云南复杂多金属铁贫矿烧结工艺技术优化研究与生产实践

#摘要简述了云南铁矿资源的特点，分析了汇钢烧结配用原燃料的特性；针对烧结机投产后的生产情况和出现的问题，针对铁品位低、多种矿物共生、难选、化学成分和矿物组成复杂、有害元素种类多、含量高的云南复杂多金属铁贫矿，开展了烧结工艺技术优化研究与生产攻关。通过烧结工艺技术优化研究分析，制定了烧结技术操作方针和烧结机适宜的、最佳的工艺操作参数，控制了烧结生产全过程，明显改善了烧结矿冶金性能，明显改善了烧结矿粒度均匀性，大幅度提高了烧结矿强度，大幅度提高了烧结机利用系数，降低了返矿，确保了高炉高产顺行。通过对烧结主要工艺设备的技术改造、主要工艺技术的强化措施与生产技术攻关，进一步提高了烧结技术指标，满足了高炉对烧结矿质和量的要求，确保了高炉高产稳定顺行，使烧结和炼铁生产取得了良好的技术指标和经济效益。关键词铁贫矿；烧结工艺；高碱度；厚料层；小球烧结；燃料分加前言云南省内铁矿资源的特点云南省的铁矿资源较为丰富，累计保有储量358170.2万t,在全国名列第七位。云南省铁矿石资源分布广泛，遍及全省，但数量又相对集中在几个地州，甚至几个大矿点，如澜沦思茅地区的惠民铁矿，保有储量近20亿t；玉溪大红山铁矿保有储量4.5亿t,峨山化念铁矿保有储量0.61亿t,腾冲滇滩铁矿保有储量0.56亿t,景洪疆峰铁矿保有储量0.49亿t,彝良寸田铁矿保有储量0.48亿t,玉溪鲁奎山铁矿0.42亿t,以上7个矿山合计保有储量27.27亿t,占全省保有储量的76．13％。铁矿主要分布于3个矿内带：滇中铁矿、澜沧江铁矿带、腾冲—瑞丽铁矿带,富铁矿储量主要集中在新平大红山,其次在玉溪、昆明、武定。从总体上看,云南铁贫矿多,富矿少,含铁品位大于45%的富矿仅占全省保有储量的15%左右,小矿点多面广,在经济地理条件较好的地区没有大型矿床不多,而且原生矿石组分复杂,硅、硫、磷等有害组分含量高,选冶性能差。按矿石类型分，在云南省保有的35.81702亿t铁矿石中，各类矿石所占比例依次为：混合铁矿石11.103亿t,占保有储量的31.31%；菱铁矿10.537亿t（仅惠民铁矿就占8.47亿t）,占保有储量的29.42%；褐铁矿5.909亿t（仅惠民铁矿就占4.24亿t）,占保有储量的16.5%；磁铁矿4.513亿t,占保有储量的12.6%；以上4类矿石占全省保有储量的89.83%；另外3类矿石（赤铁矿、其它类型或类型不明的矿石、钒钛磁铁矿）占全省保有储量的10．16%。从矿石品级看,全省能直接入炉炼铁用铁矿石有5.172亿t,占全省保有储量的14.44%；需选矿后才能入炉冶炼的铁矿石达10.64502亿t,占保有储量的29.72%,而暂难利用的铁矿石达20亿t,占保有储量的55.84%。汇钢烧结配用原燃料的特性汇钢地处云南省玉溪市红塔区，云贵高原中西部，海拔1687米。高炉总容积1150m32台83.4m2烧结机。烧结配用的原燃料以云南本地产为主，其物化性质见表1—表4。烧结含铁原料（除冷返矿外）为单一的混匀矿,即所用的各种含铁原料均在原料场混匀,然后用胶带机输送至配料室的混匀矿仓。混匀矿主要有三类：云南地方铁精粉、云南地方铁矿粉和内部循环物料。烧结现使用的含铁原料以云南本地矿为主,主要有水洗粉矿、混合粉矿、原矿筛下粉、铁精粉、钒钛磁铁精粉、菱铁矿粉、褐铁矿粉等。而这些云南矿是复杂的多金属铁贫矿、多种矿物的共生矿、难选矿,化学成分和矿物组成十分复杂,有害元素种类多,含量普遍超标,远远高于普通矿,粒度粗,铁品位低,烧损大。再者,云南矿矿物镶嵌结构复杂,铁矿物分离难,给选矿带来很大困难；各种矿物熔点差异大,矿熔化区间宽,较宽的熔化区间增加了烧结带的透气阻力和燃料消耗。

