.95 6.49矿粉E588.482018.30 5.470.1211.0416.28灰石031211.64 5.9247.5542.64 6.68白灰0044 5.1771.9215.49 3.38

由:P i(1-W i) C a O i

Si O2=0.05(1)得: Ca O=

0.05 S i O2

P i(1-W i)

,(2)由:

Ca O

Si O2+P i(1-W i) S i O2i=R0-0.05,(3)

得: S i O2=

0.05 S i O2

(R0-0.05)(1-W i)

,(4)由:

Q i(1-W i)C a O i+ C a O i

Q i(1-W i)S i O2+ Si O2i=R0+0.05,(5)

得: Q i=

0.05 S i O2

(1-W i)[Ca O-(R0+0.05)S i O2i]

,(6)式中,P i为第i种矿粉的湿配比;W i为第i种矿粉的水分; S i O2为各种原料中S i O2之和; Ca O为各种原料中Ca O之和; Ca O i为第i种矿粉Ca O波动量对碱度影响的临界值; S i O2i第i种矿粉S i O2波动量对碱度影响的临界值; Q i为第i种矿粉配比波动量对碱度影响临界值。

由式(2)、式(4)、式(6)计算可得表3。

2.3 临界值波动影响因素分析

2.3.1 原料成分波动对碱度的影响

从表3可以看出,含铁原料中矿粉A的临界值最小,允许波动的最大临界值仅为0.47%,对碱度影响最大。计算结果也与实际情况一致,首秦矿粉A为外购原料,由于全球经济危机对钢铁行业的影响,因价格原因,矿粉A货源组织出现困难,致使出

98

现多家供应的情况,供应户越多,各家矿粉A 成分差异越大,批量小批次多,且首秦由于没有原料场,矿粉A 得不到充分混匀,矿粉A 配比大,槽存低,导致原料成分中Si 波动范围较大,为3.95%~9.00%,给配料工的分析判断带来困难,极大的影响碱度计算,见图1。其他含铁原料如矿粉C 、矿粉D 、矿粉B 等为均为进口原料,质量较好,槽存较高,成分波动相对较小,对碱度稳定性的影响相对较小。

表3 原料成分及配比波动临界值

(%)

原料成分 C a O i S i O 2i Q i

矿粉A 1.470.421.64矿粉B 0.980.552.23矿粉C 2.331.758.30矿粉D 3.031.707.01矿粉E 1.090.612.14灰石 1.660.930.55白灰

6.62

3.72

0.

32

图1 矿粉A S i 含量变化趋势

2.3.2 配比波动对碱度的影响

由表3可知,白灰配比波动的临界值最小,仅为0.32%,对碱度影响最大,其次为灰石。首秦为保证

烧结矿碱度合格率,将铁料和白灰的配比固定,根据烧结矿化学成分变化,调整灰石的配比。近期由于灰石供应紧张,质量出现下降,配比调整频率比较高,是导致碱度一级品率降低的主要原因之一。灰石主要成分Ca O 、Si O 2波动较大,采用灰石有效钙P 表示灰石质量特性,P =Ca O -1.83Si O 2。

由图2和图3可见,白灰与灰石有效钙成分波动较大,给烧结矿碱度的调整带来较大困难。生产中注意调整灰石和蛇纹石配比,以调整烧结矿中C a 与Si 的含量,

满足烧结矿质量需要。

由图4可见,灰石配比调整较大。由于矿粉A 和熔剂成分波动影响较大,导致烧结矿碱度调整频

繁,最多每2h 调整一次,对烧结矿的稳定生产带来不利影响,使配料工作处于极为被动的状态。

图4 灰石配比变化趋势

3 碱度稳定措施及效果3.1 提高碱度合格率措施

(1)加强技能培训,提高质量意识。 加强当前经济形势和碱度指标重要性的宣传,提高岗位人员危机意识和岗位责任心,强化质量观念与企业制度观念,提高认识; 加强配料人员操作技能培训,提高配料水平、操作熟练程度和应变能力; 强化原料下料的人工测料和流量调整,稳定配料,减少碱度不合格品; 重要生产环节设立专职岗位,白灰消化器设立专人看管后,白灰消化效果有了很大改善,发

挥白灰在烧结中的作用,提高烧结矿的质量和产量。

(2)加强设备管理,保障设备稳定运行。 加强主体设备如圆盘给料机、电子皮带秤、白灰消化器等设备的巡检,定期维护和检修; 结合首秦生产实际情况,对不配套设备进行改造,提高自动化水平,降低设备故障率,缩短检修时间; 坚持设备更新,提高科技含量,采用最新的原料在线检测设备,随时检测原料成分的变化,提高配料精度。

(3)改善货源,增强应变能力。 稳定矿粉和熔剂货源,保证矿粉A 库存量,减小成分波动,满足生产需要,减少单个熔剂生产厂家对烧结生产的制约性; 严格控制矿粉A 、白灰和石灰石进厂质量,加强质量检测,随时对熔剂进行检验,保证质量和配比的准确性。

(4)更新配料观念,提高管理水平。 现有配料计算方法存在很多弊端,配料人员业务水平参差不齐,合格碱度分析和调整缓慢,影响碱度稳定性,更新配料观念与配料方法,引进先进配料计算技术,提高理论水平与操作技能,减少人为因素干扰,增强碱度调整的应变能力,提高碱度稳定性; 配料工要做到 五勤 :勤检查、勤分析判断、勤计算调整、勤总结交流。综合原料等、烧结返矿、外界与内部因素、设备与操作影响因素,进行碱度调整; 制定特殊岗位操作制度,严格执行考核与奖励制度,增强岗

99

李建华 康 健等:烧结矿碱度波动影响因素探讨 2009年6月第6期