段明官1 耿敬涛1 班耀斌 施灵峰1 汪洋1
（1.河钢集团邯钢公司河北 邯郸 056009）
摘要：随着邯钢新区投产到高效生产模式的转换及铁前降本需求，炼铁厂持续对烧结提产进行攻关，开始尝试在料场一次配料中增配熔剂菱镁矿、同步在烧结减少轻烧白云石粉及白云石粉配吃量，实践证明：含镁熔剂全配吃菱镁粉后，烧结机产量提升约500t/d、烧结矿转鼓指数提高0.2%，起到了一定的提产、提质、降本效果。
关键词：烧结；菱镁粉；生产；实践
烧结MgO源有白云石、菱镁石、蛇纹石等种类，邯钢烧结近年来长期使用轻烧白云石粉和白云石粉作为含镁熔剂，为满足高炉进一步提烧比降成本需求、烧结提产攻关迫在眉睫，邯钢新区烧结含镁熔剂尝试使用菱镁粉，以期通过减少含镁熔剂有效钙带入量、增加烧结白灰配吃量，增加料温、增强制粒效果，达到进一步提产的目的。
1原料性质
表1-1白云石粉和菱镁粉化学成分对照表（%）
|
名称 |
CaO |
MgO |
SiO2 |
S |
|
白云石粉 |
29.603 |
19.848 |
3.102 |
0.024 |
|
菱镁矿 |
0.693 |
47.458 |
4.121 |
0.009 |
从表1-1可以看出，菱镁矿中MgO含量高达47.458%，比白云石中MgO含量高27.61%，因此，使用菱镁矿提高烧结矿中的氧化镁含量更为有效。
2菱镁矿配吃概况
邯钢新区烧结自2023年11月A东52堆混匀料开始配加2%菱镁矿，从A西53堆开始，混匀料中菱镁矿配比提高到2.9%，混匀料配吃日期和混匀料结构见表2-1。
表2-1 混匀料结构
|
配吃日期 |
堆号 |
港混 |
巴卡 |
杨迪 |
筛下粉 |
除尘灰 |
氧化铁皮 |
高铝粉 |
中关精粉 |
钢渣 |
库利粉 |
巴西筛下 |
印度粉 |
菱镁矿 |
|
11.1 |
49 |
42.0 |
14.2 |
16.0 |
5.0 |
1.4 |
0.5 |
1.3 |
7.0 |
2.5 |
10.0 |
|
|
0 |
|
11.18 |
52 |
33.2 |
16.1 |
11.7 |
4.2 |
1.2 |
0.4 |
1.1 |
2.5 |
2.5 |
8.3 |
|
|
2.0 |
|
11.23 |
53 |
40.0 |
18.0 |
15.0 |
8.1 |
1.4 |
0.5 |
|
5.0 |
3.0 |
6.0 |
|
|
2.9 |
|
11.29 |
54 |
42.0 |
16.0 |
14.0 |
6.0 |
1.5 |
0.5 |
2.0 |
4.0 |
3.0 |
8.0 |
|
|
2.9 |
|
12.2 |
55 |
42.0 |
17.9 |
13.4 |
6.0 |
1.5 |
0.5 |
2.0 |
5.9 |
3.0 |
3.0 |
1.9 |
|
2.9 |
|
12.8 |
56 |
42.0 |
16.5 |
14.0 |
8.0 |
2.0 |
0.5 |
2.0 |
7.0 |
3.0 |
|
2.0 |
|
3.0 |
|
12.13 |
57 |
42.0 |
13.0 |
11.0 |
5.5 |
2.0 |
0.5 |
2.5 |
6.0 |
3.0 |
6.0 |
|
3.0 |
3.0 |
11月份大部分时间处于限产状态，满负荷生产时间短，基准期选择 11月4日-11月6日、11月10日、11月17日满负荷生产，配吃菱镁矿对比期选择11月24日-25日、11月28日-29日和12月9日-17日处于满负荷生产期。11月、12月碱度控制基准1.85～1.90倍，对生产过程影响不大。从11月23日开始按照烧结矿MgO为2.2%进行的理论计算在料场全部配加菱镁矿，不在烧结补充含镁熔剂，实际效果烧结矿MgO含量与理论计算的基本一致，但进入12月份熔剂菱镁矿质量有所下降，烧结矿MgO含量开始有所下滑，时有在烧结配料仓进行补充含镁熔剂。
3 配吃菱镁矿后对烧结指标的影响
3.1 配吃菱镁矿效果理论分析
菱镁矿中只有MgCO3，不含有效钙，配加菱镁矿后，生石灰配比增加2.0%，轻烧白云石配比降低3.9%，熔剂总配比降低1.9%，相当于铁料配比增加1.9%。生石灰配比增加，有利于混合料制粒和料温提高，生石灰消化后能够更快更均匀促进CaO矿化反应和各种固液反应，更容易生成低熔点、流动性好、易凝结的液相，有利于烧结矿产量增加和质量改善。再者，配吃菱镁矿后，铁料配比增加，间接的对烧结矿产量的提高有利。
3.2 配吃菱镁矿后实际生产效果
