李永軍 陳路路 陳建國
摘要:旋力特鋼為了強化高爐冶煉,在確保燒結利用系數1.8t/m2h的基礎上,通過工藝設備技術改造和優化原料結構、提高工藝操作水平,實現了低硅(硅≤4.5)高品位(TFe≥58.0)燒結礦的生產。
關鍵詞:低硅燒結;生產實踐
1 引言
旋力特鋼燒結廠至投產以來,燒結礦二氧化硅由最初的6.0左右降低到現在的5.0左右,品位由最初的55.0左右提高到現在的56.5以上。隨著公司對高爐產能提升的要求,燒結目前的品位水平難以滿足高爐提高入爐品位的需求,2018年7月份開始,為了進一步強化高爐冶煉,經公司研究決定,采取低硅燒結工藝攻關提高燒結礦品位,達到提高入爐品位目標。
2低硅燒結的措施
2.1優化原料結構
燒結廠原使用的原料結構如表1所示,燒結主料為PB粉、毛粉、俄羅斯精粉和混合粉,其中PB粉為主礦,毛粉和俄羅斯精粉為輔料,混合粉為調節料,鐵料比55%。燒結礦預算成份如表2所示,考慮平衡鎂鋁比等,同時為了確保利用系數達到1.8t/㎡h,燒結礦硅難以做到4.8以下,品位難以達到58.0以上。
通過調整原料結構,用卡粉代替PB粉使用,用津布巴粉代替混合粉使用,以達到降硅、提品位同時提高配礦經濟效益的目的。具體配比如表3所示,鐵料比達到56%。燒結礦預算成份如表4所示,在微調生石灰和白云石配比的前提下,燒結礦硅穩控制在4.5以下,品位穩定在58.0以上。
表1:
名稱 |
主要化學成份 |
||||||
TFe |
SiO2 |
Al2O3 |
S |
P |
燒損 |
配比 |
|
PB粉 |
61.6 |
3.8 |
2.4 |
0.040 |
0.106 |
5.3 |
25% |
毛粉 |
62.5 |
9.5 |
1.0 |
0.035 |
0.060 |
0.7 |
14% |
俄精 |
63.5 |
1.4 |
1.5 |
0.240 |
0.065 |
0.9 |
6% |
混合粉 |
58.5 |
6.0 |
2.5 |
0.055 |
0.070 |
5.5 |
10% |
表2:
TFe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
S |
P |
R |
Al2O3 |
56.5 |
5.1 |
10.2 |
2.2 |
0.025 |
0.080 |
2.0 |
2.1 |
表3:
名稱 |
主要化學成份 |
||||||
TFe |
SiO2 |
Al2O3 |
S |
P |
燒損 |
配比 |
|
卡粉 |
64.8 |
1.8 |
1.6 |
0.020 |
0.080 |
3.1 |
24% |
毛粉 |
62.5 |
9.5 |
1.0 |
0.035 |
0.060 |
0.7 |
14% |
俄精 |
63.5 |
1.4 |
1.5 |
0.240 |
0.065 |
0.9 |
6% |
津布巴 |
62.0 |
3.6 |
2.6 |
0.035 |
0.115 |
3.0 |
9% |
表4:
TFe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
S |
P |
R |
Al2O3 |
58.3 |
4.33 |
9.0 |
2.0 |
0.020 |
0.082 |
2.08 |
1.85 |
2.2工藝設備技術改造
在堿度范圍不變的前提下,生產高品位低硅燒結礦最大難點在于粘接相少,強度變差,產量降低。燒結廠通過以下工藝技術改造,確保了燒結礦的產、質量等技術經濟指標。
2.2.1生石灰的消化
原有的生石灰消化器,因揚塵較大,一直未能連續使用,7月份改造了生石灰打水方式,讓生石灰入一混前消化,提高了混合料的料溫和造球性能,在燒結過程中加快了固相反應和液相的生成。
2.2.2制粒機內料襯改造和蒸汽布局的調整
