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新钢烧结厂混匀矿不足的应对措施
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作者：刘道林 陈伍烈 彭志强 刘定中
摘 要：新钢烧结厂为了应对老系统二次料场退出生产导致混匀矿不足带来的不利影响，一方面，在该料场退出生产前组织了多次测试，探求适宜的配矿结构和生产组织模式，另一方面，通过设备改造，提升设备处理能力，挖掘混匀潜力，不断总结经验，优化生产组织，有效地稳定了烧结产、质量。
关键词：混匀矿测试措施
1 前言
新钢烧结厂现有2台24m2烧结机、1台33m2烧结机、1台115m2烧结机，l台180m2烧结机，生产烧结矿达到560万t，年。我厂混匀一次料场有效堆料面积42400 m2，存贮原料可达42万t。混匀二次料场在2007年7月前分两个系统：混匀老系统和混匀新系统。混匀老系统主要供应2×24m2、1×33m2烧结机，混匀老系统配料矿仓12个×90m3，有效堆料面积达9840m2，料场容量4万t，堆，供料能力175万t／年：混匀新系统主要供应1×115m2、1×180m2烧结机，配料矿仓16个×100m3、有效堆料面积22008 m2，料场容量8．9万t，堆，供料能力285万t／年；新老系统合计供料能力460万t／年以上，混匀矿在整个烧结配矿中由原来的55％左右上升到72％以上。混匀矿配比的上升，有效地稳定了烧结生产，提高了技术经济指标。
由于公司三期技改的需要，混匀老系统二次料场场地划归焦化扩建用地，老系统二次料场2007年7月退出生产，由混匀新系统二次料场供应5台烧结机混匀矿。混匀矿量不足，混匀矿配比不得不下调，增加单配铁料量。
烧结厂为了应对混匀矿配比降低带来的不利影响，在混匀老系统二次料场退出生产前组织多次测试，探求解决方案，在该料场退出生产后加以实施，并不断总结经验，优化生产组织，稳定了烧结产质量。
2 增加单配铁料测试情况及分析
2．1第一次单配铁料测试情况及分析
2007年5月进行了第一次单配铁料测试，测试期间，烧结配料只使用混匀新系统的混匀矿，混匀老系统暂停送料。
在4月确定的初步配矿方案基础上，根据当前所使用的原燃料情况，在老系统单配4种铁料，新系统单配3种铁料，维持烧结矿碱度、MgO目标值不变，对新、老系统分别核算制定了配比，见表一1。
本次试验新系统单配矿34％，测试期地沟皮带上料线早班送料8．5小时，晚班送料9．5小时，共18小时，上料能力能够满足生产需求。老系统行车上料也可以满足生产需求。
在测试期间新、老系统烧结矿的产、质量情况见表-2、表-3。
由表-2、表-3可见，新老系统烧结矿SiO2含量都很低。
测试前后烧结厂主要工艺参数、产量对比见表-4。
由表-4可见，测试后烧结产量较测试前下降了3248吨／日，负压升高600～800pa，返矿增多4．5％，配碳增加0．15％，对产量、能耗影响是相当大的。
第一次测试，烧结各项参数、指标变化很大，配矿结构剧烈改变是主要原因。测试前后配矿结构对比可见：
新系统测试期与测试前相比：精粉总配加量由26．9％增加到29．7％：高进总配加量增加5．5％：返矿减少3．4％；铁屑减少2．2％老系统测试期与测试前相比：精粉总配加量由测试前的17．5％增加到32．1％，增加约至原来的2倍。高进总配加量增加5．2％：返矿减少16．5％：铁屑减少0．5％。