配吃52堆混匀料（菱镁矿配比2.0%）期间环保限产，烧结机上料量少，提产效果没体现出来。53堆到57堆混匀料菱镁矿配比为2.9%～3.0%，53堆烧结矿日产提高到15248吨，日产提高300吨，转鼓指数提高0.4%左右，54堆以后烧结矿日产基本在15500t左右，日产提高550t，转鼓指数提高0.2%左右，平均粒径提高0.5mm左右，固体燃料消耗略微降低，基本在正常波动范围内，具体过程指标见表2-1。
表3-1 烧结矿部分指标对比
|
日期 |
菱镁矿 配比% |
平均日产t |
固体燃耗kg/t |
转鼓 % |
平均粒径 mm |
|
11月4～ 6日、10日、17日 |
0 |
14969 |
50.4 |
77.31 |
24.79 |
|
11月24-11月25日 |
2.9 |
15248 |
50.2 |
77.77 |
25.13 |
|
11月28日-11月29日 |
2.9 |
15585 |
50.5 |
77.53 |
24.37 |
|
12月9日-12月17日 |
3.0 |
15473 |
50.3 |
77.45 |
26.09 |
从表3-1可以看出，配吃菱镁矿后，烧结产量提升了约500t/d，转鼓指数升高0.2%，平均粒度提高了0.5mm，固体燃耗变化不大。
4 配吃菱镁矿对烧结成本的影响
炼铁厂在配吃菱镁矿之前镁质熔剂配吃模式有两种：一是环保限产时考虑降成本镁质熔剂全部为生白云石粉，二是满负荷生产时为满足提产要求全部配吃轻烧白云石粉，但是条件允许时也配吃了生白云石粉。本次实践主要将烧结矿满负荷生产条件下两种镁质熔剂配吃模式成本（一是镁质熔剂全部按轻烧白云石粉配吃时熔剂单耗进行核算，二是镁质熔剂轻烧白云石粉+白云石粉配吃时熔剂单耗进行核算）与配吃菱镁矿熔剂成本进行了对比。
4.1 制造成本对比
按邯钢新区烧结矿目前固定制造费用为36.01元/t核算，配吃菱镁粉后按日产15500t、提产500t计算，吨矿制造费用降低500*36.01/15500=1.16元/t矿。
4.2 与全配吃轻烧白云石粉成本对比情况
表4-1 与全配吃轻烧白云石粉成本对比
|
项目 |
11月4-6日全轻烧白云石粉 |
12月9-13日全吃菱镁矿 |
||
|
白灰粉 |
轻烧白云石粉 |
白灰粉 |
菱镁矿 |
|
|
单耗（kg/t矿） |
74.68 |
41.03 |
84.43 |
28.13 |
|
价格(元/t) |
313 |
313 |
313 |
202 |
|
成本(元/t矿) |
23.37 |
12.84 |
26.43 |
5.68 |
|
熔剂成本合计（元/t矿） |
36.22 |
32.11 |
||
|
使用菱镁矿熔剂成本变化（元/t矿） |
-4.11 |
|||
|
制造成本变化（元/t矿） |
-1.16 |
|||
|
综合成本变化（元/t矿） |
-5.27 |
|||
11月份4-6日时满负荷生产时含镁熔剂全为轻烧白云石粉，熔剂成本36.22元/吨；而从12月9月-13日全为菱镁矿代替轻烧白云石粉，熔剂成本32.11元/吨。熔剂成本降低4.11元/吨，固定制造成本降低1.16元/吨，综合成本降低5.27元/吨。
4.3 与配吃轻烧+白云石粉成本对比情况
表4-2 与配吃轻烧+白云石粉生产成本对比
|
项目 |
11月10日、17日基准 |
12月9-13日全吃菱镁矿 |
|||
|
白灰粉 |
轻烧白云石粉 |
白云石粉 |
白灰粉 |
菱镁矿 |
|
|
单耗（kg/t矿） |
68.54 |
20.95 |
34.12 |
84.43 |
28.13 |
|
价格(元/t) |
313 |
313 |
93 |
313 |
202 |
|
成本(元/t矿) |
21.45 |
6.56 |
3.17 |
26.43 |
5.68 |
|
熔剂成本合计（元/t矿） |
31.19 |
32.11 |
|||
|
使用菱镁矿熔剂成本变化（元/t矿） |
0.92 |
||||
|
制造成本变化（元/t矿） |
-1.16 |
||||
|
综合成本变化（元/t矿） |
-0.24 |
||||
11月份10日、17日满负荷生产时含镁熔剂配吃轻烧白云石粉和白云石粉，熔剂成本31.19元/吨，而从12月9月-13日全为菱镁矿代替轻烧白云石粉和白云石粉，熔剂成本32.11元/吨。熔剂成本升高0.92元/吨，固定制造成本降低1.16元/t矿，综合成本降低0.24元/t矿。
5结论
（1）理论分析及生产实践均表明配吃菱镁矿对烧结提产有一定的效果，配吃后邯钢新区烧结机日提产约500吨。
（2）配吃菱镁矿后烧结矿质量略有提高，转鼓指数升高0.2%，平均粒度提高了0.5mm。
（3）配吃菱镁矿，与配吃全熟料轻烧白云石粉相比，降本比较明显，但与配吃生白云石粉相比、降本效果不明显。
总之，烧结满负荷生产时配吃菱镁矿对烧结提产效果比较明显，同时也对提升质量、降低成本有一定的作用。