利用檢修機會將制粒機(φ3.8M×15M)內原有的4根料襯增加到16根,保證混合料造球。同時對制粒機蒸汽管道的布局進行調整,將原有的直管改造為“┌”型,讓蒸汽出口直接噴入混合料滾動位置。
2.2.3混合料倉內蒸汽布局的調整
將混合料倉原有的雙管插入式預熱蒸汽管道改為雙層環繞式,使混合料倉內的混合料均勻、高效加熱。混合料倉出料口料溫實測平均由改造前的40℃左右升高至不低于60℃。
2.2.4松料器的調整
對燒結機原有的兩排松料器進行技術改造增加成三排,同時對三排松料棒的長度和直徑進行調整,長度加長到2米以上,直徑由原先的φ28圓鋼改為φ32的圓鋼。
2.2.5燒結機臺車兩邊壓料輥的安裝和盲篦條的使用
在燒結機臺車布料位置的兩邊安裝壓料輥,控制臺車兩邊的混合料的風速,同時在臺車兩邊使用部分盲篦條。
2.2.6燒結機頭尾密封的調整
利用檢修更換了燒結機頭尾密封,并對其位置進行了調整,在減少漏風的同時適度調整了有效燒結面積。
2.2.7厚料層燒結
在提高了物料透氣性的前提下采用700mm厚料層燒結,提高了高溫保持時間使液相發展和再結晶充分,不僅降低了燃耗還提高了燒結礦的成品率。
綜合原料結構優化和工藝設備技術改造,在低硅燒結生產過程中所有相關技術參數未有明顯降低,具體變化如表5所示。
表5:
燒結礦種類 |
垂直燒結速度(mm/min) |
利用系數(t/㎡h) |
轉鼓指數 |
抗磨指數 |
普通燒結礦 |
19.89 |
1.92 |
75.65 |
5.8 |
低硅燒結礦 |
19.35 |
1.82 |
75.10 |
6.0 |
生產期間燒結礦平均分析如表6
表6:
TFe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
S |
P |
R |
Al2O3 |
58.2 |
4.25 |
8.90 |
2.04 |
0.022 |
0.080 |
2.09 |
1.83 |
2.3提高工藝操作水平
2.3.1穩定配料和燃料粒度
穩定控制含鐵原料、燃料和熔劑的實際下料量,電子稱計量控制3‰以內為目標,同時考慮入配原料的水分變化、燃料的固定碳和水分變化,確保入燒混合料的成份穩定。燃料粒度0-3mm控制在75-78%。
2.3.2布料透氣性管控
布料時注意調整多輥布料器和給料機的轉速,使混合料粒度達到由從上到下按照從小到大分布,盡可能避免由于不合理布料偏析導致的透氣性變化及料層縱向透氣性穩定;同時對松料器的使用嚴格管控,嚴禁因松料器粘料和變形導致的物料透氣性整體偏移。
2.3.3原始透氣性的保證(低負壓點火)
1#、2#、風箱點火負壓控制在燒結負壓1/2左右,保持料層良好的原始透氣性,為后續保持良好燒結過程透氣性打好基礎。且1、2、3號風箱翻板每間隔3小時左右來回動作一次,確保不因風箱內積料影響低負壓點火效果。
2.3.4上層延長高溫保持時間
在燒結機點火器保溫爐之后延長一段3M左右的保溫爐,使臺車上層燒結礦的高溫保持時間延長,避免因常溫空氣迅速通過表層燒結礦導致其再結晶時間變短,冷卻液相中玻璃相含量高而變脆。
2.3.5穩定燒結總管負壓
在穩定水分、配碳、料層的基礎上,通過工藝微調,穩定控制燒結總管負壓在14.5KPa-15.5KPa,使燃燒帶厚度受控、液相生成量受控、運行低溫燒結工藝狀態,確保透氣性和燒結礦強度。
2.3.6高溫區熱制度管控
燒結高溫區風箱溫度控制在250-280℃之間,結合負壓和風量微調,使燒結料層高溫區熱工狀態處于受控狀態。
3結語
通過旋力特鋼燒結廠在低硅燒結生產中的實踐經驗證明,在燒結利用系數保持1.8t/㎡h的基礎上,實現了燒結礦SiO2保持在4.3左右,TFe保持在58以上,滿足了高爐提高入爐品位需求,為企業燒結工序調整優化和降本增效提供了支撐。
本文用以技術交流,不妥之處敬請同行指正