[科普中國]-返礦

簡介

返礦是指未完全燒好的燒結(jié)礦。包括沿燒結(jié)機臺車兩側(cè)和表層的燒結(jié)礦以及經(jīng)受機械負荷后產(chǎn)生的粉末, 環(huán)境除塵所回收的塵泥等需要再返回至燒結(jié)過程去的細粒粉料，一般小于5-6mm。

國際礦石價格一路飆升，而且勢頭不減(以新興鑄管為例，品位65% 的巴西粉礦到廠成本價達到980元/t，品位64%的印度粉礦到廠成本價909元/t)；同時，過熱的鋼鐵投資迫使國內(nèi)鋼鐵企業(yè)之間的競爭更加激烈。要生存、要發(fā)展，就必須要以較低的生產(chǎn)成本保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。就我單位的具體情況而言，一方面目前無大型混勻料場，物料系分堆存放，而且人燒原料成分變化大，配料料比調(diào)整頻繁，而燒結(jié)內(nèi)部循環(huán)返礦在燒結(jié)混合料中占了很大比例，并且波動范圍較大；另一方面高爐爐料中燒結(jié)礦成本占整個生鐵綜合成本60%-70% ，只有降低鐵前成本才能降低鋼鐵生產(chǎn)最終成品的成本?；诖?，我們提出了返礦參與燒結(jié)優(yōu)化配料的計算方法，并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，經(jīng)過兩年多的生產(chǎn)實踐，使質(zhì)量指標有了大幅度提高，同時在原燃料嚴重緊張并漲價的情況下，大幅度的降低了燒結(jié)礦成本，取得了顯著的效果1。

返礦成分參與配料計算的計算原理實際參與混合的各種原料，按照原料來源可分為外加料和內(nèi)部循環(huán)料，外加料使用皮帶秤、圓盤給料機或螺旋給料機按照一定的比例進行配料，內(nèi)部循環(huán)料量則取決于生產(chǎn)操作情況。影響燒結(jié)生產(chǎn)的因素很多，任何因素發(fā)生變化都會造成內(nèi)返礦的波動。新興鑄管第二煉鐵部的內(nèi)返礦包括2 熱礦篩(只有一個2 熱礦篩，1 熱礦篩已經(jīng)拆除)的熱返礦和1 、2 冷礦篩的冷返礦。正常情況下，要求內(nèi)返礦料量控制在每米皮帶10～12 kg范圍內(nèi)，但實際生產(chǎn)中，內(nèi)返礦量在每米皮帶7～14 kg內(nèi)波動，同期的熱返礦、冷返礦的化學(xué)成分也有很大不同。

按照正常的上料量為40 kg來計算，內(nèi)返礦在混合料中占的比例為7/(40+7)×100% =14．89% ，到14/(40+14)×100% =25．93%之間波動，計算結(jié)果表明內(nèi)返礦在混合料中占了相當大的比例，波動范圍也是非常大的，所以內(nèi)返礦的品質(zhì)和數(shù)量直接影響了燒結(jié)礦的品質(zhì)。

一般的燒結(jié)廠燒結(jié)礦成分報告均為一個半小時或者兩個小時出一次，在這個時間段內(nèi)按照要求進行幾次采樣，混勻后按照標準進行制樣、化驗得出結(jié)果，而參與燒結(jié)循環(huán)的內(nèi)返礦，便是由前一次化驗的那批燒結(jié)礦所產(chǎn)的。據(jù)此，在本計算法中，我們通過實驗找出內(nèi)返礦與同期燒結(jié)礦成分的相互關(guān)系，并將其用于下一時間段燒結(jié)礦成分的計算。

調(diào)節(jié)燃料量以控制返礦平衡隨著焦粉用量增加, 燒結(jié)礦強度升高,成品率增加, 返礦出量減少。在高燃料用量區(qū), 當焦粉為5.0%時,說明返礦出量小于返礦加入量。這時只有在考慮高爐棧橋返回的粉狀物料時, 返礦配比30%,可達平衡。在低燃料用量區(qū), 焦粉時4.2%, 返礦配加30%,可達平衡。但此時燒結(jié)礦強度低,ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)僅為69.73%。適宜的焦粉用量4.6%時, 返礦配加25%,接近平衡。如果考慮棧橋下的粉末量, 在同種焦粉用量下, 返礦配加30%時,達到返礦平衡。

在同一焦粉用量下, 隨返礦用量從25-35%遞增, 返礦平衡值趨于減小, 若要維持平衡, 可達到降焦節(jié)能的目的。這一方面是由于返礦為低熔點化合物, 勢必使能耗減少, 另外, 因混合料透氣性提高, 料層熱傳導(dǎo)改善。此外, 還增加了燒結(jié)礦的氧化度, 并減少了一氧化碳的損失2。

改變配料比來調(diào)節(jié)返礦平衡不同礦種和添加物（如生石灰、膨潤土等）, 具有不同的理化性質(zhì)。在諸因子中變更其中一個, 將給燒結(jié)過程帶來不同的效果, 從而可達到調(diào)節(jié)返礦平衡值的目的。

在調(diào)整磁精礦與赤精礦配比時, 隨磁精礦遞增, 返礦平衡值向減小的方向發(fā)展。顯然, 這是由于赤精礦的遞減使能耗減少所致。也可通過加入澳大利亞紐曼山粉礦來調(diào)節(jié)返礦平衡值, 因澳礦破碎至8-0mm后, 有利于混合料制粒, 從而改善料層的透氣性和提高垂直燒結(jié)速度。

使用高分散度、大比表面積和高表面活性的生石灰, 對于強化制粒和提高混合料小球強度以及抗熱沖擊的能力和保持料層良好的透氣性都是十分有效的。

因此, 當燒結(jié)過程出現(xiàn)機械強度變差、返礦相過滿時, 雖通過增加配碳量使返礦平衡值降低, 但這畢竟增加了能耗。在不增碳的情況下, 適當增加磁精礦或富礦粉的用址, 或采用生石灰等添加劑, 都能達到強化燒結(jié)的目的, 使返礦保持平衡。

總結(jié)1.在返礦平衡條件下, 隨返礦用量的增加, 燒結(jié)生產(chǎn)率逐漸下降。

2.控制燃料用量是調(diào)節(jié)返礦平衡的主要途徑。

3.改變礦種或適當采用添加劑均能調(diào)節(jié)返礦平衡值。它對于控制燒結(jié)過程的順利進行是十分有效的3。