低成本烧结的实践

李新兵 徐扬斌 温丽霞 付俊生（安钢集团永通铸管公司）

【摘  要】永通公司烧结车间通过合理配矿、并且根据矿种的特性而采取一系列措施，综合利用钢铁副产品（炼钢污泥、重力除尘灰）等、配加石灰石粉等举措，摸索出了一套低成本烧结的成功经验。

【关键词】烧结  低成本  措施  实践

1.前言

安钢集团永通铸管公司作为安钢集团公司的子公司，具备烧结、球团、炼铁和铸管的完整生产工艺，炼铁系统共有1×450m³高炉和1×380m³高炉，生铁产能将达到130万吨；烧结系统共有2×39m²烧结机，年产烧结矿140万吨,基本能满足高炉正常生产需要。

去年下半年随着全球金融危急的影响，钢铁行业不容乐观，大部分钢铁企业处理限产、减产状态，受此影响，公司以降本增效为中心积极开展了各项工作，低成本烧结也就是公司追求永恒的主题。2008年下半年我们在通过合合配矿，综合利用铁铁副产品（炼钢污泥）等、配加石灰石粉等方面采取了一系列措施，有效地降低了烧结矿的成本。2009年烧结矿成本第一季度实现了820.22 元/t,比2008年下半年下降了188.63元/t 。

2.降低烧结矿的成本而采取的一系列措施并且优化配矿工艺。

3.控制进厂原料单烧吨度成本，合理配矿。

3.1 权衡待进各种含铁原料的单烧吨度价，择低进料

2008年以前，我厂所用含铁原料均是由供应部门根据其品位、价格高低、品种优劣，凭经验进行采购，而且往往是在采购到一部分粗粒度料后，其余的哪种价位低采购哪种，诸如结晶水含量的多少、烧损的大小、烧结成本的高低很少有意识的顾及，有的原料，直到进厂后，采购员都不知道其烧损量为多少，是否含结晶水，需专门再向商检单位了解。各种含铁原料的烧结成本往往相差不大，凭感觉很难做出正确判断。自2007年起烧结厂配合供应部门加强了对进厂原料的烧结成本掌控，即每进厂一种含铁原料都要进行单烧吨度价计算，做到货比三家，择低采购。具体计算步骤如下：

3.1.1 在当时执行配比情况下，保持R₂、MgO基数、其它含铁原料配比不变，不计返矿，按配料计算方法分别计算几种所要比较的原料的单烧值及所需熔剂配比。当R₂不符合规格时调整到准确一致。当所计算原料为褐矿类时，按下列公式增加焦粉配比：

焦粉增加配比（百分点）＝褐矿配比×（1-褐矿湿存水含量％）/﹝100×（1-混合料湿存水含量％）﹞×100％×褐矿结晶水含量/％×45

3.1.2 按式P＝P₁f/F+C₁P₂+C₂P₃+C₃P₄+g计算吨矿车间成本。其中：f、F分别代表烧结矿及单烧矿种品位；C₁、C₂、C₃分别代表焦粉、熔剂和高镁熔剂消耗量；P₁、P₂、P₃、P₄分别代表单烧矿种、焦粉、熔剂、含镁熔剂价格（含运费）；g为吨矿车间费用。

3.1.3 计算出需比较料中各自的吨度价，提供给供应部门择低购进。

吨度价＝P（各自）/烧结矿品位（各自）

通过近年来的大量计算比较和生产实践，我们认为，虽然褐铁矿类价格较低，但大都吨度价偏高。尤其是我厂所用固体燃料全部为焦粉，价格较高，固体燃耗的增加将显著影响生产成本。此外，过多使用含有结晶水的矿种烧结，还会对高炉的顺行带来不利影响。因此，我们自08年底大大减少了褐铁矿类原料的进厂和使用量，并取得了较好的节本降耗效果。2007年～2009年褐矿使用比例及固体燃耗、成本指标见表1。

表1 2008年～2009年烧结使用褐矿比例及固体燃耗、吨矿成本指标统计

注：均为全厂各烧结系统加权平均值。

3.2 优化含铁原料配比结构

在节约燃耗方面，我们在配料工作中遵循四条原则：一是在低成本前提下，尽量多用磁铁矿精矿。由于其加热后产生放热反应，同时又可降低低温还原粉化率，因此在不影响烧结料层透气性的情况下，宜适当增大配比。二是软熔点高、烧损大的赤铁矿富矿粉，要控制使用量，尤其在烧结矿碱度较高的情况下，防止因大颗粒富矿烧不熔或烧结矿收缩率过大而影响烧结矿强度，使返矿率升高。三是在仓位条件许可的情况下，尽量增加含铁原料的品种，以期达到在化学成分方面补优消缺、改善冶金性能和降低软熔点的作用。四是在保证烧结矿规格的前提下，兼顾混合料粒度组成。我们一般要求，混合料中3～5mm粒级不低于40％。根据我们的经验，在烧结矿碱度为1.85倍、使用15％左右制粒效果较好的印度月坡矿或马高果阿矿和10％左右含粉末较少的高品位富矿时，混合料的原始粒度组成与制粒后粒度组成存在表2所列关系。

