左静宇
(河北钢铁集团 石钢公司 技术部，河北 石家庄 050031)
摘 要: 石钢高炉的 ZnO 及碱负荷中有大约 50% 来自烧结矿，为降低 ZnO 及碱金属对高炉生产的影响，对石钢烧结过程 ZnO 及碱金属平衡进行了分析。结果表明，烧结过程中 59． 88% 的 ZnO 由返矿杂料带入，其中的 76． 64% ZnO 进入烧结矿中; 烧结矿碱金属主要由返矿杂料、外进渣、FMG 粉带入，三项合计占烧结矿碱负荷的 61． 75% ; 原料中碱金属的 57． 78% 进入烧结矿，26． 77% 进入机头灰，碱金属在机头、机尾灰中有富集现象。通过采取控制措施，2012 年 9 月下旬烧结矿中 ZnO 含量降低到 0． 018% ，高炉ZnO 负荷低于 0． 400 kg /t 铁。
关键词: 烧结; ZnO; 碱金属; 平衡; 措施
1 前言
入炉原燃料中的钾、钠、锌，可在高炉内循环富集，对高炉生产造成危害。其主要表现为: 破坏原燃料的冶金性能，导致料柱透气性恶化，炉况失常; 炉墙侵蚀、结瘤; 高炉易产生崩料、悬料，消耗升高。石钢高炉的 ZnO 及碱负荷中有大约 50% 来自烧结矿中，分析和控制烧结矿中的 ZnO 及碱金属含量，有利于强化高炉操作，优化生产指标，降低成本。
2 数据来源
石钢鑫跃烧结厂于 2012 年 8 月 6 ～ 10 日对入烧原料、烧结矿、机头、机尾除尘灰进行取样及化验。其中，返杂料中的杂料由设备物资部按品种取样; 入烧原料要求每天 8 ～ 16 点取样，每 2 h 取样 1 次，每种原料每天取样 4 次，仓下取样; 平衡所用数据为试样的平均值，原料消耗、烧结矿产量数据来自日报表，除尘灰及杂料为称单计量值。
3 烧结矿中 ZnO 及碱金属负荷
原料配比及成分见表 1，烧结矿中的 ZnO 及碱金属负荷含量见表 2。
4 烧结矿中 ZnO 及碱金属的平衡
支出项成分见表 3，ZnO 含量及碱金属平衡计算见表 4。
5 烧结过程中 ZnO 及碱金属分析
5． 1 烧结过程中的 ZnO
(1) 含 ZnO 较高的原料有碱性精粉、机头灰、返矿杂料、外进渣。
(2) 烧结过程中 59． 88% 的 ZnO 由返矿杂料带入，其次是碱性精粉。
(3) 虽然红巴西矿中 ZnO 含量并不太高，但由于使用量大，其带入烧结矿中的 ZnO 量接近碱性精粉。
(4) 机尾灰中 ZnO 含量为 0． 065% ，机尾灰的循环利用增加了烧结 ZnO 负荷约 0． 007 kg /t 矿。
(5) 杂料中转炉红泥制品、转炉粗颗粒除尘灰、炼铁料场除尘灰 ZnO 含量较高。杂料合计带入锌负荷 0． 018 kg /t 矿，占返矿杂料带入负荷的8． 82%，说明返矿杂料中的 ZnO 主要来自返矿，如表 5 所示。
(6 ) 原 料 带 入 的 ZnO，有 76． 64% 进 入 烧 结 矿中。
5． 2 烧结过程中的碱金属
(1) 含碱金属较高的原料有机头灰、外进渣。
(2) 烧结矿的碱负荷中占比例最大的是返矿杂料，其次是外进渣，再次是 FMG 粉，三项合计占烧结矿中碱负荷的 61． 75% 。
(3) 机尾灰 K2O 含量 0． 913% 、Na2O 含量为0． 221% ，碱金属含量仅次于机头灰和外进渣、外排机头、机尾灰，有利于降低烧结矿碱金属含量。
(4) 杂料中的转炉氧化铁皮、轧钢氧化铁皮碱金属含量较高，杂料合计带入碱金属负荷 0． 098 kg /t 矿，占返杂带入负荷的 15． 24% ，如表 6 所示。
(5) 原料中碱金属的 57． 78% 进 入 烧 结 矿，26． 77% 进入机头灰，碱金属在机头、机尾灰中有富集现象。
6 控制措施
目前石钢高炉碱金属负荷低于公司设定的预警值，在控制范围之内。
严格按标准组织进料，控制碱性精粉 ZnO ≤ 0． 030% ; 降低碱性精粉配比; 用低 ZnO 酸性球团取代高 ZnO 涞源球团( ZnO 含量 0． 075% ) ，降低返矿中 ZnO 含量; 继续外排机头灰; 高炉 ZnO 负荷超标时，阶段性外排机尾灰; 将高炉 ZnO 负荷纳入优化铁前配矿指标项，综合考虑烧结、高炉高 ZnO 原料配入量，有效控制高炉锌负荷; 适当增加燃料消耗。
通过采取上述措施，2012 年 9 月下旬石钢烧结矿中 ZnO 含量下降到 0． 018% ，高炉 ZnO 负荷低于0． 400 kg /t 铁( 预警指标为 0． 430 kg /t 铁) 。
7 结语
石钢烧结矿中 ZnO 主要由返矿杂料及碱性精粉带入，烧结过程中 ZnO 脱除率仅为 21． 24% ，大部分进入烧结矿中，降低烧结矿的 ZnO 含量应从控制原料带入 ZnO 入手。碱金属在机头、机尾除尘灰中有富集现象，外排机头机尾灰可有效降低烧结矿碱金属含量。将高炉 ZnO 负荷纳入优化铁前配矿指标项，综合考虑烧结、高炉高 ZnO 原料配入量，可有效控制高炉锌负荷。