楊永俊

本文主要是論述怎樣通過工藝操作手段提高燒結產量。明確燒結提產能夠起到節能降本、備礦檢修、外賣創收和應對突發情況的作用，闡述了燒結提產應該以確保高爐順行和燒結礦優質為前提。用理論和實踐相結合的方法分析燒結生產普遍存在的大水大碳操作產量高、生石灰配加量無度、用小燒損來提產和盲目追求透氣性等問題，提供適當的工藝參數標準。通過分析和說明，確定燒結工藝提產的基本思路：改善進廠原料、優化配比、提高燒結礦堿度、強化一線工人操作、加強各口和上下游工序間的溝通，從而達到通過燒結工藝提產的目的。

1  燒結提產的必要性

現代燒結機和高爐的建設都是匹配的，而且高爐生產用直供燒結礦要比落地礦好得多，為何燒結生產還需要提產呢？

（一）節能降本

燒結提產是在單位時間內提高燒結礦產量，會直接降低燒結生產中的加工成本，為降低整個鋼鐵冶煉的總成本打下良好的基礎。

（二）備礦為計劃停機創造條件

燒結設備是燒結生產最重要的基礎條件，燒結設備的正常運行直接關系到燒結生產是否能順利進行。

1、燒結設備的正常運行除了日常保養外主要靠定時檢修來維護。燒結礦產量提高，可以多備燒結落地礦，為燒結設備計劃停機創造的條件。

2、如果有新工藝或設備需要技改，燒結必須提產備礦，以滿足其時間需求。

（三）外賣創收

提高燒結礦產量，剩余燒結礦用以外賣，將會為企業直接創利，加速企業資金周轉，促進企業更快發展。

（四）應對突發

由于突發性大型設備故障、環保檢查等原因造成燒結停產、限產的事情屢有發生，提高燒結礦產量，準備足夠的落地燒結礦用以應對突發事件。如果外購燒結礦，將會直接增加煉鐵冶煉成本。

2  燒結提產的前提

（一）以保證高爐冶煉優質、高產、低耗為前提下進行。

燒結生產的第一任務就是生產燒結礦以滿足高爐冶煉優質、高產、低耗的要求，因此燒結提產時的前提必須保證高爐冶煉的需求。

（二）按照燒結礦先優質、再高產、后低耗的順序進行。

1、燒結礦的質量是高爐冶煉最重要的前提條件之一，直接關系到高爐生產順行。

（1）燒結的產能不夠尚有調劑其它鐵料的辦法彌補，但劣質燒結礦則會給高爐冶煉造成爐礦難行、慢風，甚至爐缸凍結等不良影響，導致企業巨大的經濟損失。

(2)提產后產生的備用燒結礦必須具有常溫粉化率低、機械強度高、粒度組成均勻等優質燒結礦的特性。

2、燒結高產本身就意味著加工成本降低，比“低耗”會給企業帶來更多效益。

3  燒結生產的普遍誤區

（一）大水大碳產量高

1、大水大碳操作確實能暫時提高燒結礦毛礦產量。但大水大碳的操作是發展了以磁鐵礦和鐵橄欖石為主的礦相成份，而抑制了高堿度燒結礦中主要礦相鐵酸鈣的生成。鐵橄欖石和磁鐵礦在高爐冶煉前易在露天環境常溫粉化，在爐內造成燒結礦低溫還原粉化率升高，逆行爐況；不易被還原，造成高爐焦比增高。

2、大水大碳操作生產的燒結礦會造成返礦量的增大，降低了混勻礦的使用比例。起不到增產的效果，反而造成減產，得不償失。

（二）只要堿度不超標，生石灰配加量越大產量越高

1、高堿度燒結礦的生產一般情況下生石灰的配入的確提高了燒結礦產量，但生石灰的配加量過大，尤其超過5%時，燒結礦中的游離氧化鈣（白點）和正硅酸鈣成倍增加，造成燒結礦膨化，極大地增加了燒結礦的常溫粉化率。致使燒結礦強度變差、粒度組成變細、返礦量增加。

2、在實際生產中由于生石灰的大量配加易造成燒結配、混料流程和混合料倉的結塊和棚料，堵塞上料系統，破壞正常生產運行。

（三）燒結臺車布料透氣性越高越好

1、燒結生產料層透氣性是燒結過程的重要條件。但料層透氣性和密閉性是相輔相成的。密閉性是燒結過程中保證料層自動蓄熱能力和有效風量的關鍵。要保證燒結礦的產質量就必須保證燒結垂直燃燒速度均勻穩定，要保證垂直燒結速度的均勻穩定就必須保證燒結料層有一定的密閉性，確保燒結的有效風量足夠。

2、高堿度燒結最容易出現的問題就是過分追求料層透氣性，忽視燒結過程中燃料燃燒帶的風阻。有很多燒結單位生產高堿度燒結礦時經常遇到一種情況：燒結礦中亞鐵低，而且提高燃料比后亞鐵仍升不上來，負壓高、不好燒。這時一般生產操作總是找料層透氣性的原因。其實這往往是因為料層透氣性過好或低熔點液相成分過多，造成燃料燃燒帶過寬引起的。