供货厂家较多，铁精粉有二十家供货商，主要来自于景洪、红河、楚雄牟定、玉溪等地，粉矿有十二家供货商，大部分来自玉溪大红山、峨山化念周边地带，各个矿点之间的质量参差不齐，化学成分波动大，伴生有害元素杂质高。内部循环物料的氧化铁皮、粗颗粒、磁选钢渣产量不稳定，时多时少，给配矿比的稳定性带来影响，粗颗粒、磁性钢渣的P很高，转炉污泥的分散性很差，容易堵料，影响混合料水分的稳定，恶化烧结过程。云南本地粉矿、高炉槽下返矿粒度粗(高炉槽下烧结矿筛孔6.3mm)，使烧结混合料制粒及粒度组成显然不合理。粗粒度烧结造成垂直烧结速度过快，且粗粒度大部分为难熔物质，造成烧结作业不良循环，烧结矿粒度组成不合理，转鼓强度偏低，高炉槽下返矿多。表1云南地方铁矿粉理化性能(%)品种景洪大勐龙铁精粉景洪勐海铁精粉景洪1#铁精粉红河钒钛铁精粉楚雄牟定钒钛铁精粉合矿粉玉溪峨山原矿粉峨山万茂水洗粉TFe65.9264.7362.8060.9250.3548.0646.9947.11SiO25.195.036.323.986.9411.0313.1215.16P0.0380.4060.1560.0290.0260.1300.0320.068CaO0.4720.6170.590.6251.402.282.912．20MgO0.2510.230.180.4640.3890.700.410.44Al2O31.331.054.192.751.733.511.162.69As0.0080.0070.0040.0090.0110.0560.0110.011S0.4800.1210.0110.2030.0130.0460.0160.044Cu0.0050.0020.0010.0340.0170.0590.0170.038Pb0.0040.0020.0010.0130.0370.080.0010.002Zn0.0030.0020.0010.0390.0610.230.0060.028K2O0.0830.0180.0500.0300.210.4640.1470.354TiO20.1150.080.444．8713.050.460.1250.191烧损1.802.111.964.796.1410.4610.109.38-200目747270.65744.7>8mm19.419.717.1表2内部循环物料化学成分(％)名称TFeSiOAlOSP TiOHO烧损CaOMsOFeO氧化铁皮67.531 233.57 0.710.190110.049 0.06 6.504.540.24 0.0764.45粗颗粒46.408.180.0920.216 0.29 5.0010.0011.82 0.8022.60磁性钢渣19.4913.31 1.850.1130.3742.504.5938.53 6.7915.84转炉污泥53.302.69 0.480.0690.073200.948.78 1.7826.66烧结返矿43.3710.98 2.930.0680.09420.09 3.089.37表3燃料理化性能名称挥发分 灰分外水分 内水分(%) (%)固定碳(%)发热量(kJ.kg-1 硫(%))W3mm(%)曲靖大为焦粉12.70 1.086.9619.1478.726384 0.549>75大理祥云无烟煤8.27 1.495.7130.2763.445842 0.89>85表4熔剂理化性能（%）名称SiOCaOMsOSHO烧损W3mm活性度玉溪生石灰12.41979.621.020.067113.74三80210玉溪白云石粉4.0428.9520.870.0776.044.33三80玉溪石灰石粉3.6051.081.850.0594.043.87三80汇钢烧结工艺技术优化的研究与生产实践投产初期，烧结设备问题尤其是生产工艺方面的问题，使烧结生产陷于十分被动的局面。烧结矿的产量、质量达不到设计要求，烧结矿质量低劣、强度低、粉末多，高炉只能少配烧结矿，烧结矿多配便无法进行正常冶炼，由于被迫大量使用复杂多金属、多种矿物伴生的块矿，高炉生产指标十分落后，高炉生产极不正常，经常处于事故状态，相继出现风、渣口大量烧坏，铁口难维护，炉缸堆积严重，高炉结瘤，频繁发生风口灌渣，烧坏事故，生产十分被动，高炉无时不在与事故做斗争。烧结工序严重阻碍着炼铁生产，成为汇钢生产的“瓶颈”。为了改善烧结矿的质量和冶金性能，烧结投产后不久，就开展了烧结技术攻关。烧结原料性能技术研究优化资源配置，优化配矿结构针对烧结配用原料供货厂家多，品种多，来源广，批量小，物理化学性能差异大，化学成分和矿物组成复杂，有害元素种类多、含量高、本地粉矿粒度粗、铁品位低、烧损大、多金属、多种矿物共生的云南矿，首先就是全面了解把握烧结所配用云南矿的理化性能、烧结性能、常温特性和高温特性的基础上，应用互补性原理和方法，围绕综合效益最大化的原则，把不同化学成分和烧结性能的云南矿配加成一种成分稳定、粒度均匀、烧结性能良好的混匀矿粉，做到“粗粮精做”，用好用活云南地方铁矿资源来实现混匀矿粉的优化配矿。