周文勝，王梅菊
（寶鋼集團八鋼公司制造管理部，新疆 烏魯木齊 830022）
摘 要：文章以八鋼煉鐵廠燒結分廠在 2020 年 9 月混合料透氣性變差恢復生產為例，簡要分析了影響燒結混合料透氣性的主要因素，提出今后生產中預防混合料透氣性變差的措施，以改善和穩定燒結生產條件，提高燒結礦產量，滿足高爐用礦需求。
關鍵詞：燒結；混合料透氣性；配礦；制粒
八鋼煉鐵廠燒結分廠生產裝備有 2 臺 265 m2+1 臺430 m2 燒結機，為 3 座 2500 m3 高爐 +1 座歐冶爐 +1 座 430 m3 富氫碳循環高爐供應堿性燒結礦，實現以高堿度燒結礦為主，配加酸性球團礦和少量生礦的爐料結構。近年來，隨著八鋼煉鐵生產規模和能力不斷提高，在現有條件下，進一步提升和穩定入爐燒結礦比例，降低鐵水成本，對燒結系統提高燒結礦產量提出更高要求。在燒結生產控制中，影響燒結產量的因素很多，如原料質量、燒結料層透氣性、操作水平等，文章著重探析燒結混合料透氣性對燒結生產的影響，以改善和穩定生產條件，提高燒結礦產量，滿足高爐用礦需求。
1 混合料透氣性對燒結的影響
燒結混合料透氣性反映了固體散料層允許氣體通過的難易程度，它是決定燒結垂直燒結速度及燒結機產量的一個重要的狀態參數，直接影響燒結過程順利進行和能否獲得良好的生產指標。
以 2020 年 9 月八鋼燒結生產過程混合料透氣性變化及調整為例。2020 年 7～8 月受疆內新冠疫情沖擊，對原料采購、運輸及燒結生產組織帶來負面影響，因鐵精粉進廠量不足，導致混勻料日產量降低，而八鋼生產系統每天產生的除塵灰等細灰料未減量，且當期需全部消納完，其入混比例由 5%~8%上升至 10%~15%，經抽風燒結后部分灰料粘結在燒結機爐篦條縫隙之間，進入 9 月，燒結生產過程不穩定且指標呈下滑態勢，9月 10 日之前平均日產僅為 16755 t，燒結機利用系數0.76 t（/ m2 ·h）。經調查診斷，認為燒結混合料透氣性變差使燒結機爐篦條粘糊、出現過紅礦是影響生產的關鍵問題，而造成透氣性變差的主要因素是燒結性能較好的入燒礦采購難度增大，其使用比例降低，參混的除塵灰和燒結直配鐵精粉比例升高導致原料結構變化大以及生產工藝操作控制不穩定。通過加大入燒礦進廠量及提高其使用比例、提高生產工藝操作控制水平、及時更換粘糊的爐篦條等措施，改善燒結混合料透氣性，提高燒結生產率，至 9 月下旬燒結礦產量穩步提高，平均日產達到 22694 t，燒結機利用系數 0.95 t（/ m2·h），之后燒結生產持續穩定。
2 影響混合料透氣性的因素
燒結混合料透氣性與很多因素有關，如燒結原料粒度大小、含水量和堿金屬含量，混合制粒效果，返礦與鐵精粉比例，燒結機布料均勻性等。在燒結生產中，混合料透氣性可以用氣體通過料層的壓頭損失表示，通常以負壓大小來衡量透氣性，負壓越高，料層透氣性愈差，反之亦然。
3 改善燒結混合料透氣性的措施
3.1 改善混合料粒度及組成
（1）規范燒結原料粒度要求。規范燒結生產用鐵料、熔劑、燃料的粒度和成分質量要求，尤其是對粒度達不到技術標準要求的應加大質量整改力度，以改善燒結混合料的原始透氣性。八鋼燒結生產參與配料用含鐵原料主要為混勻料，它由外購鐵精粉、入燒礦和各種冶金返料在混勻料場中和混勻而成，由膠帶輸送機運至燒結配料倉；熔劑主要是生石灰，石灰石應急使用，要求進廠生石灰粒度≤3 mm 占 90%以上，由專用罐車利用氣力輸送系統輸入燒結配料倉。進廠石灰石粒度≤80 mm，經破碎加工處理，≤3 mm 粒級由膠帶機運至燒結配料倉；燃料主要是焦粉，要求進廠焦粉粒度 0~25 mm 占 90%以上，經細破碎處理，≤3 mm 粒級占 80%以上，由膠帶機運至燒結配料倉。
（2）采用較粗粒原料。在八鋼燒結實際生產中，外購鐵精粉粒度較細，一般＜200 目占 85%以上，入燒礦粒度 0~8 mm，返礦是篩分燒結礦時粒度＜5 mm 的篩下產物，由于入燒礦和返礦粒度較粗，其顆粒成為濕混合料制粒時的核心粒子，因此，采用往鐵精粉中增加入燒礦和返礦配入量等措施，可改善混合料透氣性。但是對粗粒級入燒礦、返礦使用也應適當，若加入過量會降低燒結的結塊性能，使燒結礦強度變壞，生產率下降。
