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陕钢集团烧结配加金布巴粉工业生产实践
发布日期:2017-03-13    作者:成继勋    
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陕钢集团烧结配加金布巴粉工业生产实践

成继勋

(陕钢集团汉钢公司,陕西 勉县724200)

摘要:陕钢集团汉钢公司与必和必拓公司长期合作,将必和必拓公司生产的金布巴粉矿在其2265m2烧结机上工业生产。生产实践结果表明,烧结配加30%金布巴粉,通过采取低碳厚料烧结技术、调整水分控制标准、适当压料等措施,烧结矿成分、质量均能满足该公司生产技术要求。

关键词:烧结;金布巴粉;转鼓指数

The shaanxi iron and Steel Group Industrial production practice of Jimblebar Blend Fines in sintering

CHENG Ji-xun

Hanzhong Iron & Steel Co.Ltd. of Shaanxi Iron & Steel Group Mianxian shaanxi 724200

Abstract : Hanzhong Iron & Steel Co.Ltd. of Shaanxi Iron & Steel Group had a long-term cooperation with BHPbilliton. The mill used BHPbilliton’s Jimblebar Blend Fines on the 2×265m2 sintering machines. The plant  production results show that when 30% Jimblebar Blend Fines were blended inthe sinter composition and quality can meet the technical requirements of the company through applying the technologies of low fuel rate and deep bed sintering, green bed moisture controlling and appropriate sinter bed pressing.

Key words: SinteringJimblebar Blend FinesTumble Index

1  前言

陕钢集团汉钢公司与澳大利亚必和必拓公司长期合作,在其2*265m2烧结机上使用必和必拓公司生产的金布巴粉矿。

为确保配加金布巴粉不影响烧结矿质量,该公司通过对金布巴粉矿研究,通过与其它矿粉的配矿优化互补以及在烧结生产操作上采取系列措施,该公司烧结机配加金布巴粉矿后技术指标达到预期目标,生产过程稳定顺行。

2  金布巴粉理化性能

2.1  金布巴粉的化学成分

金布巴粉化学成分及矿物组成列于表1、表2,。从中可知,该矿粉TFe61.3%SiO25.3%Al2O3P含量相对较高,Al2O3含量为2.90%P含量为0.095%,有害元素含量较低,其烧损为4.64%;金布巴粉主要矿物组成为赤铁矿和褐铁矿以及其的共生矿,其褐铁矿以针铁矿形式存在,赤铁矿占比33.9%,针铁矿占比20.3%,赤铁矿与针铁矿共生矿占比39.9%

1   金布巴粉的化学成分(%

TFe

FeO

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

P

S

TiO2

As

Pb

Cu

K2O

Na2O

Zn

LOI

H2O

 

61.30

0.61

5.30

0.18

0.18

2.90

0.095

0.033

0.11

0.002

0.001

0.001

0.001

0.022

0.001

4.64

7.57

 

2   金布巴粉的矿物组成

赤铁矿

赤铁矿针铁矿共生矿

针铁矿

脉石

33.9

39.9

20.3

5.9

2.2  金布巴粉的粒度组成

金布巴粉化学成分及粒度列于表3。从中可知,金布巴粉0.5mm-6.3mm部分占比约55%,>6.3mm部分占比约7%,粒度适中,较为均匀,有利于提升料层透气性及烧结过程矿化反应的进行。

3  金布巴粉的粒度组成(%

6.3mm

4.0-6.3mm

1.0-4.0mm

0.50-1.0mm

0.25-0.50mm

0.15-0.25mm

0.15mm

7

13

30

12

5

12

21

3  工业配加情况

3.1  生产原料条件

生产用原料成分列于表4。从中可知,主流精矿Ⅱ为高品位矿,主流精矿为高钙、高镁的碱性精矿,高硅精矿SiO2含量较高(9.5%);生产用熔剂包括生石灰粉、轻烧白云石粉、石灰石粉及白云石粉。

