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SYP添加剂的应用
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摘 要：通过SYP添加剂在生产中的应用，结合生产过程的原料条件变化。对SYP添加剂的作用机理以及其对生产过程操作参数的变化调节，有了更进一步的认识。SYP对改善烧结矿的粒度组成，提高…
关键词：SYP添加剂 燃烧效率 粒度组成 转鼓强度
1 前 言
圣戈班(徐州)管道有限公司烧结厂，现有24m2烧结机两台，满足高炉年产60万吨生铁能力的需要。
低温烧结是依靠充分提高碳的燃烧效率，使烧结过程在一定的温度条件下进行，从而形成大量的针状复合铁酸钙(SFCA)，以此作为主要粘结相，来改善烧结矿的各种性能和提高生产指标。为了营造低温烧结条件，必须找到一种可控的工艺手段，使烧结料在焦粉配比降低的条件下，能满足SFCA液相生成的需要。SYP烧结添加剂是以低温烧结和燃煤气化理论为基础研制出的一种烧结增效剂，在国内外行业已经被广泛使用。为此公司决定在烧结进行为期一个月的配加SYP添加剂的工业试验。
2 SYP烧结添加剂的作用机理简介
在烧结生产中按规定比例配加SYP添加剂，可以达到降低燃耗、提高烧结机利用系数、改善烧结矿质量和经济指标的良好效果。其工作原理是建立在低温烧结和燃煤气化理论基础上。
烧结的主要目的是将含铁原料粉末烧结成块，为高炉冶炼提供具有一定粒度组成和良好冶金性能的人造富矿。传统的烧结方法只是单纯靠高温产生大量液相将粉矿粘结在一起，对量的试验表明：针状复合铁酸钙具有较低的熔点、较高的强度和良好的冶金性能。其形成过程为：磁铁矿原料烧结时，在燃烧带C2S广泛生成，Fe2O3再结晶长大固溶较多Ca、Mg、Al元素，少量高钙铁酸钙生成，到高温氧化带，Fe3O4氧化为Fe2O3，与C2S及CaO反应大
量生成铁酸钙并发展为针状。赤铁矿原料烧结时，在预热带已有一定量的高钙铁酸钙生成，在燃烧带由于液相反应，溶入更多的Ca、Mg、Al及硅酸盐成分Fe2O3，针状铁酸钙迅速发展，到高温氧化带，部分被还原的Fe3O4再氧化为Fe2O3，针状铁酸钙得到充分发展。研究还表明发展SFCA的最佳条件为：低温(磁铁矿原料1230℃～1250℃，赤铁矿原料1250℃～1270℃)，高碱度(CaO／SiO2＝1．8～2．2)，合适的A12O3／SiO2(0．1～0．2)，较高的高温(1100℃)保持时间(2～3min)。一般烧结原料条件下，Al2O3及SiO2含量能符合要求。所以低温、强氧化气氛和高碱度是发展针状铁酸钙的必要条件。
SYP添加剂是由燃煤气化剂、增氧剂、增强剂、助熔剂、黏结剂和超细粉末稳定剂等六部分组成，每部分在烧结生产中都发挥极其有效的烧结强化作用：增氧剂可以为烧结过程创造强氧化性气氛，为烧结操作向低碳、厚料层方向创造条件，在高碱度烧结生产中，可以实现低温烧结，其结果直接表现为烧结矿粘结相中SFCA增加。燃煤气化剂可以对固体燃料的气化燃烧有催化助燃作用，在较高的氧化性气氛条件下，烧结燃料的反应活性大大增强，使煤粉中正常条件下不能燃烧的可燃物得以燃烧，挖掘了能量，再有SYP添加剂含有的增强剂也参与烧结反应的化学放热，共同促使烧结固体燃耗的降低。超细粉末稳定剂中所含的硼元素可以与烧结矿中形成固熔体，从而稳定β一2CaO·SiO2在冷却过程中不发生相变，使烧结矿粉化现象得到抑制，提高了烧结矿强度和烧结成品率。烧结氧化性气氛增强，不但提高了燃料的燃烧速度，还提高了燃料燃烧效率，使燃烧废气中的可燃气体减少，CO2和H2O的含量增高，因此气体热容量增大，气体的传热速度加快，促进烧结速度加快，烧结机利用系数提高。
3试验安排及SYP添加剂的配加方式
3．1试验时间安排：
选择基准期，试验期，SYP添加剂从配加0．5‰开始，然后渐渐降低配比，寻找合适的操作参数和最佳配比。通过摸索调整最后SYP添加剂的配比。
3．2 SYP添加剂的配加方式：
3．2．1 SYP添加剂的料仓安装在焦粉拖式皮带秤上，保证添加剂全部落在焦粉上，并焊制平台及料仓筛网，方便加料及去除粘接的添加剂料块，保证下料均匀；
3．2．2在焦粉拖式皮带上加分料器，提高添加剂与焦粉的接触几率；
3．2．3在焦粉皮带上，在增效剂落料点前，安装加水喷头，保证添加剂能充分粘接在焦粉颗粒上，提高添加剂的使用效率；
3．2．4安装调频器，提高添加剂的配比精确度。采用一拖三，三个添加剂合用一个，可相互转换。同时添加剂的调频器与314皮带连锁。
4 生产过程变化
在总结第一次SYP试验的经验基础上，我们对添加剂使用后，热返矿温度、烧结料层透气性降低的原因进行认真分析，从机尾烧结矿断面的照片(图二)发现，添加剂投入使用后，烧结料层中局部过熔现象较为明显，而且断面不整齐，说明添加剂的配比及焦粉用量不匹配，导致烧结料层透气性降低，在焦粉用量下调的同时，添加剂未作调整，造成烧结料层的能量供应不足，这是我们第一次试验未取得成功的关键原因所在。
同时我们对添加剂的添加和控制方式做了一些改进，其目的是保证SYP添加剂的流量稳定，配比准确。通过对添加剂及焦粉配比的调整，烧结机尾过熔现象消失，烧结料层的透气性改善。
试验结果及分析
SYP试验的原始数据及试验结果见表1～表4。
试验数据表明，虽然试验过程中原料条件发生一定变化，配加SYP添加剂后，烧结矿的粒度和粒度组成得到改善，烧结矿的转鼓强度明显提高，焦粉单耗降低。同时反映添加剂对原料的适应性强。
6 经济效益分析
6．1使用添加剂后，烧结矿的成本增加：
以配料总量的0．3‰计算，投入产出按1．09(干基)，考虑混合料5．5％的平均水分，添加剂按6300元／吨，则每生产1吨烧结矿需增加：6300*(1．09＋0．05)*3／10000＝2．155元。
6．2使用添加剂后。烧结矿的焦粉用量减少
使用添加剂烧结燃料(焦粉)单耗下降：52．93－49．88＝3．05kg／t，按照焦粉单价605元／吨计算，降低烧结矿成本3．05*605＝1．845元／吨；
6．3使用添加剂后，烧结矿的产量增加
烧结矿产量提高1％，烧结矿加工成本按100元／吨计算，降低烧结矿成本1％*100=1元／吨。
合计降低烧结矿成本：1＋1．845－2．155＝0．69元／吨，如考虑烧结矿转鼓强度的提高及烧结矿粒度组成的改善，效益更大。
7 结 论
通过本次SYP增效剂的工业生产试验，对SYP添加剂对烧结过程的影响及作用机理有了更深的认识与了解，试验结果表明，在不同原料条件，选择适宜的配比，SYP添加剂对提高烧结矿的质量，改善粒度组成及降低燃耗是可行的。
