隋孝利，鐘 闖 ，田巖松

(河鋼集團承鋼公司 煉鐵事業部，河北 承德 067002)

摘要: 介紹了 360 m² 燒結機配加石灰石粉代替部分生石灰生產釩鈦礦的試驗及生產應用情況。試驗結果和生產實踐表明: 在原料及工藝條件下，燒結生產中配加 4% 左右的石灰石粉代替部分生石灰，可以在一定程度上改善燒結礦技術經濟指標，降低生產成本。

關鍵詞: 釩鈦礦; 石灰石粉; 生石灰; 代替; 指標; 改善

0 引言

煉鐵事業部燒結機主要以當地釩鈦磁鐵礦為原料生產燒結礦。當地釩鈦礦與普通礦相比，具有硬度大、不易吸水的特點。為保證混合料的制粒效果，提高燒結料層透氣性，多年來一直使用生石灰作為熔劑來強化生產。但隨著近年來原材料價格的上漲和鋼材價格的不斷下跌，鋼材的利潤空間被逐漸壓縮。為進一步降低生產成本，煉鐵事業部在 360 m²燒結機上進行了配加不同配比石灰石粉生產釩鈦礦的試驗，確定了最優的石灰石粉配比，并運用到實際生產。達到了降低燒結礦成本，提高燒結礦質量的目的。

1 配加前準備工作

1． 1 主要原料成分

試驗所用主要原料的化學成分見表 1。

1． 2 不同配料方法比較

配料方案見表 2。

1． 2． 1 點火基本參數

點火試驗基本參數見表 3。

1． 2． 2 不同配料方案的燒結杯

按混合料配料比例，稱出各種原料，在鐵板上人工翻倒 8 遍，混合均勻，加適量水，再混勻; 裝入圓筒混料機，混料機填充率 12%，混料時間 5 min，然后人工將混合料裝入燒結杯中; 用液化石油氣點火，點火完畢，開始抽風燒結，當燒結廢氣溫度達到最高點時做為燒結終點。燒結達到終點后，將燒結負壓降到 8 000 Pa，繼續抽風冷卻，直到廢氣溫度達到 200℃時為止。將燒結餅從燒結杯中倒出，進行落下試驗。將燒結餅從 2 m 高處落下 2 次后，全部送入 5層方孔機械篩篩分，篩分后各級產品分別稱重。 ＞5mm 作為成品礦，＜ 5 mm 作為返礦。轉鼓: 設備Φ 250 mm ×1 000 mm; 轉速: 25 r/min; 取試樣40 ～15 mm 7． 5 kg，時間8 min，轉鼓后 ＞ +6． 3 mm 的重量百分數。

1． 2． 3 試驗結果

主要技術指標見表 4，燒結礦粒度組成見表 5。

1． 3 結果分析

1． 3． 1 對利用系數的影響

配加 4% 和 7% 的石灰石粉，利用系數可達到2．00 t/( m² ·h) ; 配加 5%、6%、8%、9%和 10%的石灰石粉，利用系數均在 2． 00 t/( m² ·h) ，其中配加9%石灰石粉利用系數最低，只有1．48 t/( m² ·h) 。

1． 3． 2 對固體燃料消耗的影響

隨著石灰石粉配比的增加，固體燃料消耗整體呈上升趨勢，配加 4% 石灰石粉時固體燃料消耗最低，為 61． 37 kg /t，配加 10%的石灰石粉比配加 4%的石灰石粉固體燃料消耗升高 7． 45 kg /t。

1． 3． 3 對燒結礦粒度的影響

配加 6%和 7%的石灰石粉，燒結礦平均粒徑均在 20 mm 以下，平均粒徑最大的為配加 5% 石灰石粉的燒結礦，其次為配加 4%石灰石粉燒結礦。綜合分析利用系數、固體燃料消耗、燒結礦粒度等指標，在釩鈦燒結礦中配加 4% 的石灰石粉，可使燒結礦技術經濟指標達到最佳。