4  含铁原料及熔剂化学成分(%

物料

TFe

CaO

SiO2

MgO

Al2O3

S

P

TiO2

LOI

主流精矿Ⅱ

64.03

0.79

7.15

0.46

1.10

0.11

0.019

0.53

1.65

主流精矿Ⅲ

60.30

1.57

6.10

3.50

0.70

0.60

0.0

0.37

1.53

高硅精矿

63.30

0.43

9.50

0.27

0.77

0.04

0.01

0.05

1.50

金布巴粉

61.30

0.17

5.30

0.18

2.90

0.03

0.095

0.11

4.64

PB

60.90

0.17

4.30

0.18

1.87

0.04

0.08

0.12

6.17

巴西混合粉

63.50

0.17

4.56

0.20

1.40

0.03

0.05

0.11

2.18

石灰石粉

 

51.18

2.5

1.41

1.90

0.02

0.01

 

39.87

白云石粉

 

30.05

1.82

20.58

0.50

0.02

0.03

 

43.86

生石灰粉

1.00

82.00

2.50

2.73

1.90

0.09

0.03

 

8.00

轻烧白云石粉

0.05

50.00

4.00

32.00

0.50

0.10

0.03

 

10.00

备注:烧结生产用燃料为焦末。

3.2  烧结混匀矿配比

生产用混匀矿配比列于表5。从试验15PB粉配比保持10%不变,金布巴粉配比逐步从20%提升至60%,替代精矿粉、巴西混合粉,粉矿总配比逐步从55%提升至75%

  5   烧结混匀矿配比(%

编号

主流精矿Ⅱ

主流精矿Ⅲ

高硅精矿

金布巴粉

PB

巴西混合粉

1

20

25

0

20

10

25

2

15

25

0

30

10

20

3

10

20

5

40

10

15

4

10

15

5

50

10

10

5

0

15

5

60

10

5

3.3   烧结机参数及指标

1)烧结机工艺参数

烧结机工艺参数见表6

随着金布巴粉配比的提升,精矿粉及巴西混合粉配比降低,生产中烧结燃料配比、烧结机点火温度略微提升,其主要原因为金布巴粉烧损4.64%,较巴西混合粉及精矿粉高,化学水分解耗热需求增加所致。

随着金布巴粉配比提升,烧结混合料适宜烧结的水分升高,主要原因为金布巴粉湿容量高,亲水性好。

试验1-5,随着粉矿及金布巴粉配比的提升,烧结料透气性提升,烧结后料面收缩现象增加,生产中适当利用平料器压料,防止透气性过好造成的垂直燃烧速度过高,减少烧结后料层的收缩[1],提升烧结矿强度。

6  烧结工艺过程参数

项目

燃料配比 %

混合料水分 %

料层厚度mm

点火温度℃

终点温度℃

废气温度℃

烟道压力kpa

1

3.6

6.8

750

1045

325

115

-13.5

2

3.6

6.9

750

1046

328

113

-13.4

3

3.6

7.0

750

1055

329

118

-13.3

4

3.7

7.0

750

1063

325

121

-13.4

5

3.8

7.1

750

1070

331

126

-13.3

2)烧结矿质量

几组配比下烧结SiO2均稳定在5.5%-5.7%,烧结矿碱度均按2.10±0.10控制,烧结矿成分基本稳定。

随着金布巴粉配比的升高,烧结矿低温还原粉化性能出现下降,金布巴粉配比增加至50%时,烧结矿低温还原粉化率降低至73.68%,其主要原因为金布巴粉Al2O3含量较高,其配比升高后影响烧结矿Al2O3含量升高,导致烧结矿低温还原粉化率出现下降[2]

金布巴粉配比超过60%后,烧结矿转鼓指数降低至77.25%,达不到该公司烧结矿转鼓指数要求78%,其主要原因为金布巴粉配比升高后,结晶水的分解造成薄壁大孔烧结矿比例增加导致。

正常生产下,该公司高炉要求烧结矿Al2O3小于2.0%(因炉渣Al2O3含量要求小于15%)、转鼓指数大于78%、低温还原粉化率+3.15mm大于75%,因此,金布巴粉配比在30%以内能安全满足以上要求。