3.2 優化燒結配礦
（1）提高和穩定入燒礦比例。協調采購部門加大入燒礦尋源引進，提高入燒礦采購量，同時結合燒結礦生產計劃、鐵料消耗情況，在料場儲備一定量入燒礦，為提高和穩定混勻料中入燒礦比例創造條件。八鋼生產實踐表明，通過提高入燒礦進廠量及穩定供應，使混勻料中入燒礦比例由 6%提高到 12%，對改善燒結混合料透氣性、提高燒結生產率效果明顯。
（2）合理消納含鐵雜料。八鋼燒結生產使用的冶金含鐵廢雜料有高爐瓦斯灰、除塵灰、軋鋼氧化鐵皮等，生產過程利用混勻料場功能，在混勻系統與鐵料充分混勻參與配礦，以回收金屬、降低生產成本。但因這些含鐵廢雜料粒度細、粘性強、親水性差，尤其是部分除塵灰含 K2O、Na2O、Pb、Zn 等有害成分高，返回燒結生產循環使用會造成有害元素富集，通過對燒結機爐篦條上粘結物取樣化驗，其堿金屬含量高達 4.3%。因此，在八鋼現有條件下，應合理調整和控制冶金含鐵廢雜料在燒結混勻料中配入比例和時機，通過對含堿金屬等有害成分高的循環雜料階段性外排或控制使用，引進開發鋼鐵廠塵泥綜合利用新工藝、新方法，可從根源上避免給燒結生產造成嚴重危害。
3.3 強化混合制粒效果
（1）控制好混合制粒水分。燒結原料混合制粒主要目的是將物料各組分均勻分布，以利燒結過程進行并保證燒結礦成分均勻穩定。在物料攪拌混合時，進行加水潤濕和制粒，改善物料結構，從而增加燒結過程中料層的透氣性。在八鋼燒結實際生產中，一次混合制粒過程中除添加清水外主要配加煉鋼污水，一混后物料水分一般控制 6.5%~7.5%，原則上煉鋼污水配加量為常量，通過清水管閥門調整穩定物料水分。二次混合制粒主要作用是對經一次混合制粒潤濕、混勻后的物料進行強化制粒，在制粒過程中還需要補充一定水分以滿足燒結生產的需要，經制粒機后物料水分通?？刂圃?%~8%，且物料水分穩定保持時間越長越好，以減少對生產的影響。
（2）提高生石灰消化能力。在燒結過程中，混合料中作為熔劑配加的生石灰打水消化后，形成粒度極細的消石灰膠體顆粒，易聚集水分，并產生必要的毛細引力，把混合料顆粒聚集起來形成小球，使物料保持良好透氣性。在一定的原料設備條件下，生石灰的加入量存在著最佳值，一般范圍控制在 4%~7%，各生產廠由于燒結原料結構不同，最佳的生石灰配用量也有所不同，配入過少強化制粒作用不明顯；配入過多會增加混合料在燒結過程中局部過熔的機會，易形成薄壁大氣孔結構，破壞制粒小球強度。
3.4 強化燒結操作與控制
（1）抓好培訓，提高操作水平。多頻次、多層面培訓燒結中控工，提高其操作水平，優化工藝技術和操作制度，完善對燒結生產過程中焦粉粒度、混合料水分、配碳量、燒結終點等關鍵工藝參數內容的管控，強化燒結布料工藝，改善點火后燒結過程中混合料的熱態透氣性，避免出現過紅礦，尤其是強化加水、配料及風量控制的自動化水平，減少生產波動。
（2）抓好生產過程監控。在燒結生產中，當燒結混臺料透氣性發生變化時，燒結機風箱負壓、煙道負壓能比較清楚地反映這種變化。我廠在未裝備透氣性測定儀的條件下，操作人員利用風箱負壓觀察法、煙道負壓觀察法，加強對表現透氣性特征的操作參數進行觀察和判斷，并以此為依據及早采取相應措施進行調整和控制，穩定透氣性和燒結生產。
3.5 改進與完善設備功能精度
改進設備及提高功能精度是改善燒結混合料透氣性的有效措施之一，可采取的手段有合理改造風箱設備，提高燒結抽風機能力；梳理及實施燒結系統漏風治理檢修項目，降低漏風率；維護好燒結機十一輥和十三輥布料器輥子、減速機等關鍵部件，保證其均勻布料功能等。
4 結 語
改善混合料透氣性是確保燒結工序高效生產的一個關鍵環節，在優化原料條件和燒結配礦的同時，應努力提高燒結工藝操作水平和生產控制自動化程度，完善設備功能精度，實現各種操作參數準確檢測并自動控制，從而減少混合料透氣性的波動因素，不僅能有效提高燒結礦產量，而且可減輕燒結機上冷卻不均勻造成的局部紅礦，有利于提高燒結礦質量和設備安全運行。