优化提升烧结生产指标实践探索

优化提升烧结生产指标实践探索

薛小毅 刘晓军 彭元飞

陕西龙门钢铁有限责任公司  陕西渭南  715405

摘要：通过烧结矿工艺优化和实施烧结优化原料结构实施，烧结矿产量完成率提升2.26%，返矿配比下降1.65 %，烧结矿TFe稳定率100 %，平均品位55.92 %，同比提升0.37%，R稳定率提升0.1%，烧结矿入炉率同比提升0.67 %。综合混匀矿合格率提升6.68%，经济效益和社会效益显著。

关键词：提升；烧结指标；工艺优化

1 前言

我公司铁前用含铁料种类20余种，主要有澳矿类、巴矿类、南非、印度、国内粉和国内精粉等，受原料进购及库存影响配比调整频繁，原料质量波动大影响烧结矿质量，为高炉炉况稳定存在一定影响。通过生产分析，高褐铁矿配比高是影响烧结矿质量的主要因素，阶段性出现烧结过程气流分布、烧结矿固燃单耗、烧结矿质量指标等均出现较大波动，生产稳定性不足、工艺控制预判能力不足等现象。工艺管控优化提升还有很大空间，同时烧结矿质量阶段性波动影响高炉生产稳定性。通过研究优化提升烧结指标，改善烧结矿质量，经济效益和社会效益显著。

2 研究开展及实际生产实践

2.1烧结燃料分加技术研究

烧结燃料分加技术是将一部分燃料与烧结混合料混合，另一部分燃料在烧结混合料一次混料结束后加入，目的是使这部分燃料外裹在混合料颗粒的表面，保持燃料有较大的活性反应面，提高其燃烧速度。历史经验数据表明二次配加，配比不得大于总配比40%。

通过烧结杯试验表明，燃料分加技术可以提高烧结机利用系数3%～8%，燃料消耗降低0.5～1kg/t。

实际生产综合考虑燃料分加比例、配合熔剂分加、燃料粒度等对烧结矿相关技术指标的影响，优化燃料分加工艺提高烧结机利用系数、降低烧结燃料消耗及工艺设备安装实施，实际现场局限可行性还需继续探讨。

2.2烧结配矿结构及主矿系确定

通过多次实验与分析，最终确定较优配比结构和控制方式，针对烧结配矿优化、烧结矿高低温性能、入炉料荷重软熔测定、铁矿石同化温度、液相流动性、粘结相强度、连晶强度等方面，面向铁前系统资源综合利用开展基础应用研究与关键技术研发。研究铁矿石微型烧结性能和铁矿石烧结基础性能，建立铁矿粉烧结优化配矿模型。

铁前系统冶金实验室进行烧结矿冶金实验，进而调整配料结构，指导高炉配料和生产。

2.2.1配矿成分及结构于RDI+3.15关系

表1烧结矿成分与RDI+3.15关系

表2烧结配矿与RDI+3.15关系

配矿结构及主矿系确定应用后，烧结矿固燃单耗下降明显。确定基于烧结矿冶金性能的配矿方案，促进烧结矿固燃及加工费用大幅降低，为同行业铁前生产提供较大的借鉴意义。结合烧结工业生产和冶金实验室测试内容，提出烧结矿冶金性能中RDI+3.15与RI影响相关因素及经验公式。烧结矿配料结果达标率提升。