                             7  烧结矿分析(%

编号

TFe

FeO

CaO

SiO2

MgO

Al2O3

S

P

碱度

转鼓指数

>16mm

<10mm

低温还原粉化率+3.15mm

还原性

1

55.77

8.53

11.82

5.63

1.65

1.66

0.019

0.068

2.10

79.36

55.96

30.15

77.96

65.13

2

55.73

8.65

11.70

5.60

1.84

1.81

0.019

0.072

2.09

79.58

56.12

30.63

78.85

64.62

3

55.46

8.34

11.80

5.59

1.96

1.95

0.016

0.080

2.11

79.68

55.68

31.75

77.57

64.68

4

55.41

8.95

11.77

5.67

1.96

2.11

0.014

0.092

2.08

78.66

55.29

31.47

73.68

63.38

5

55.23

9.08

11.81

5.65

2.07

2.26

0.012

0.099

2.09

77.25

53.89

33.98

74.82

63.83

3)烧结机指标

随着金布巴粉配比的升高,烧结机利用系数略有下降,烧结固体燃料单耗有所升高,其主要原因为:一是金布巴粉烧损较精矿粉高,金布巴粉配比升高后导致燃料配比的升高及烧结矿出矿率下降;二是金布巴粉配比提升后因烧结矿强度、粒级的变化,影响烧结矿返矿综合配比升高。

金布巴粉配比提升后,烧结机垂直燃烧速度趋于升高,其主要原因为粉矿配比高后烧结机料层透气性较好。

金布巴粉配比升高后,烧结熔剂成本升高,其主要原因为金布巴粉配比提升后,烧结矿Al2O3含量的升高,为保证高炉炉渣镁铝比,烧结矿MgO控制要求提升。

金布巴粉配比提升后,烧结矿碱度稳定率趋于提升,其主要原因为金布巴粉本身质量的稳定,有利于混匀矿、烧结矿成分的稳定。

8  试验期烧结机各项指标

试验

利用系数t/m2.h

垂直燃烧速度 mm/min

碱度稳定率 %

返矿综合配比

%

固体燃料单耗kg/t

熔剂成本

 /

1

1.25

17.68

92

29.57

58.36

40.26

2

1.24

17.78

92

29.38

58.65

41.05

3

1.23

17.86

95

30.53

59.13

41.69

4

1.23

17.93

94

30.25

59.65

42.35

5

1.22

18.01

95

31.87

61.15

43.15

3.4  生产中采取的主要措施

1)实施低碳厚料层烧结技术,该公司将烧结机料层厚度从700mm提升至750mm,有利于烧结矿中铁酸钙的形成。

2)严格执行混合料水分控制标准,加强混合机加水监控、调整,尤其是变料后要及时根据原料亲水性能调整水分控制标准。

3)金布巴粉配加比例提升后,根据烧结料透气性,适当进行对料面压料,控制烧结料的疏散程度,减少烧结后料层的收缩。

4)加强原燃料质量的监控,根据其质量情况,及时调整原燃料的配比,保证烧结机生产及烧结矿质量的稳定性。

4   

(1)生产实践表明,该公司烧结配加30%金布巴粉,烧结矿质量完全能满足高炉生产技术要求。

(2)金布巴粉配比提升后,应适当提升燃料配比及点火温度,同时采取低碳厚料烧结技术、调整水分控制标准、适当压料等生产措施有利于提升烧结矿质量。

(3)金布巴粉宜与低铝矿粉搭配,降低烧结矿铝硅比,促进烧结矿中铁酸钙的生成,同时与低铝矿粉搭配有利于提升金布巴粉的配加比例。

 

参考文献

[1] 邱家用,李新兵,徐杨斌,.永通公司高比例褐铁矿烧结的生产试验[J.烧结球团,20104,35卷第2:1-5

[2] 杨华明,邱冠周.Al2O3对烧结矿RDI的影响规律[J].钢铁研究学报,19992月,第11卷第1期:1-4