表2 R₂2.0±0.12、10％磁精矿、10％南非矿粉混合料制粒前后粒度对比

根据我们近年来对所使用过的进口粉矿的经验积累和统计分析，烧结性能较好、固体燃耗低、还原粉化指标优、在使用中配比可以达到15％以上而不影响烧结矿各项技术经济指标矿种有：巴西里奥多西矿、委内瑞拉矿、伊朗矿。使用南非矿种，虽然各项技术经济指标也较好，特别是Al₂O₃含量较低且十分稳定，热裂指数也很小，但其密度较大，软熔点较高，使用配比不宜超过15％。否则对固体燃耗和烧结矿物理性能均有不利影响。印度矿种作为搭配使用矿种一般制粒效果都比较好，但其Al₂O₃含量普遍较高，使用中配比也不宜超过20％。在劣质矿种中，澳矿中的杨迪矿、罗布河矿、库里纳比矿和印度的马高果阿矿，含结晶水均比较多，烧损量比较大，固体燃耗高，因此均不宜过多使用。有研究表明，当结晶水含量为11.01％左右时，单独烧结要比磁铁矿多耗标准煤27.8kg/t。因此，自2008年以后，我们基本上已不再购进这些矿种。

在精矿的使用方面，所进精矿中有一部分软化温度比较低，只有780℃左右，过多使用会使烧结料的熔融区间增宽，透气性变差，因此我们采取了分仓使用。控制配比在10％以下的措施，在节约固体燃耗和提高烧结矿物理性能等方面收到了较好效果。

3.3 提高石粉配加量

    进入2008年下半年以来，车间开始配加低价味的褐铁粉矿。生产实践表明：随着褐铁粉矿的配入，石粉配加量突破4%，原来使用高品味的铁矿烧结时，石粉配加量一直在2%。成功的配加石粉而且通过生产实践又提高了它的配加量，这对低成本烧结起了不可估量的作用。由于熔剂在烧结生产中所起的作用不能被取代，所以从源头上降低了烧结矿的生产成本。

3.4 提高烧结料层厚度

    出于褐铁矿含铁品味比较低，而结晶水又较高，车间适当提高料层厚度，由原来的450mm提高到550-600mm,使用效果表明：烧结矿转鼓比08年比07年提升1.5个百分点。

上述两项措施的实施，有效改善了烧结矿的物理性能，降低了返矿率。以影响燃耗的其它因素相对一致、指标具有可比性的08年1、2月份返矿率指标为例，两月平均冷返率为19.63％，比06年、07年平均指标分别下降了2.3个百分点和1.01个百分点。因此固体燃耗至少比06年下降0.6kg/t。

4.回收利用钢铁副产品

4.1 配加高炉重力除尘灰

我公司的高炉重力除尘灰含铁约35％，含碳约30%； 06年以前，除少量重力除尘灰被回收利用外，大都被作为废弃物处理掉，一是浪费了二次资源，二是不利于环保。06年初我们开始进行高炉灰全部用于烧结的生产试验。我公司高炉喷煤工艺所用煤粉为半烟煤，除尘灰中挥发份较高，且亲水性差，影响混合料制粒，曾一度给烧结生产带来FeO不易控制、废气排放粉尘超标等问题。我们通过合理搭配原料品种、

4.2 单独配加竖炉除尘灰

由于竖炉除尘灰是球团生产的工业副产品，品位大约为61%～62%，多年来，竖炉除尘灰一直与烧结返矿、烧结除尘灰等混合，作为杂料，配入烧结预配料中。但由于预配现场场地狭小，每天倒运量不稳定,造成杂料混匀难度较大,而竖炉除尘灰与烧结返矿、烧结除尘杰的成分差别很大，特别是其SiO₂含量（6.8%），导致SiO₂波动±1.0和碱度±0.2的较大波动，进而影响到烧结矿的质量，给高炉的稳定操作造成了很在难度。为些，采取单仓稳定配加方案。

通过单独配用竖炉除尘灰，每年可节约精矿5万t，这也是降低烧结矿成本的一个重要举措。

4.3 增加炼钢污泥配加量

我公司炼钢污泥的平均化学成分为TFe53.92％，SiO₂5.58％，、，MgO3.07％，因其粒度细、CaO、MgO含量高，具有较高的粘结性，使用于烧结后，不仅可回收利用其中铁分和熔剂性物质，而且可改善混合料制粒效果，降低燃耗。08年下半年从细处着手，进一步增加污泥配加量，从每天150吨增加到200吨，同时采取措施加强原料现场的污泥倒运、搅拌、混匀工作，对予配料杂料仓采取每倒仓、振仓，防止粘堵料现象，保证污泥的稳定边续配加，污泥品侠46%，精矿品位64%，经计算，1吨污泥约置换0.7吨精矿，因些每天200吨污泥约降低精矿消耗140吨左右；如果按精矿价格计算效益相当可观。而且污泥中含有MgO3.07％、CaO16.42%同时也可降低高镁矿和熔剂的消耗，从而解决了炼钢污泥的回收利用问题。根据08年的统计分析，使用炼钢污泥后，因烧结料透气性改善，固体燃料消耗降低了0.7kg/t，熔剂消耗降低了　　等。

5.结语

5.1安钢永通铸管公司去年下半年，通过对进厂原料的单烧成本控制及综合利用钢铁副产品等措施，使固体燃耗、熔剂消耗大幅度降低，摸索出了一条综合节能路子。

5.2  通过合理配矿、严格控制混合料水份、加强除尘，以实现最大限度地使用高炉除尘灰、竖炉除尘灰和炼钢污泥，是降低烧结矿成本的有效途径。

5.3   适当配加石灰石粉代替部分石灰，可有效降低了烧结矿的生产成本。同时也大大改善了石灰配料室的工作环境。

参考文献

1.王宏启，孙亚东，韩佩津。吉林建龙烧结厂降低固体燃料的实践。烧结球团,2006，（4），48～50。

2.周传典，高炉炼铁生产技术手册.冶金工业出版社　2003（19～43）。