精粉率上升导致混合料透气性下降，使得烧结负压上升。老系统精粉率上升很高，且在混匀矿中粒度较粗的返矿下降很多，使得烧结负压上升更是明显。新系统精粉率上升不高，且在测试时车间采取了降低料层厚度的措施，烧结负压上升幅度相对小一些。
精粉率上升导致混合料透气性下降，这一点在制定配矿方案时已注意到，拟在生产中全配生石灰，以改善混合料粒度。
混合料SiO2含量过低导致烧结过程液相生成少，机速下降，烧结矿结块较差，从而返矿量上升，焦粉配比上升。
试验期铁屑配入量减少也是导致焦粉配比上升的原因之一。
测试配矿方案的烧结矿计算成分SiO2含量在5％以上，单配精粉采用国内普通精粉，其SiO2在6％左右，而测试时实际用的是秘鲁精粉，虽然秘鲁精粉成分稳定，但其SiO2在3．6％左右，而秘鲁精粉配入量相当高，直接导致烧结矿SiO2降至5％甚至4％以下。
烧结矿SiO2低，碱度上升，在成分出现偏差后，多次调节生石灰配比以求达到目标碱度，使得烧结矿成分波动很大。铁料如秘鲁精粉配比作了缩减，增配混匀矿，但烧结矿SiO2低的状况未能有大改观。
混匀老二次料场取消，混匀矿量不足，需要增加单配矿种，而单配矿种受现有设备(主要是圆盘量)的制约，必然要改变配矿结构，而配矿结构的改变将导致烧结各项参数、指标变化。为了稳定烧结生产，在总结本次试验经验教训的基础上，可考虑采取以下措施：
1)适当降低精粉率，增加返矿配入量。在老系统创造条件单配适量高炉返矿，以改善混合料粒度组成。
2)控制烧结矿成分，SiO2含量不可过低，SiO2含量最低不低于4．5％限值。
3)合理选择单配矿和熔剂。可寻求成分稳定、粒度较好、SiO2含量稍高的矿作为单配铁料。成分稳定的单配矿多为进口矿，SiO2含量较低，若无适当高SiO2铁料配合，可以用蛇纹石粉等高硅熔剂调节烧结矿SiO2含量。
2．2第二次单配铁料测试情况及分析
在总结第一次测试经验教训的基础上，我厂6月进行了第二次增加单配铁矿的测试，为了避免测试期间供应高炉的烧结矿产质量不发生大的变化，此次测试只在老系统进行。
为避免第一次测试出现的烧结矿SiO2含量过低的情况，我厂采取将同品种的不同品位的铁料混合使用，即高品位铁屑与低品位铁屑、福建精粉与松山精粉搭配混合使用各种料经充分混合后成分比较稳定，确保了烧结过程的稳定性。
测试基准期(即6月1日至3日)老系统配比情况、测试方案见表-5
测试期间，混匀老系统供烧结老系统用料。此次方案是根据新、老系统当前配矿结构折算成全厂综合配比，以此综合配比作为测试方案参照，并考虑平衡二次资源，如使用了一铁返矿而确定的，所以此次配矿方案较接近我厂实际生产情况。
6月4日至7日测试期间与6月1日至3日基准期烧结矿产质量情况，烧结矿品位、碱度达到预期的目标，但与6月1日至3日的基准期比较，碱度相同的条件下，烧结矿产质量均有所下降，产量下降275．66t／日，强度变化很小，TFe一级品率和R一级品率下降较大，测试期间成分波动要大得多。
1)烧结机台速有所变化：1#、2#烧结机机速有所上升，3#烧结机机速下降。负压下降，尤其是2#机下降明显。烧结矿产量有所下降，下降了275．66t／日。
2)返矿量、混合料水分变化不明显，配碳量有所波动，但变化也不大。
3)混匀老系统二次料场退出生产后的生产实践
在混匀老系统二次料场退出生产前，我厂除上面介绍的2次增加单配铁料测试外，之后还进行了第三、第四次测试，给烧结新、老系统的合理配矿及组织生产提供了参考依据。
2007年7月混匀老系统二次料场退出生产后，我厂采取了以下措施：
