张志刚，沈小峰
（梅山钢铁股份公司 炼铁厂，江苏 南京 210039 ）
摘 要：烧结矿的平均粒径是衡量烧结矿强度的重要技术指标，它的大小直接影响高炉槽下返回率以及高炉各项技术经济指标。介绍了班组提高烧结矿平均粒径的措施及取得的效果。
关键词：烧结；平均粒径；质量
1 引言
我国 高 炉 实 践 表 明，烧 结 矿 含 粉 率 每 升 高10％ ，高炉产量降低 6％～8％ ，焦比升高 0.5％ 。可见，提高烧结矿的强度，减少烧结矿中 5～10 粒级含量，最大限度降低 ＜5mm的粉末，是高炉低耗高产和长寿的重要保证［1］ 。烧结矿的平均粒径是衡量烧结矿强度的重要技术指标，它的大小直接影响高炉槽下返回率以及高炉各项技术经济指标。平均粒径大的烧结矿，说明转鼓指数高、强度好，在运往高炉的过程中产生的粉末少，可以提高烧结矿的入炉量，降低烧结矿成本；同时，强度好的烧结矿保证了高炉的顺行，是炼铁增产节焦、降低消耗的物质保证。
2 影响烧结矿平均粒径的因素及改善措施
2.1 影响烧结矿平均粒径的因素
2.1.1 操作方面的原因
近年来，新进厂职工和转岗职工多，不熟悉设备性能，操作技能低，尤其是烧结机岗位人员变动大，造成生产不稳定。五号烧结机南北侧 BTP终点温度差别大时约100℃ ，如图1所示。 BTP终点温差大说明两侧料层不平，风量从薄侧料跑的多，厚侧料则没烧透，导致内返矿升高，烧结矿成品率下降。五号烧结机台车宽，活页门较多，料面调整难度大；混合料中有大块不及时清理，料面出现拉沟、横向倾斜等现象，特别是在开停机过程中，料面起伏现象较为严重。最终出现南北侧BTP终点温差变大，烧结产能下降，烧结矿质量变差。
2.2.2 配矿结构的原因
配矿结构的影响主要是梅山精矿用量对烧结性能的影响。梅山精矿粉属于一种特殊类型的铁精矿。其铁矿中除含有磁铁矿、赤铁矿（假象赤铁矿）外，还含有较多的菱铁矿；脉石主要由碳酸盐矿物、石英和黏土矿物组成（包括高岭土，蒙脱石和水云母等），还含有少量硫化物和磷酸盐矿物。由于极细的碳酸盐矿物和黏土矿物的存在，精矿粉脱水困难，导致水分高，且黏性大，给混台料的混匀带来困难。上述矿物中有的在烧结过程中要发生分解、脱水。此外，由于混合料的软熔温度低，软熔区间宽，致使烧结料层透气性变差，空气阻力增大，负压升高，垂直烧结速度变慢，给烧结生产带来困难 ［2］。
2.1.3 燃料和熔剂方面的原因
目前 工 艺 要 求 焦 粉 小 于 3mm 粒 级 要 大 于70％ ，灰石小于3mm 粒级要大于85％ 。查看2013年1月1日至10日焦粉灰石粒度表，发现焦粉粒度有7d不合格，灰石粒度有5d不合格。说明燃料和熔剂破碎设备有严重问题，需要及时修理。燃料粒度粗，布料偏析加重，烧结过程热量分布不均；高炉返矿中带返焦，直接影响烧结矿中亚铁含量大小，而亚铁含量大小与烧结矿质量有着紧密的关系，亚铁偏大和偏小都对烧结矿质量带来不利影响。
熔剂方面主要是受生石灰用量和质量的影响比较大，受青奥管控影响有段时间生石灰来料少，生石灰配比从 4.5％ 下调至3.0％ ；生石灰加水后发生消化反应，释放大量热量，质量好的生石灰反应迅速激烈，温升大，因此生石灰质量的好坏势必会影响混合料料温的高低、烧结过程的稳定。
2.1.4 高炉槽下返矿的影响
五号烧结返矿仓有3个，分别是13＃ 、 14＃ 、 15＃ 仓，之前13＃ 仓为槽下返矿仓， 14＃ 仓为内返矿仓，15＃ 仓备用。由于槽下返矿和内返矿共用一根皮带，所以13＃ 仓料为槽下返矿和内返矿的混合料；而 13＃ 仓的下料配比只是根据槽下返矿量计算出来的固定配比，因此 13＃ 仓料位会不断升高，势必有槽下返矿进入14＃ 仓。从而出现槽下返矿用量不稳定，由于槽下返矿和内返矿的温度相差很大，就会造成烧结混合料温度不稳定，破坏了烧结生产的稳定性，给烧结矿质量带来不利影响。
2.1.5 工艺参数方面的影响
工艺参数方面，主要是烧结机的机速、料层、负压的变化对烧结矿质量影响很大。 2013 年 10 月和11月四号烧结机进行了低负压工业试验，从表1和表 2可以看出烧结负压下降，烧结机机速下降，料层增加对烧结矿质量提高很有好处，烧结矿的综合成品率、转鼓强度和平均粒径都有上升。
2.2 改善平均粒径的措施
2.2.1 强化生产操作，确保料面平整
