简介
返矿是指未完全烧好的烧结矿。包括沿烧结机台车两侧和表层的烧结矿以及经受机械负荷后产生的粉末, 环境除尘所回收的尘泥等需要再返回至烧结过程去的细粒粉料,一般小于5-6mm。
国际矿石价格一路飙升,而且势头不减(以新兴铸管为例,品位65% 的巴西粉矿到厂成本价达到980元/t,品位64%的印度粉矿到厂成本价909元/t);同时,过热的钢铁投资迫使国内钢铁企业之间的竞争更加激烈。要生存、要发展,就必须要以较低的生产成本保证产品的产量和质量。就我单位的具体情况而言,一方面目前无大型混匀料场,物料系分堆存放,而且人烧原料成分变化大,配料料比调整频繁,而烧结内部循环返矿在烧结混合料中占了很大比例,并且波动范围较大;另一方面高炉炉料中烧结矿成本占整个生铁综合成本60%-70% ,只有降低铁前成本才能降低钢铁生产最终成品的成本。基于此,我们提出了返矿参与烧结优化配料的计算方法,并应用于生产实践中,经过两年多的生产实践,使质量指标有了大幅度提高,同时在原燃料严重紧张并涨价的情况下,大幅度的降低了烧结矿成本,取得了显著的效果1。
返矿成分参与配料计算的计算原理实际参与混合的各种原料,按照原料来源可分为外加料和内部循环料,外加料使用皮带秤、圆盘给料机或螺旋给料机按照一定的比例进行配料,内部循环料量则取决于生产操作情况。影响烧结生产的因素很多,任何因素发生变化都会造成内返矿的波动。新兴铸管第二炼铁部的内返矿包括2 热矿筛(只有一个2 热矿筛,1 热矿筛已经拆除)的热返矿和1 、2 冷矿筛的冷返矿。正常情况下,要求内返矿料量控制在每米皮带10~12 kg范围内,但实际生产中,内返矿量在每米皮带7~14 kg内波动,同期的热返矿、冷返矿的化学成分也有很大不同。
按照正常的上料量为40 kg来计算,内返矿在混合料中占的比例为7/(40+7)×100% =14.89% ,到14/(40+14)×100% =25.93%之间波动,计算结果表明内返矿在混合料中占了相当大的比例,波动范围也是非常大的,所以内返矿的品质和数量直接影响了烧结矿的品质。
一般的烧结厂烧结矿成分报告均为一个半小时或者两个小时出一次,在这个时间段内按照要求进行几次采样,混匀后按照标准进行制样、化验得出结果,而参与烧结循环的内返矿,便是由前一次化验的那批烧结矿所产的。据此,在本计算法中,我们通过实验找出内返矿与同期烧结矿成分的相互关系,并将其用于下一时间段烧结矿成分的计算。
调节燃料量以控制返矿平衡随着焦粉用量增加, 烧结矿强度升高,成品率增加, 返矿出量减少。在高燃料用量区, 当焦粉为5.0%时,说明返矿出量小于返矿加入量。这时只有在考虑高炉栈桥返回的粉状物料时, 返矿配比30%,可达平衡。在低燃料用量区, 焦粉时4.2%, 返矿配加30%,可达平衡。但此时烧结矿强度低,ISO转鼓指数仅为69.73%。适宜的焦粉用量4.6%时, 返矿配加25%,接近平衡。如果考虑栈桥下的粉末量, 在同种焦粉用量下, 返矿配加30%时,达到返矿平衡。
在同一焦粉用量下, 随返矿用量从25-35%递增, 返矿平衡值趋于减小, 若要维持平衡, 可达到降焦节能的目的。这一方面是由于返矿为低熔点化合物, 势必使能耗减少, 另外, 因混合料透气性提高, 料层热传导改善。此外, 还增加了烧结矿的氧化度, 并减少了一氧化碳的损失2。
改变配料比来调节返矿平衡不同矿种和添加物(如生石灰、膨润土等), 具有不同的理化性质。在诸因子中变更其中一个, 将给烧结过程带来不同的效果, 从而可达到调节返矿平衡值的目的。
在调整磁精矿与赤精矿配比时, 随磁精矿递增, 返矿平衡值向减小的方向发展。显然, 这是由于赤精矿的递减使能耗减少所致。也可通过加入澳大利亚纽曼山粉矿来调节返矿平衡值, 因澳矿破碎至8-0mm后, 有利于混合料制粒, 从而改善料层的透气性和提高垂直烧结速度。
使用高分散度、大比表面积和高表面活性的生石灰, 对于强化制粒和提高混合料小球强度以及抗热冲击的能力和保持料层良好的透气性都是十分有效的。
因此, 当烧结过程出现机械强度变差、返矿相过满时, 虽通过增加配碳量使返矿平衡值降低, 但这毕竟增加了能耗。在不增碳的情况下, 适当增加磁精矿或富矿粉的用址, 或采用生石灰等添加剂, 都能达到强化烧结的目的, 使返矿保持平衡。
总结1.在返矿平衡条件下, 随返矿用量的增加, 烧结生产率逐渐下降。
2.控制燃料用量是调节返矿平衡的主要途径。
3.改变矿种或适当采用添加剂均能调节返矿平衡值。它对于控制烧结过程的顺利进行是十分有效的3。