曹继礼，毛友庄，张惠，高振
( 山钢集团莱芜分公司，山东莱芜271104)
摘要: 为提高烧结矿产质量，降低固体燃耗，采用工业实验的方法进行了高镁粉替代白云石粉可行性研究． 结果表明: 在莱芜分公司炼铁厂的原料工艺条件下，高镁粉可以作为镁质熔熔剂替代白云石粉，但是烧结矿产质量未达到预期目标，熔剂成本升高太多，使用高镁粉取代白云石粉不经济．
关键词: 烧结; 高镁粉; 白云石粉; 实验
0 前言
山钢集团莱芜分公司炼铁厂老区共有4 座1 000 m3级高炉，经过大修扩容后烧结矿产能不足，不得不倒运烧结矿供给高炉． 为了提高配套的老区烧结矿产质量［1］，减少倒运损失，降低烧结矿固体燃耗［2］，采用工业实验的方法进行了高镁粉替代白云石粉可行性研究．
1 原料化学成分
白云石粉和石灰石粉为莱芜分公司炼铁厂长期使用的熔剂，化学性质稳定． 本次工业实验所用的熔剂化学成分平均值见表1．
2 实验方案
本次实验共进行了两个阶段，第一个阶段为其它熔剂种类不变的情况下，高镁粉直接替代白云石粉，增加白灰配比来调节碱度; 第二阶段增加石灰石粉配比，高镁粉替代白云石粉，白灰配比小幅调整．
2． 1 第一阶段
本阶段高镁粉共实验A 堆B 堆两个料堆，基准期为半堆生产，使用日常生产熔剂结构，实验期为另外半堆生产，使用高镁粉替代白云石粉熔剂结构．
2． 2 第二阶段
基准期为C 堆半堆生产，使用日常生产熔剂即白灰和白云石粉结构，实验期为C 堆另外半堆生产，即白灰、高镁粉和石灰石粉熔剂结构． 为避免熔剂成本大幅升高，实验期尽量保持白灰配比不变，高镁粉替代白云石粉造成的CaO 不足，全部由配加石灰石粉补充．
3 高镁粉工业实验结果
3． 1 配料室配比结构
烧结矿一个料堆使用周期为9 d 左右，可以认为混匀料成分基本稳定． 为便于实验对比，烧结矿碱度等指标不作调整，各种熔剂配比基本稳定． 配比结构见表2．
实验期间，烧结机基本参数没有出现较大的变化，烧结机运行平稳，布料、点火效果良好，机尾断面整齐，红火层亮度厚度适中．
3． 2 烧结矿化学成分
实验期间按国家标准对烧结矿取制样，每天9个烧结矿样品，取平均值，指标见表3.
对比实验中烧结矿化学成分基本稳定，第一阶段A 堆B 堆与第二阶段相隔时间较长，混匀料成分发生较大变化，所以导致A 堆B 堆与C 堆烧结矿成分相差较大． 由于高镁粉粒度较细，镁含量高，矿化作用好，烧结矿外观颜色较好．
3． 3 烧结生产技术指标
记录烧结机故障停机时间，算出烧结机作业率．将烧结矿日产量换算成烧结机利用系数，并根据燃料日消耗量计算出吨矿固体燃耗，平均值如表4．
4 高镁粉烧结工业实验结果分析
第一阶段实验期间，增加的白灰配比对混匀料的强化造球作用并不明显，仅使料温略有提高． 原有烧结生产工艺已经使料温在露点温度以上，再次增加白灰配比提料温已没有必要． 实验期间，高镁粉取代白云石粉，白灰配比提高后，烧结混匀料水分用量提高，粘性大大增加，混合机和各个沿线漏斗粘料严重，清理频次增加，难度加大，对生产稳定性造成很大的影响，多次出现堵漏斗停机的情况，导致烧结机作业率偏低． 第一阶段实验期间燃耗也没有明显的降低，分析可能原因为白灰消化吸附水分较多，过量的水蒸气蒸发吸收掉了燃料燃烧释放的热量． 实验结果证明此种方案在目前的原料条件下无法有效顺利实施，所以不再对第一阶段实验结果进行分析．
4． 1 烧结矿物化指标分析
对第二阶段实验方案，配加高镁粉后，烧结矿成分保持稳定，转鼓筛分等物理指标也没有较大变化，符合高炉对烧结矿的冶炼要求，说明高镁粉是合适的烧结熔剂． 在适宜的操作参数下，配加高镁粉或白云石粉，均能使烧结矿成分符合高炉冶炼的要求． 由于高镁粉所带入的硅含量较白云石粉少，烧结矿硅含量下降，品位略有升高．
4． 2 烧结机作业率和利用系数
C 堆实验期内，增加4!石灰石粉配比，用石灰石粉补充高镁粉的钙含量不足，烧结机作业率与基准期相比保持正常水平，期间没有发生堵漏斗而造成的停机事故． 实验期烧结混匀料透气性略有改观，烧结机利用系数小幅升高，利用系数增加0. 043 t /m － 2·h － 1，对烧结矿日产量提升作用较小，平均日产量增加约327 t /d．
4． 3 烧结矿吨矿固体燃耗
C 堆实验期用石灰石粉和高镁粉取代白云石粉，烧结矿固体燃耗降低1. 38 kg /t． 由于配加了部分石灰石粉可以作为混匀料造球的核心，烧结混匀料透气性有所提高，布料厚度增加，自动蓄热作用增强，节省了部分燃料，固体燃耗降低．
4． 4 烧结矿吨矿成本比较
目前莱芜分公司炼铁厂老区烧结矿生产固定制造成本约30 元/t，动力消耗( 包括水、电、风、汽) 成本大约44. 5 元/t，产量提高后以上两项成本相应降低1. 32 元/t． 烧结固体燃耗成本降低0. 92 元/t，烧结矿品位升高0. 2!后理论计算高炉焦比降低0. 5元/t，烧结熔剂成本升高8. 91 元/t，合计总效益8. 91 － 0. 92 － 1. 32 － 0. 5 = 6. 17 元/t． 即考虑烧结生产固定制造费用及动力消耗费用后，使用高镁粉的烧结矿较使用白云石的烧结矿熔剂总成本升高6. 17 元/t．
5 结论
1) 在目前莱芜分公司炼铁厂的原料条件下，高镁粉直接取代白云石粉会导致白灰配比升高，混匀料粘性增大，生产无法顺行． 高镁粉和石灰石粉取代白云石粉使烧结矿熔剂成本升高较多，而提高烧结矿产量、降低固体燃耗未达到预期目的，使用高镁粉取代白云石粉不经济．
2) 配加高镁粉和石灰石粉后料层透气性有所改观，利用系数增加． 下一步考虑采用石灰石粉取代部分白灰的熔剂结构实验，进一步提高料层透气性和降低烧结熔剂成本．
参考文献
［1］ 夏世元，申爱民，乔昌峰，等． 济钢烧结配加复合轻烧镁粉的实验研究与应用［J］． 江西冶金， 2013( 6) : 1 －5．
［2］ 高丙寅，张春，邢建民． 不同MgO 熔剂添加剂的烧结实验及生产［J］． 河南冶金， 2006( 3) : 9 － 12．