1、1高比例外粉条件下的烧结生产实践王素涛 王 斌 张如伟 李俊敏（宣钢炼铁厂）摘 要 为应对原料条件的变化，宣钢在烧结生产中不断增加外粉比例，降低精粉率，摸索总结多种外粉烧结的参数控制，保证主要技术指标稳定，满足了高炉的生产需要。关键词 外粉 配矿 烧结生产1 前 言受世界金融危机的影响，从2008年8月份起，钢铁行业受到的冲击日益凸现，钢材价格的一路下跌，迫使各钢铁企业在产品成本上重做文章，寻求微利空间。宣钢采取了大幅度降低库存资金占用，开展各项技术攻关等一系列措施，向采购、生产、管理、销售等各个环节要效益。在烧结生产中，从2008年9月起，减少精粉进厂量，增加低价外粉配烧、最大限度利用库存原
2、料资源进行生产。炼铁厂西区入烧外粉配比由17月份的平均23%逐步提高到12月份的45%，精粉率由17月份的平均35%降低到8月份以后的10%左右，混匀杂料配比相应提高了5%。为了适应烧结原料条件的变化，稳定生产，保证技术经济指标，西铁区在生产中进行了多种外粉（主要为印粉、澳粉、FMG粉、PB粉、伊朗粉矿等）大比例配烧实践，总结了一些经验和不足。2 17月份烧结生产情况17月份，宣钢西铁区外粉入烧比例在20%左右，入烧精粉率35%左右，主要为半自熔精粉、低钛自熔精粉和低钛酸精，具体配料结构见表1。在此结构下，烧结矿碱度控制在2.25倍，品位计划51.5%，因为生产高碱度烧结矿，烧结矿强度达到80
3、%以上，主要冶金性能指标较好，为高炉生产提供了稳定的原料条件，烧结矿质量指标见表2。表1 17月份入烧原、燃料结构( %）月份 半自熔 低钛精粉 外粉 返矿 混匀料 钙灰 镁灰 燃料1 月 11.13 21.91 23.72 17.20 9.81 9.90 1.98 4.362 月 17.85 22.37 19.58 12.42 10.35 10.49 2.56 4.393 月 19.52 16.59 20.38 16.75 9.42 9.27 3.62 4.454 月 20.15 15.86 21.61 17.39 7.49 10.20 2.94 4.375 月 20.19 14.46 23
4、.87 15.92 7.65 10.57 3.07 4.276 月 12.58 22.42 23.51 16.30 7.25 9.59 2.95 4.427 月 15.76 11.23 29.96 17.89 7.74 9.64 3.25 4.58表2 17月份烧结矿质量指标（%）月份 份TFe FeO SiO2 MgO TiO2 R2 品稳 碱稳 强度1 月 52.29 10.17 6.05 3.22 0.71 2.25 96.88 96.55 81.1222 月 51.75 10.22 6.20 3.19 0.73 2.26 96.34 97.03 81.193 月 51.61 10.11
5、 6.25 3.20 0.77 2.26 96.23 97.06 81.134 月 51.50 10.54 6.34 3.20 0.79 2.25 95.95 97.50 80.915 月 51.50 10.41 6.35 3.19 0.76 2.24 97.80 97.87 81.296 月 51.68 10.53 6.23 3.21 0.69 2.28 95.90 97.56 81.127 月 52.06 10.41 6.27 3.18 0.77 2.27 96.93 97.33 81.103 外粉进厂及库存情况 3.1 外粉的分类及存放宣钢西铁区储料货位紧缺，不具备单品种储料条件，经常根
6、据生产实际需要调整货位的存放品种。2008年下半年，根据进厂及生产情况，火运外粉的存储货位分为4道北，1道南、北和200米货位；汽运外粉主要集中存放在西炼钢现场。79月份主要进厂的63.5印粉集中存放于200米货位，进厂的60印粉现进现吃；10月份开始进厂FMG粉，大部分单独存放于4道北，剩余部分与同期进厂的60印粉混合存放于1道北；11月份进厂的PB粉和同期进厂的FMG粉均存放于4道北；1道南主要堆放地皮料和部分60印粉；汽运高硅伊朗粉存放于西炼钢现场。3.2 主要外粉的化学成份和性能表3 主要入烧外粉的化学成份（%） 物 种 TFe SiO2 TiO2 H2O63.5 印粉 63.35 4
7、.03 0.24 5.6860 印粉 60.04 5.19 0.41 5.30FMG 粉 59.70 4.31 0.23 4.40PB 粉 60.75 4.26 0.19 4.88汽运伊朗粉 54.58 7.28 0.56 1.88从表 3 和表 4 可以看出，2008 年下半年西铁区进厂和库存的外粉品种相对稳定、粒级组成较理想，但通过烧结杯试验和单品种矿粉烧结性能测试，目前库存外粉量较大的 FMG 粉和 PB 粉烧损较高、接近褐铁矿，其结构疏松，空隙度大，在烧结过程中需要消耗大量燃料，烧结性能不理想；63.5 印粉为高熔点物质，在低温烧结下液相流动性较差，这些都会影响烧结矿强度；因此，在烧结