2 生產應用情況

根據試驗情況，2016 年 7 ～ 10 月在 1# 360 m²燒結機配加石灰石粉，石灰石粉配比為 4%。

2． 1 不同時期的燒結配料結構

混合料配料結構見表 6。

2． 2 燒結礦技術經濟指標改善情況

( 1) 通過一次配料使用圓盤下料配加石灰石粉，提高下料穩定性。

( 2) 設計一種清料裝置安裝在混料桶內，及時清理混料筒粘料，提高混合料料量和水分的穩定。

( 3) 在礦槽安裝疏松器，防止礦槽粘料。

( 4) 在污泥池、混料筒、礦槽加蒸汽，提高混合料溫度，防止料層過濕。

2． 3 過程參數分析

配用 4%的石灰石粉后，石灰石分解需要熱量，所以配碳量有所上升，混合料料溫降低。同時，生石灰用量降低，其質量的波動對生產的影響也相對減小; 加入石灰石粉后，混合料水分降低 0． 2% 左右。另一方面，生石灰用量降低導致混合料制粒效果差，原始負壓升高，大煙道廢氣溫度明顯降低。配加石灰石粉前后的主要過程參數見表 7。

2． 4 配加石灰石粉對生產指標的影響

從燒結礦物理性能上看，配加石灰石粉后，燒結礦轉鼓指數略有降低; ＜5 mm 及 5 ～10 mm 粒級變化不大，主要變化為 ＞40 mm 粒級減少了 2． 9 個百分點，10 ～40 mm 粒級上升了 2． 6 個百分點，整體上看燒結礦粒度更加均勻，有利于高爐冶煉。配加石灰石粉前后燒結礦物理指標詳見表 8。

從經濟技術指標上看，配加石灰石粉后，燒結機利用系數升高 0． 02 t/( m² ·h) ，品位穩定率和堿度穩定率分別提高 1． 37 個百分點和 0． 64 個百分點，燒結礦固體燃料消耗升高 2． 54 kg /t。具體經濟指標對比見表 9。

從整體上看，配加 4% 石灰石粉后，燒結料層透氣性變差，原始負壓升高，廢氣溫度降低，固體燃料消耗升高 2． 54 kg /t，燒結礦轉鼓指數降低 0． 11 個百分點。通過各項改造和工藝操作改進，燒結機利用系數、燒結礦粒度、品位穩定率和堿度穩定率等指標均得到不同程度的改善。

2． 5 對燒結礦成本的影響

從熔劑消耗情況來看，配加石灰石粉后，生石灰消耗減少( 見表 10) 。由于石灰石價格比生石灰價格低廉得多，按照承鋼熔劑價格計算，不配加石灰石粉燒結礦熔劑成本為 38． 21 元/t，配加 4%石灰石粉燒結礦熔劑成本為 33． 33 元/t，考慮到固體燃耗的上升，配加石灰石粉后，燃料成本上升了 0． 83 元/t，綜合計算配加石灰石粉后燒結礦成本降低了 4． 05元/t。

3 結論

( 1) 試驗表明: 在釩鈦燒結礦中配加石灰石粉，隨著石灰石粉用量的增加，燒結固體燃料消耗升高;在燒結原料結構條件下，配加 4% 石灰石粉替代部分生石灰生產釩鈦礦，可使燒結礦技術經濟指標達到最優。

( 2) 生產實踐表明: 在燒結原料結構條件下，配加 4%石灰石粉替代部分生石灰生產釩鈦礦，除燒結固體燃耗升高，燒結礦轉鼓指數降低外，燒結機利用系數、燒結礦粒度、品位穩定率和堿度穩定率等指標均得到不同程度的改善; 燒結礦粒度更均勻，雖然固體燃耗有所上升，但是石灰石價格比生石灰價格低廉，因此可顯著降低燒結礦成本。

參考文獻

［1］唐斌，田鵬，王明，等． 石灰石粉代替生石灰的生產試驗［J］． 山東冶金，2014，( 3) : 69 ～71．

［2］夏世元，畢旭軍，楊魯光． 濟鋼燒結配加石灰石粉的試驗研究及應用［J］． 河南冶金，2013，( 01) : 5 ～6 +26．