中控发现 BTP南北侧温差大于50 ℃以上，及时通知看火工调整机头料面两侧料层厚度。经过调整后，如图2所示，BTP南北侧温差逐渐缩小，说明达到了调整目的。中控还通过摄像头随时监测小矿槽网格情况，发现较多大块物料时及时通知烧结机工进行清理，减小大块掉到小矿槽后顶起活页门的概率，消除大块对烧结布料的不利影响。合理的控制泥辊转速，泥辊转速过低即活页门开度较大容易发生小矿槽“窜料”现象，泥辊转速过高多个活页门会出料不一致，过高或过低都会影响烧结布料效果。为此特制定泥辊速度标准，泥辊速度稳定控制在4.4～5.5r／min之间，杜绝了因泥辊转速而导致的布料问题。
2.2.2 与公司相关部门合作，优化配矿结构
针对梅精矿的特性，分厂与公司相关部门合作，合理进行配矿，用梅山精矿搭配进口的高性能富矿粉进行烧结杯试验，掌握物料烧结性能，兼顾环保和降本增效的要求，不断的调整梅精矿配比，优化物料结构。同时开展工业性试验，以实验室数据指导生产，对比分析，摸索生产规律，确定最佳物料配比。
2014年梅钢公司7至8月受青奥管控影响，烧结物料结构发生较大变化，主要梅精矿比例下降，烧结矿碱度上调。这对烧结矿的质量提升有很大的好处，因为如果梅山精矿在物料结构中占有较大比例，由于其黏性大、烧损大、硫磷含量高、烧结性能较差的特点制约了烧结矿强度的提高；同时随着烧结矿碱度的提高，烧结过程中的液相量增多，有利于提高烧结矿强度。
2.2.3 加强燃料和熔剂管理
焦、煤分开使用，与生产技术室、原料分厂协调，焦、煤分开上料破碎，分别指定矿槽；固定焦粉配比，通过调整煤粉配比稳定烧结矿成分，提高 FeO稳定率；细化焦粉粒度，要求小于 3mm 粒级的大于 70％ ，同时减少焦粉过粉碎现象，要求小于 0.5mm 粒级的小于 35％ ，改善了焦粉的燃烧条件，并使烧结矿粒度更加均匀，有效减少了成品矿中小于5mm粒级。
同时对生石灰入厂严格把关，不同厂商生石灰分仓管理，杜绝混仓现象；不定时抽查生石灰粒度，要求小于 3mm 粒级的大于 90％ ，生石灰质量不合格禁止入仓。通过加强生石灰使用管理，有效降低了生石灰质量波动，有利于烧结配料有效调整化学成分，烧结矿碱度波动得到了很好控制 ［3］ 。
2.2.4 槽下返矿进入固定仓
将五号烧结13＃ 、 14＃ 仓作为内返矿仓，15＃仓作为高炉槽下返矿仓，内返矿进 13＃ 仓时应注意防止满仓后自动切换至15＃ 仓，严禁内返矿与高炉槽下返矿混仓。内返矿用量采用基准值±10t／h的方式配加，当13＃ 、 14＃ 总料位＜60％ ，用量为基准值－10t ／ h ，总料位60％～120％ ，用量为基准值，总料位 ＞120％ ，用量为基准值 ＋10t ／ h 。基准值以分厂通知为准。高炉槽下返矿用量采用基准值＋10t ／h的方式配加，当15＃ 料位＜40％ ，用量为基准值，料位＞40％ ，用量为基准值＋10t ／h。基准值以分厂通知为准。
13＃ 圆盘设定为高炉返矿配比，以作业通知书的配比采用自动按配比设定下料量。 14＃ 、15＃ 圆盘设定的下料量总和为当前需要使用的内返矿用量。
13＃ 、 14＃ 、 15＃ 三个返矿仓总料位＜200％ ，必须让原料中控放槽下，＞200％ 通知原料中控暂缓放槽下。
2.2.5 强化工艺参数控制，总结操作经验
严格控制混合机、制粒机加水比例，稳定混合料水分，防止生石灰消化起球。根据不同的料比去摸索出适宜生产的最佳水分，且需要根据季节及天气的变化、上料量的变化、返矿量增减等来增减加水量。水分过大或过小都不利于料层的透气性，会直接影响到烧结生产过程。根据烧结终点温度的变化趋势来判断碱度变化，如果终点温度突然下降，很难烧，在配料量都稳定的情况下，通常判断是碱度偏低引起，需及时加灰石调整，这样克服了烧结成分调整滞后性强的缺点，反之亦然。根据机尾红矿层厚度，熔孔大小、亮度等来判断FeO 大小。碰到生产出现异常的情况，要按照“五勤”原则找出异常状况的原因。
3 效果
五号机烧结矿平均粒径如图 3 所示，从图 3 可以看出五号机本班组烧结矿平均粒径与 2013 年同期相比几乎都有一定的提高。据统计 2014 年 1 至8 月的平均粒径比 2013 年同期提高了1.16mm 。同时从 ERP烧结生产日报查出本班 2014 年 1月至8月烧结机内返率比2013年同期降低了1.96％，转鼓强度提高了1.54％ 。
总之，在提高五号机烧结矿平均粒径的同时，烧结矿的质量也有了同步的提高，这为我们今后的降本增效工作，理清了思路，明确了方向。
参考文献：
［1］ 单继国 ．提高烧结矿平均粒度的途径［J］ ．烧结球团，1992 （03 ）： 18 － 23．
［2］ 潘宝巨，郑估懋，冯贵忠，等 ． 梅山精矿粉烧结矿研究［J］ ．钢铁研究学报， 1991 （ 01 ）：1 － 7．
［3］ 邱海雨，张志刚，赵国梁．梅钢烧结降低高炉槽下返回率生产实践［J］ ．梅山科技，2009（ 01 ）