FMG单种外粉烧结生产实践

李建中 潘建磊

【摘  要】自2008年下半年金融危机以来，很多钢铁企业为了降低生产成本，纷纷采购外粉进行烧结，以降低铁水成本。承德建龙购进了FMG粉烧结尝试，进行了大比例配吃，取得了指标较好、效益较高双丰收。本文详述承德建龙配吃FMG外粉烧结的生产实践，以及高炉的对应操作，仅供大家参考。

【关键词】外粉  烧结 生产 焦比

1.工艺装备

承德建龙现有36m²烧结机一座，28 m²烧结机一座，均为带式烧结机。高炉为580m³，产能匹配为：580 m³/64 m²=9.06 m³/m²（烧结机能力较小，必须满负荷运行，才能满足高炉需求）。

580高炉配备：D2500缸内静叶可调离心式“全可控涡”三元叶轮高炉鼓风机，炉体设计采用十九层冷却壁,炉底及炉缸周围四层为光面冷却壁，炉腹及炉腰5～7层为带肋镶嵌式球墨铸铁冷却壁，炉身中下部采用板壁结合的冷却结构，炉底水冷；炉缸炉底采用半石墨质烧成微孔炭块和微孔刚玉砖陶瓷杯砌体组成的复合炉衬及风渣铁口复合棕刚玉砖组合砌体；并罐式无料钟炉顶；十字测温及炉顶摄像仪；底滤式水渣处理系统；37孔格子砖顶燃式热风炉三座；外滤式布袋除尘器10座。

2.FMG粉成分

FMG外粉属于澳大利亚产的一种低熔点褐铁矿，其含有结晶水较大，品位较高，其它成分具体见下表1。

表1  FMG粉成分

3.FMG外粉配比情况

自8月24日，FMG粉开始到货，8月26日承德建龙将FMG粉配加，初始配比为10%。

8月28日将FMG粉配比增加到40%；9月19日FMG粉配比增加到50%；11月19日后FMG粉配比增加到65%（即全部使用FMG粉烧结，无普粉）。具体见下表2所示。

表2  FMG粉配吃情况

备注：因FMG粉库存不足，价格比当时市场价高以及新进低价印粉，故12月后续逐渐减少其配吃量，搭配印度粉烧结，以稳定生产、降低成本。

4.大比例使用外粉后烧结操作变化

承德建龙历史上曾经配吃巴西、墨西哥、印度粉等外粉，但比例均不大于20%，对烧结矿质量性能无影响。自8月底开始配吃FMG外粉后，因其价格比当时国内铁粉价格低几百元，虽然是褐铁粉，经过修正后，其性价比优越，为降低铁水成本，直接将FMG粉配加比例到40%以上。配加高比例FMG粉后，对烧结矿质量与产量产生一定影响，经过不断配吃总结，掌握了一些共性问题，保持了烧结和高炉生产的稳定，具体叙述如下。

4.1 烧结矿质量与产量变化

配吃大比例FMG粉烧结后，烧结矿质量与产量变化见下表3。

表3  配大比例FMG粉烧结质量与产量变化

4.1.1 烧结矿质量变化

4.1.1.1 烧结矿强度、粒级变化。由上表3，配加FMG分后，粒度组成差，透气性不均匀，影响烧结矿强度和粒度，使矿强度下降，小粒级增加。由于粒料增多，造成烧结过程中局部透气性过好，垂直燃烧速度过快，液相形成不充分，强度降低。从烧结矿断面观察，烧结矿整体强度变差，时有过烧现象。

由上图可以看出，随着配加FMG粉比例的增加，烧结矿转鼓指数有明显下降趋势。

4.1.1.2 烧结矿品位变化。因FMG粉含内结晶水高，比例增加后，烧结矿品位没有明显下降。

4.1.2 烧结矿产量变化

正常生产情况下，使用普粉烧结机利用系数在1.8t/m².h左右；配吃大比例FMG粉烧结后，由于机速下调、FMG含结晶水，残存量降低，烧结机利用系数下降到1.65t/m².h左右，约比以前下降8%左右（烧结机能力大小不宜，烧结机产量一般下降都在5-10%）。