（四）混合料燒損越小產量越高

1、混合料適當降低燒損確實可以提高燒結礦燒成量，從而提高產量。但當混合料的燒損過小就會導致燒結料面收縮不夠，減慢燒結速度，致使產量大幅度降低。

2、因為燒損過小會造成結礦強度大大降低，返礦量增加，導致產量降低。

4  燒結提產主要注意事項

本章主要論述高堿度燒結礦生產中各階段提產的主要注意事項。

（一）一次配料（混勻礦）

1、粒度

混勻礦最佳的粒度組成：0mm～3mm占20～40%；3mm～5mm占40～60%；5mm～8mm＜15%；8mm以上＜5%。

2、水份

混勻礦綜合水份5～6.5%；結晶水≤3%。

3、燒損

混勻礦綜合燒損控制在8～10%為宜。

4、氧化鎂含量

混勻礦中氧化鎂含量一般應調至其三氧化二鋁含量的1.3～1.5倍，一般值為：2～3%。這不僅關系到燒結礦的礦相組成，而且直接關系到高爐冶煉的順行。

5、堿度

混勻礦二元堿度一般控制在1.1～1.2，或者根據高爐需要調整。混勻礦二元堿度的控制要求是：①保證燒結礦相組成合理②保證二次配料生石灰配入比例合適③保證碳酸鹽物質配入量達到結礦要求。

6、配料計算

配料計算時必須用物料濕基帶入計算，這樣才能確保配料的準確性，同時可以保證原料不虧庫。

（二）二次配料（混合料）

1、燃料

（1）粒度

焦粉粒度：0mm～3mm≥75%；3mm～5mm≤20%；5mm～8mm＜3%

白煤粒度：0mm～3mm≥65%；3mm～5mm≤30%；5mm～8mm＜5%

（2）水份：焦粉水份＜10；白煤水份＜8。

（3）注意事項：

①燃料粒度和鐵料粒度相匹配，當混合料粒度增大時可相應增加燃料粒度3mm～5mm的比例，5mm～8mm的比例不能增加。

②燒結所用燃料硅、鋁成份比例很大，影響燒結礦的成分與燒成。所以必須把燃料計算在燒結配比100%之內。

2、 生石灰

（1）配加量不能過多，在能保證混合料堿度、粒度和料溫需求情況下一般生石灰配加量不超過4%。

（2）如果二次配料生石灰配加量過大，甚至超過5%，則需要增高一次配料堿度或降低混合料二氧化硅含量，從而達到降低生石灰配入量的目的。

3、料溫

布料時混合材料溫控制在65～75℃為宜，不應過高。過高溫度的混合料在布料和燒結過程中會產生膨化現象，對結礦不利。

4、水份與燒損

計算二次配料的綜合水份（未加水前）一般4～6%，綜合燒損9～11%，綜合燒成量83～87%為宜。

（三）燒結生產

1、燒好

混合料透氣性確實是燒結生產中好燒、高產的重要指標，但不能為了料好燒就一味地追求混合料透氣性。要想使燒結料好燒、高產必須堅持理論與實踐相結合，從燒結料的物化性能、礦相反應、礦化和結晶條件入手研究：怎樣能使現有條件下燒結過程中的各種成份比例匹配、粒度組成合適、水碳適中、垂直燒結速度均勻穩定、料面收縮有度等問題。

2、垂直燒結速度

垂直燒結速度是控制燒結礦產質量最直接、最確切的指標之一。經過不斷的實踐摸索，得出高堿度燒結礦的垂直燒結速度應該控制20mm～25mm/min。如果垂直燒結速度低于20mm/min則燒結產量低；垂直燒結速度高于25mm/min則燒結礦質量變差、強度變低、粒度組成變細、返礦量增加。具體最佳的垂直燃燒速度值根據實際物料、設備情況確定。

3、燃料燃燒帶的厚度

燃料燃燒帶的厚度是燒結過程控制的關鍵所在，直接關系到燒結礦的結礦質量，并且對垂直燒結速度有著很大的影響。經過數以千次對燒結過程的實地觀測與對燒結機風箱溫度的監控分析，得出高堿度燒結生產燃料燃燒帶厚度在30mm～200mm之間。

