首钢股份烧结配加金布巴粉生产实践

首钢股份烧结配加金布巴粉生产实践
张志东¹ 刘磊¹ 潘文² 马怀营²梁红义¹王春来¹辛越¹ 石太民¹
（1.北京首钢股份有限公司；2.首钢集团有限公司）
 
摘  要：本文主要介绍了首钢股份烧结配加金布巴粉生产实践，通过优化配矿、稳定配料、改善烧结操作制度和优化成品筛分工艺等手段，以部分金布巴粉替代PB粉，在稳定质量的前提下，降低了配矿成本。
关键词：烧结；金布巴粉：实践
 
Production Practice of Sintering with Jimblebar blend fines
Zhang Zhidong¹  Liu Lei¹  Pan Wen²  Ma Huaiying²  Liang Hongyi¹
Liu Zhanjiang¹  Xin Yue¹  Shi Taimin¹
(Beijing Shougang Co., Ltd; 2. Shougang Group Co., Ltd.)
 
Abstract:This paper mainly introduces the production practice of adding Jimblebar blend fines for sintering in Shougang. By optimizing ore blending, stabilizing proportioning, improving sintering operation system and optimizing product screening process, the cost of ore blending is reduced under the premise of stable quality by replacing PB powder with part of Jimblebar blend fines.
Key words: Sinter  Jimblebar blend fines  Practice
 
1前言
随着钢铁行业的迅猛发展，能源紧张已成为目前行业面临的首要问题。为降低生产成本，适应日趋激烈的国内外市场竞争，各钢铁企业都将节能降耗作为生产发展的重大战略措施。烧结生产是钢铁工业的重要环节，其中配矿成本占烧结生产成本的80%以上，因此，如何优化配矿，合理烧结金属料结构，降低金属料综合价格，成为降低钢铁生产成本的重要环节之一。
烧结优化配矿的科学内涵是依据铁矿石原料供应的条件，即在满足烧结矿化学成分要求和供矿条件的基础上，通过优化配矿使烧结原料具有良好的制粒性能和成矿性能，从而获得高产、优质、低耗且具有优良冶金性能的烧结矿，并使综合经济技术指标最优^【1】。因此，结合首钢股份烧结原料结构情况，即配加40%左右自产磁精粉，烧结矿三氧化二铝指标在1.80%左右，具备配加金布巴粉的条件。在此前提下，根据市场情况，经综合分析铁矿粉的性价比，结合资源供应结构，提出了配加金布巴粉的建议。经组织烧结杯试验，获得金布巴粉初步烧结性能后，组织了工业配加。
2金布巴粉烧结性能
 
表1  金布巴粉化学成分

品种	TFe	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	烧损
PB	61.75	3.45	0.31	0.30	2.04	3.6
金布巴	61.51	3.94	0.22	0.05	2.76	4.80

由表1看出，相比PB粉，金布巴粉品位相差不多，但二氧化硅和Al2O3含量较高，烧损较高，因此替代PB粉后，对烧结矿品位影响不大，但不利于烧结矿Al₂O₃控制，对降低高炉铝负荷不利。
表2  金布巴粉有害元素成分

品种	S	P	K2O	Na2O	Zn
PB	0.019	0.08	0.016	0.014	0.006
金布巴	0.021	0.113	0.016	0.020	0.005

分析金布巴粉有害元素，与PB粉相比，S、P及碱金属元素等含量均比较接近。
3烧结杯试验情况
因金布巴粉为新增料种，没有配加经验，为避免配加金布巴粉时对烧结生产质量造成大的影响，影响高炉运行，在工业配加前组织了烧结杯实验室试验。
3.1料比安排
烧结杯试验料比，磁精粉配比为30%，金布巴粉配比为0%、5%、10%，同步替代PB粉，烧结矿质量控制标准执行当期烧结矿质量标准，品位55.6%，碱度2.35倍，氧化镁1.70%。
3.2烧结杯试验情况
3.2.1配料质量的影响
表3 烧结配料质量对比

实验编号	碱度 （倍）	品位 (%)	氧化镁 （%）	三氧化二铝 （%）	S （%）	P （%）
基准期	2.35	55.58	1.70	1.78	0.02	0.05
方案1	2.33	55.50	1.66	1.80	0.02	0.055
方案2	2.32	55.46	1.68	1.81	0.02	0.06

由上表看出，配加金布巴粉后，烧结矿品位稍有下降，三氧化二铝指标稍有上升，S含量基本没有变化，P含量呈上升趋势。
3.2.2对烧结效率的影响
表4  烧结主要指标对比

实验编号	利用系数 （t/m2*h）	垂直烧结速度 (mm/min)	转鼓指数 /%	返矿率 %	燃耗 kg/t
基准期	1.22	21.82	64.07	24.40	67.2
方案1	1.24	22.01	64.06	24.44	67.32
方案2	1.23	22.03	63.98	24.51	67.33

由上表看出，配加金布巴粉后，烧结效率变化不大，对烧结矿实物质量影响不大，转鼓指数、返矿率和固体燃耗均没有明显变化。
3.2.3对烧结矿粒级的影响
 
表5  烧结矿粒级

实验编号	>40mm	25-40mm	16-25mm	10-16mm	5-10mm	平均粒径/mm
基准期	4.90	23.09	19.63	16.75	16.02	21.49
方案1	5.45	25.06	19.59	16.13	13.98	22.36
方案2	7.32	23.37	20.27	15.71	13.48	22.89