备注：配吃FMG粉烧结后，随着操作技术的成熟，烧结机利用系数无明显的改变。

4.2 烧结主要操作参数变化

配吃大比例FMG粉后，烧结操作参数变化较明显，主要操作参数变化对比如下表4。

表4  烧结主要操作参数对比

4.1.1 料层厚度变化。使用FMG粉后，因内结晶水含量大，烧蚀增加，为保证烧结矿强度，适当增加料层厚度。料层厚度依据不同烧结机能力而有所不同，表4 中料层厚度为承德建龙烧结机最大厚度能力。

4.1.2 烧结机机速调整。由于料层加厚，为保证终点温度，机速下降约10%以上（初期下调比例较大，后期不断摸索总结，操作成熟，为发挥最大产能，机速略有提升）。

4.1.3 终点温度控制。为保证矿强度，烧结机终点温度控制适当上调。

4.1.4 燃料配比变化。配加大比例FMG粉后，焦粉配比比普粉烧结时增加20%-30%。

5.使用外粉烧结矿的高炉操作

5.1 高炉使用情况

8月26日，使用FMG粉10%配比的烧结矿入炉，高炉操作及炉况无变化。8月28日20：00配加FMG粉40%的烧结矿入炉，高炉出现2—3米左右的滑尺约五次，控风20kpa操作，维持顺行。8月29日后，高炉炉况实现全风作业。

5.2 操作制度变化

5.2.1 装料制度

矿批批重比以前下降约1-2t，其它维持原来操作作业。

5.2.2 送风制度

稍控制冶强作业，富氧率下调到1.5%以下，煤比约135kg/t左右，送风面积等不变。

5.2.3 热制度

炉温控制和以前无大的变化，略微稍高（【Si】：0.4-0.50%）。

5.2.4 造渣制度

炉渣碱度控制在1.10-1.15，保持以前状态未变。

5.2.5 使用前后槽下净矿粒级影响

使用大比例FMG粉烧结矿后高炉槽下净矿粒级变化见下表5。

表5  槽下净矿粒级变化

由上表：使用此矿后，槽下粒级变差。

5.3 使用前后指标对比

使用大比例FMG粉烧结矿后高炉主要指标变化见下表6。

表6  高炉指标变化

由上表6：

5.3.1 使用此矿后，球比基本未变（33%左右），烧结矿品位基本未下降，综合入炉品位影响不大。

5.3.2 因压力走势不太平稳，矿批批重减小，煤气利用较差，综合焦比有升高趋势。

5.3.3 使用此烧结矿后，其强度较低，易碎，返矿率有所上升。

6.结论

6.1 烧结方面：

6.1.1 使用大比例FMG粉后，对烧结矿产量影响较大。

6.1.2 使用FMG粉后，烧结矿粒度组成较差，小粒级偏多，小于10毫米粒级增加约7%，转鼓强度下降近5%。

6.1.3 使用FMG粉后，使烧结矿燃耗上升。

6.1.4 使用FMG粉后，其它烧结工艺参数变化不大。

6.2 炼铁方面：

6.2.1 使用后烧结矿小粒级增加，强度较差，高炉透气性受到影响，操作作业中矿批批重稍小。

6.2.2 矿批批重稍小，煤气利用较低，焦比略升高（10kg/t左右）。

6.2.3  因烧结矿强度较差，为维持高炉炉况顺行稳定，需要质量较好焦碳比例比以前要增加，且不适宜高冶强作业。

6.2.4 使用此矿后，其它高炉工艺参数变化不大。

摘自《2009年全国烧结、球团、炼铁技术及生产年会》