8、生产中必须考虑合理配矿，找出适宜的烧结控制参数，保证烧结矿强度和质量。表 4 主要入烧外粉的粒度组成（%）4 不同配矿方案下的生产情况4.1 低品位印粉、澳粉和高硅伊朗粉烧结8、9月份西铁区烧结生产所用外粉主要为20%左右的低品位（58）印粉和澳粉的混合粉+10%伊朗粗粉+5%左右外蒙粉，总外粉比例基本控制在35%，配以20%的精粉烧结。由于伊朗粗粉、外蒙粉SiO 2含量较高，具备充足的液相生成条件，且所用澳粉烧结性能较好，虽然外粉比例提高后，骨架料增多，烧结透气性增强，但通过采取适当的压料，增加水分控制等措施，烧结过程较稳定，烧结矿强度没有明显变化，其他技术指标正常，见表5。4.2 60印粉
9、、FMG粉烧结物 种 +8 85 53 31 -163.5 印粉11.53 11.96 9.56 15.33 51.6260 印粉 18.88 15.17 12.75 25.98 27.22FMG 粉 9.18 21.82 16.97 29.07 22.96PB 粉 7.48 19.66 14.58 21.47 36.81汽运伊朗粉21.44 26.36 18.27 19.72 14.213进入 10 月份，外粉配比增至 40%，主要为FMG 粉和 60 印粉。同时受高炉炉料结构影响，烧结矿碱度由原来 2.25 倍降至 2.05 倍，造成烧结熔剂配加量不足，混合料成球变差；随着外粉比例的提高，
10、混合料中大颗粒料增加，布料制度不理想，料层中、下部透气性过好，高温保持时间缩短，烧结料温得不到保证，液相生成量减少，结晶程度不够，烧结矿饼结构疏松；另外，FMG粉结晶水含量高达 10%左右，其基础烧结性能较差，当其配比增至 25%以上时，在烧结过程中表现自行爆裂，同时伴随粘结相的变化，在烧结机尾断面呈现出“花脸” ，烧结饼中原矿颗粒存在较多，多为点粘结、易碎；烧结成品矿强度由原来的 80%一度降低到 77%左右，510mm 小粒级明显增多。其他指标见表 5。4.3 63.5印粉、60印粉、FMG粉、伊朗粉烧结为改善烧结状况，从 11 月初降低 FMG 粉配比至 10%左右，同时适当增加 63.
11、5 印粉和伊朗粗粉配入，外粉配比仍维持在 40%。在操作手段中采取适当放宽燃料粒度、增加燃料比，从而提高烧结料层燃料的燃烧时间和较充分的热源，达到提高烧结料层高温保持时间的目的。适当下调混合料水分，降低料层透气性、延长烧结时间。增加料层厚度、采取压料控制，有意降低料层透气性、延长烧结时间。恢复添加剂的使用。以上措施的实施，使烧结矿外观质量明显改善，薄壁、原矿颗粒物料减少，烧结矿强度由11 月上旬的 78.51%提高到 11 月中、下旬的79.77%。其他指标见表 5。表5 812月烧结矿质量指标（%） 月份 TFe FeO SiO2 MgO TiO2 R2 碱稳 品稳 强度8 月 52.63
12、10.36 6.21 3.20 0.71 2.21 97.71 98.06 81.149 月 51.86 10.50 6.29 3.21 0.72 2.21 97.19 97.03 81.1010 月 51.81 10.59 6.38 3.23 0.65 2.14 98.09 97.75 80.2111 月 52.52 10.98 6.17 3.28 0.49 2.12 97.78 95.27 79.6712 月 52.15 10.68 6.22 3.22 0.47 2.15 97.59 97.63 79.724.4 强度降低原因分析外粉比例增至 40%以后，烧结矿强度明显降低，分析原因主要是
13、外粉比例增大的同时，其入烧品种、结构的不合理性愈加明显。从物理性能看，所使用的外粉混合料的粒度组成中 10mm以上大颗粒较多，不适合高比例外粉烧结；从化学性质看，烧结性能好的外粉品种少，所用外粉大多液相流动性差，不利于烧结过程中的固相粘结。其次，碱度对烧结矿强度影响很大，碱度降低后，不利于强度和还原性均最好的铁酸钙粘结相生成。再次，受成本压力影响，烧结停用了添加剂，对烧结矿强度造成一定影响。5 结 语1）大比例配用外粉烧结，理论上可以改善混合料粒度组成，提高料层透气性，为低碳厚料层操作创造了条件。但是，针对宣钢的外粉条件，当外粉比例增至40%后，其品种、结构的不合理对烧结过程的影响更加突出。10mm以上大颗粒较多，烧结性能好的外粉品种少，在烧结过程中生成的液相量少、粘结相发育不好。因此，在高外4粉配比条件下，需要保证入烧10%左右的细粉资源，同时配以烧结性能较好的外粉品种。2）以粉矿为主的混合料烧结，对其水、碳的波动比较敏感。生产过程中应确保混合料水、碳及生产操作的稳定。其次，碱度对烧结矿强度影响很大，碱度降低后，不利于强度和还原性均最好的铁酸钙粘结相生成。因此，在条件允许的情况下，应尽可能采用较高的烧结矿碱度。参考文献1 程国彪等.大比例配用进口粉矿的烧结试验及生产.烧结球团.2004，29（1）：1011