由上表看出，配加金布巴粉后，烧结矿各粒级分别和平均粒径均变化不大。
3.2.4烧结矿冶金性能分析
表6  烧结矿冶金性能指标

	RDI+6.3%	RDI+3.15%	RDI –0.5%
基准期	46.20	67.2	7.6
5%金布巴	48.0	67.4	7.5
10%金布巴粉	46.6	66.8	7.30

由上表看出，配加金布巴粉后，烧结矿RDI指标略有下降，配加10%金布巴粉烧结矿RDI_+3.15指标下降约0.4%左右，指标变化不大。
4 工业配加情况
4.1工业配加目的
根据降本增效需要，为合理利用低成本矿粉资源，降低配矿成本，在前期烧结杯试验基础上，2017年8月份开始，在股份烧结组织金布巴粉工业配加。
4.2工业配加料比安排
为避免配加金布巴粉对烧结生产质量造成大的影响，首先在360平烧结机组织工业配加，金布巴粉按10%配加，同比例替代PB粉。
表7  工业试验配比

料种	金布巴粉	磁精粉	麦克	PB	扬地	南非
基准期	0	25	8	20	7	10
试验期	10	25	8	10	7	10

4.3混合料水份粒级情况
表8  混合料水份粒级

	混合料碳	配料加水	混合加水	合计	二混水份	混合料-3mm
0	2.86	12.56	10.66	23.22	6.86	25.8
10	2.88	11.86	11.18	23.04	6.87	25.6

由表8看出，配加7%金布巴粉后混合料水份和混合料粒级均变化不大。
4.4烧结矿成份情况
表9  烧结矿成份对比

	品位	碱度	氧化钙	二氧化硅	氧化镁	三氧化二铝
0	55.19	2.35	12.22	5.25	1.68	1.82
7	55.05	2.33	12.35	5.30	1.72	1.90

由表9看出，配加7%金布巴粉后，烧结矿品位稍有下降，二氧化硅略有上升，烧结矿三氧化二铝有所上升，因此，金布巴粉比例不宜过高，避免烧结矿三氧化二铝指标过高对高炉运行造成影响。
4.5烧结矿实物质量情况
表10 烧结实物质量指标

金布巴	转鼓指数	筛分指数	平均粒径
0	83.20	4.46	23.61
10	83.12	4.60	23.56

由表10看出，烧结矿实物质量指标没有明显变化。
4.6烧结效率消耗情况
表11 烧结效率消耗情况

	料厚	机速	负压	终点温度	终点位置	燃耗	电耗
0	761.60	1.86	11.76	492	75.70	48.70	51.86
10	762.2	1.88	11.70	480	75.22	48.82	51.81

由表11看出，配加7%金布巴粉对烧结参数和消耗指标影响不大。
4.7 烧结矿RDI指标情况
表12 烧结矿RDI+3.15指标

金布巴粉配比	RDI+6.3%	RDI+3.15%	RDI –0.5%
0	56.2	77.2	7.6
10	56.6	76.9	7.8

由表12看出，配加3%金布巴粉后烧结矿RDI指标变化不大。
4.8 配加金布巴粉分析
4.8.1由于金布巴粉二氧化硅和三氧化二铝含量较PB粉高，因此配加后对烧结矿品位有一定影响，因此，金布巴粉比例不宜过高，以20%以下为宜，避免烧结矿品位降低对高炉运行造成影响。
4.8.2由于金布巴粉烧损较高，配加金布巴粉后，烧结效率稍有提高，有利于烧结打产。
4.8.3 成本分析：按市场价格，金布巴粉价格平均较PB粉低50元左右，360平烧结机按10%比例配加，年配加量36万左右，替代等量PB粉，可降低配矿成本约1500万元。
5 结语
5.1 综合分析认为，配加一定比例的金布巴粉替代PB粉，对烧结生产、质量和消耗影响不大，可以适量配加，以降低配矿成本。
5.2 金布巴粉综合品位较PB粉低，配加时影响烧结矿品位，因此工业生产金布巴粉配比不宜过高，且要搭配巴卡、氧化铁皮等高品金属料，确保烧结矿质量达到要求。
5.3 金布巴粉Al₂O₃含量较PB粉高，配加金布巴粉后烧结矿Al₂O₃升高，因此配加金布巴粉时要适当上调烧结矿氧化镁含量，保证炉渣镁铝比达标，另外，可适当上调磁精粉比例，保证烧结矿三氧化二铝指标稳定。
5.4 因金布巴粉P含量偏高，因此配加金布巴粉会造成铁水P升高，因此，一是要结合炼钢对铁水的质量要求组织配加，二是要控制配加比例，避免铁水P含量过高对炼钢工序造成影响。
5.5 通过优化烧结料比结构，可以降低配加金布巴粉对烧结矿品位和铁水质量的影响，保证高炉的稳定顺行，达到降低铁前成本的目的。
参考文献
[1] 范晓慧.铁矿烧结优化配矿原理与技术.冶金工业出版社.2013,作者姓名：张志东,工作单位：北京首钢股份炼铁作业部（生产技术室烧结技术）