2.2.2烧结配矿主矿体系理念及结构确定

主非结构：主流粉矿70%+非主流≤20%+精矿≥10%；

矿种结构：褐铁矿≤60%+赤铁矿≥30%+磁铁矿≥10%；

精矿类：磁铁矿精矿为主，补充部分进购精矿，配比≥10%；

粉矿类：褐铁矿（主流：PB/纽曼15-25%、麦克/金布巴15-20%；

非主流：超特/印粉≤25%）；

赤铁矿（主流：巴混/南非30-40%）。

含铁料种数量≤8种、外配料种≤5种。

2.2.3  持续完善烧结配矿结构及主矿系基础内容

a 运用铁矿石冶金价值评价体系, 完善铁矿粉综合性价比的计算体系。

b依据铁矿粉综合性价比的排序, 完善优化配矿的主矿体系,确保优化配矿的烧结矿质量稳定性，配矿综合数据库持续完善。

c企业对烧结矿的质量和控制要求(内部质量指标)。

d配矿不同方案结果的对比分析。

e烧结杯实验对烧结矿产质量、強度和冶金性能的验证试验。

f 完善铁矿粉化学成分、物理性能、烧结基础特性及冶金性能的数据库。

g 选定和确认最优方案实施并跟踪生产数据。

2.3配料计算数学模型结合烧结专家系统相验证成果

采用计算数学模型与烧结专家系统相结合验证配比变化，预测生产调整方向及调整幅度。阶段优化配料计算数学模型，提升测算中标率，为生产调整提供精确指导方向及调整幅度，提升烧结矿质量及过程控制。

2.4配矿实施及跟踪生产数据成果

实施配矿及跟踪生产数据,根据误差体现分析影响因素，优化配料计算数学模型提供支撑。成果体现误90-100%，全铁及碱度、微量元素误差96-100%。

2.5. 烧结点火系统优化实施

通过优化改造， 将点火器下方风箱与大烟道系统相连，落料直接由卸料管道完成卸料。在卸料管道侧面上方开孔加装连接风管与大烟道连接，为风提供专用管道。实现风料物分离。管道分离改造后，物料不会进入风管，避免对管道造成堵塞。通过变径减少风量，减轻高压高速风加料对阀体的侵蚀和冲刷，延长阀体使用寿命，可以实现风量长期稳定控制。实现物、料、风分离，解决卸料和控制微负压二者之间的矛盾。（改造前后对比图1-4）

图5改造对比

改造前将点火器下方风箱与大烟道系统相连，落物料及风一期进入大烟道。改造后点火器下物料直接由卸料管道完成卸料。在卸料管道侧面上方开孔加装连接风管与大烟道连接，为风提供专用管道，实现风料物分离。

图6点火外观对比

改造前将点火器外观火焰外喷且光线太强，影响人员操作。改造后点火器火焰分流合理无外喷，光差小，现场环境改善较大。

说明：改造后煤气消耗下降明显-35620m³。

改造前烧结机日平均消耗煤气167104m³， 日平均消耗煤气131484m³。月日均降低消耗煤气35620 m³。煤气综合单价0.16元/ m³。月效益：35620 m³×0.16元/ m³×30=17.08万元。年效益：5620 m³×0.16元/ m³×30×12=205.17万元。

3 总结及展望

通过优化配矿，工艺提升，测算跟踪等系列实施，我厂22年前半年烧结矿产量529.72万吨，超产11.72万吨，计划完成率102.26%， 同比提升18.35万吨。返矿配比下降1.65 %，烧结矿TFe稳定率100 %，平均品位55.92 %，同比提升0.37%，R稳定率提升0.1%，烧结矿入炉率同比提升0.67 %.综合混匀矿合格率提升6.68%。经济效益和社会效益提升。

但是在目前钢铁市场的大形势下，尤其原燃料进购受市场的影响变化较大的情况下，如何持续控制优化烧结矿指标,更好的服务于高炉炼铁，烧结矿指标提升还需继续研究探索。优化烧结工艺设备、工艺管理和实施烧结优化原料结构，持续改善烧结矿质量，提升经济效益和社会效益。更需钢铁行业工艺技术设备专家共同探索研究，才能更好提升优化烧结矿指标，实现钢铁行业优质、高效、绿色、低耗的目标。

 参考文献

［1］许满兴、张天启《铁矿石优化配矿实用技术》冶金工业出版社2017.5

［2］许满兴，张天启等. 铁矿粉烧结优化配矿的关键技术 2022

［3］范晓慧，烧结优化配矿，2015

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