1)返矿与铁尘泥混合，在老系统单配。由于铁尘泥Zn含量高，为了减轻4#、5#机烧结矿压负荷，让老系统消化更多的铁尘泥，特别将高炉返矿与铁尘泥拌匀再进入在老系统配料室进行单配。
2)在老系统增配铁屑。混匀老系统二次料场退出生产前，为了减轻4#、5#机机头电除尘油性物质富集，新系统铁屑配入量限制在6％；老系统机头除尘为多管除尘，对油性物质耐受力相对强一些，故让老混匀料场消化更多的铁屑，老系统铁屑配入量达10％。老系统二次料场退出生产后，老系统使用部分新系统混匀矿，混匀矿带来的铁屑量不足，我厂在老系统增加单配铁屑，使其铁屑总配入量与老二次料场退出前相当。2008年初，由于雪灾影响，进口矿进场量不足，为了缓解进口矿进场压力，我厂逐步加大老系统铁屑配比，替代部分进口矿。2008年2月老系统铁屑最高配比达到18％。后来2群烧结机多管除尘发生堵塞，铁屑配比回逐步落至10％的水平。
3)控制烧结矿成分，SiO2含量一般不低于4．5％限值。成分稳定的单配矿多为进口矿，SiO2含量较低，宜将成分稳定、SiO2含量较高的粉矿作为单配铁料调节烧结矿SiO2含量。根据我厂的资源条件，部分精粉SiO2高，但品种多、成分不稳定，并无适当成分稳定的高SiO2铁料可供选择，曾用蛇纹石粉高硅熔剂调节烧结矿SiO2含量。考虑到烧结矿品位及成本等因素，我厂与原料供应部门协作，选择几种成分波动幅度较小的高SiO2精粉，经过单斗车简单拌匀，获得成分相对稳定的精粉，参与单配。根据高SiO2精粉供应条件及对烧结矿成分的影响测算，要求拌匀后的精粉成分要达到TFe＝63．5±0．5，SiO2＝7±0．5。
5)挖掘现有混匀新系统处理能力，尽可能多地供应混匀矿，合理利用现有资源，控制配矿成本，同时也缓解了供料系统单配压力。
为了稳定烧结矿成分，选择单配铁料大多成分稳定，价格较高。混匀工序可将成分较差的低价矿混匀得到成分相对稳定的混匀矿，其中含有较多二次资源，价格较低。混匀矿越少，单配铁料量越多，成本趋高。
混匀新系统设计能力是与4#、5#机匹配的，而且混匀新系统在实际生产时尚不能满足4#、5#机对混匀矿的需求，混匀老二次料场在取消前每日还反供到4#、5#机配料室约1000t。同时，供料上料系统设备负荷原设计是适应少量单配进口矿上料的，混匀矿越少，供料上料系统设备负荷加大，生产组织难度也越大。
为降低因三期技改规划混匀老二次料场取消带来的不利影响，我厂通过一系列的设备改造，不断提升设备运能，挖掘混匀新系统铁料处理和供料能力。对混匀新系统、供料上料线相关设备进行了能力提升改造；混匀新系统进料线输送能力由原先的450t／h，提升至600t／h，2#汽车仓输送量由400t／h提升至550t／h，取料线输送能力由580t／h提升至630t／h，使整个混匀新系统产能运能上了一个台阶，为混匀拆除后的五台烧结机混匀矿的保供提供了有力的设备保障。增大了单配铁料的供料送料量，由原来的2441吨送料量提高至现在的3729吨。使烧结新、老混匀矿占混合料中的配比分别达到60％、30％(最高已达到37％)，有效保障了混匀老二次料场取消后的烧结产、质量。
3 结 语
新钢烧结厂为了应对老系统二次料场退出生产导致混匀矿不足带来的不利影响，在该料场退出生产前组织了多次测试，探求适宜的配矿结构和生产组织模式，通过设备改造，挖掘、提升设备处理能力，不断总结经验，优化生产组织，有效地稳定了烧结产、质量。
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