4、全量核算

燒結生產可以通過全量公式核算原料與燒結礦成份，如遇燒結礦成份和預想成份偏差大時，可用全量公式和實際情況對比找出問題根源，快速解決問題。

4  燒結提產的基本思路

1、改善進廠原料

供應口除了根據以往經驗采購礦粉外，應采納燒結生產口和技術口反饋信息，根據生產情況采購礦粉，改善礦粉的物化性能和結構組成，滿足燒結提產需求。

2、優化配比

在現有人、機、物、料條件下根據“硅定一切原則”優化配比。燒結礦中二氧化硅含量在必須保證在4.5～6%之間。

（1）調整好鐵料粒度組成，尤其關注3mm～8mm鐵料粒度。

（2）控制燒結礦中三氧化二鋁的含量；三氧化二鋁的含量高則相應增加氧化鎂的含量。一般燒結礦中的三氧化二鋁的含量＜2.5%。

（3）調整好一次配料中碳酸鹽含量和結晶水含量，降低反礦量，提高成礦率。

3、提高燒結礦堿度

（1）燒結礦降硅，降鋁、降鎂，不提鈣，保燒結礦質量和品位。

（2）燒結生產高堿度、超高堿度燒結礦時，要發展以鐵酸鈣為主的液相，適當降低以磁鐵礦和鐵橄欖石為主的液相（適當降低亞鐵含量，但不能過低。一般高堿度燒結礦亞鐵含量9～10%，不能低于8%）。

4、強化操作

（1）強化燒結一線生產的操作。

（2）設立超產獎勵機制。

5、加強合作

（1）加強供應口、技術口和生產口的聯系。

（2）加強上下游工序之間的聯系。

（3）技術口做好燒結礦燒成的預判，用于指導燒結生產。

5  燒結提產可執行性方案

（一）供需結合

1、采購的主要鐵礦應盡量滿足以下條件：

（1）中高品位（61～63%）、中硅（4～5%）、中低鋁（2%±0.5%）

（2）粒度組成適中（3mm～8mm粒級占30～60%，8mm以上粒級＜5%）

（3）結晶水＜4%。

（4）同化性能較好,即燒結鐵料和熔劑間固相反應產生新化合物的能力。

2、其他輔助鐵料應做到彌補主要鐵料性能缺陷的效果。

3、所有鐵料的供應能夠滿足一次配料綜合物化性能的要求。

（二）精算成分、優化配比

1、保證燒結礦中的二元堿度和四元堿度的比值在1～1.2范圍內。

2、在計算配比前先用全量公式驗算所有配入物料化驗成分，分析、校準后帶入配比。

（三）提高堿度

1、如果燒結礦產量短時不能滿足高爐需求，則需要增加燒結礦堿度，降低入爐燒結礦比例。

2、必須保證燒結礦質量、升高堿度的同時逐步提高燒結礦產量。

3、操作原則：降硅、降鋁、降鎂、不增鈣、保證燒結礦品位只升不降。

（四）強化燒結操作

1、燒結生產具體操作：

（1）保證低水低碳操作，尤其對結晶水含量高的混合料一定要保證水份下線。

（2）燒結料層沒有特殊情況保證布滿，上層根據物料情況適當壓料。

（3）保證垂直燒結速度在20mm～25mm/min之間，按料層厚度和垂直燒結速度核算燒結機速度是否合適，這也是混合料好不好燒的主要數據依據。

（4）把降低燒結自返礦量當成生產重點，少用返礦、多用混合料是增產的關鍵。

（5）加強各重點崗位的定時和異常情況巡檢，避免操作失誤和生產事故。

（6）關注物料成分變化，尤其關注能導致混合料中氧化鈣、二氧化硅和氧化亞鐵大幅度變化的物料。

（7）關注每個燒結礦成品化驗成分，用全量公式進行核算，如與預想成分不符或者全量波動較大,及時找出原因，調整到位。

（8）當班班長應隨時詢問成品燒結礦的質量情況，勤到成品區域觀測實際燒結礦燒成狀況。

2、 設立增產獎：

（1）由技術口和生產口根據當前情況制定全面的達產、增產獎罰條例。

（2）對重點崗位操作和盯崗做出詳細規定，根據每班的生產情況對超產班組進行相應的增產獎勵。

（五）多方合作

1、 進廠新原料時第一時間通知技術口進行全方位的物化性能和冶金性能的分析，技術口做好物料配入到一次配比前的預算產量和預測燒成工作。

2、 每次混勻礦變堆前技術口提前與生產口告知變料詳情，給出燒結生產應相應調整的操作手法，同時給出綜合燒成量、配碳量、二次配料熔劑配加量、混合料水份值、垂直燒結速度、燒結機速、反礦量控制范圍等工藝系數預測量值。

3、 加強上下游工序之間的聯系。上游工序出現異常情況及時通知下游工序，并通知技術口和相應生產口進行快速調整，不能因等料耽誤生產。

6  結論

本文通過利用工藝操作提高燒結產量。生產操作也離不開優良的配料為基礎的，澳巴印賽國內粉，磁赤褐鐵總為本，外八內二為最佳，算好成本最要緊，同時應注意礦相的同化和粘結性。這些方法尤其是對提高高堿度燒結礦的產量的質量，有著針對性的指導意義。

參考文獻

[1]   許滿興，何國強，張天啟，廖繼勇等，鐵礦石燒結生產實用技術.北京冶金工業出版社，2019年.

[2]   馮二蓮，李飛，劉繼強等，現代燒結生產實用技術.山西興達科技出版，2018年9月.