通过优化资源配置，优化配矿结构，进行原料优化组合，调整烧结矿化学成分，定性最佳组合的烧结矿化学成分，改善入炉原料条件，加强废弃资源综合利用和环境治理，提高资源利用效率，满足高炉冶炼为目的，确保高炉高产顺行，同时兼顾烧结矿质量、生产率、成本。通过资源优化配置，取消了低品位铁精粉、高硅铁精粉、供货批量小、成分波动大、有害元素含量严重超标的供货厂家，使铁精粉供货商减少到5家，景洪大勐龙铁精粉、景洪勐海铁精粉、景洪1#铁精粉、红河钒钛铁精粉、楚雄牟定钒钛铁精粉；地方矿粉供商货减少到3家，峨山万茂水洗粉、原矿粉、玉溪峨山原矿粉、混合矿粉。根据烧结机的工艺技术条件、云南含铁原料的理化性能、烧结性能和长期生产实践经验，定性烧结矿中SiO2含量在10.0〜11.0%左右为好，铁品位达43%以上，MgO含量一般在3.0%〜3.5%,综合生产成本，烧结使用含铁原料以高品位铁精粉为主，云南本地水洗矿、原矿粉为辅,配15%左右的云南低品位精矿粉，加入少而适量的含铁尘泥、高炉除尘灰、氧化铁皮、轧钢皮、球团面、粗颗粒、磁性钢渣等内部循环物料,既能综合利用资源,又能生产出符合高炉冶炼要求的成分稳定的烧结矿,还能兼顾烧结生产过程的要求,控制和降低生产成本。平衡好有害杂质元素混匀矿粉化学成分中有害元素含量的高低将对炼铁、炼钢带来影响,如果混匀矿粉中Pb、Zn、钾、钠、Al2O3、TiO2高将影响高炉炉况顺行；混匀矿粉中S、P高将导致炼铁、炼钢成本上升；混匀矿粉中As、Cu、Sn将直接决定钢水中有害元素含量，从而影响钢材质量。因此,混匀矿粉配矿的重要任务之一就是平衡好混匀矿粉中有害杂质元素的含量。根据汇钢的实际情况，矿粉的主要有害元素有As、S、P、Al2O3、Cu、Pb、Zn、JO、TiO2o混匀矿粉、烧结矿对有害杂质元素的限制,大体上是按表5的标准来控制的。表5混匀矿、烧结矿对有害杂质元素的限制（%）

名称PSAsAlOCuPbZnKOTiO混匀矿<0.1<0.150<0.0423<2.5<0.15<0.05<0.052<0.22<2.0烧结矿<0.1<0.080<0.04<2,4<0.15<0.05<0.05<0.2<1,52.1.3混匀矿的粒度组成合理混匀矿的粒度组成直接影响烧结矿的透气性和烧结矿的强度。汇钢混合矿粉、原矿粉是原矿筛下粉，在原料场筛分，＞12mm的块矿高炉配用，＜12mm的矿粉烧结配用，因此，混合矿粉、原矿粉粒度粗，铁精粉和矿粉粒度组成差异比较大，将会给烧结带来不利。混匀矿粉要求大于8mm的粒度不超过12%,平均粒径控制在2.5〜3.5mm之间，尽量减少大粒径混匀矿对烧结带来的不利。稳定混匀矿配比和堆料量每堆混匀矿堆料量在7万吨以上，确保两台83.4m2烧结机所配混匀矿用量在半个月左右,每堆混匀矿配比确保本堆混匀矿堆料期间不变,以减少变配比和频繁换堆对烧结矿化学成分、烧结性能以及烧结生产的影响。确定与优化烧结工艺参数的技术研究烧结杯实验用烧结含铁原料有9种,景洪大勐龙铁精粉、景洪勐海铁精粉、景洪1#铁精粉、：红河钒钛铁精粉、楚雄牟定钒钛铁精粉、混合矿粉、玉溪峨山原矿粉、峨山万茂水洗粉、内部循环物料。配比为景洪大勐龙铁精粉：景洪勐海铁精粉：景洪1#铁精粉：红河钒钛铁精粉：楚雄牟定钒钛铁精粉：混合矿粉：玉溪峨山原矿粉：峨山万茂水洗粉：内部循环物料=10：10：8：4：3：30：20：8：7,按实验方案及原料成分计算出烧结矿理论成分见表6,烧结矿化学成分见表7。表6烧结矿理论成分理论成分（％）方案TFeSiOnCaOMgOTiO,RR=1.645.8710.6317.102.852.431.041.61R=2.043.8610.3020.692.912.311.022.00R=2.441.7710.1424.512.932.301.002.41表7烧结矿化验成分方案化验成分（％）TFeSiOCaOMsOAiqRR=1.645.64210.8417.353.07232.891.6R=2.043.5910.5121.023.142.672.0R=2.441.3210.4725.133.092.562.42.2.1不同混合料水分的试验研究为选择合适的混合料水分,本次研究分别进行了混合料水分为7.5%、8.0%、8.5%、9.2%的烧结杯试验。烧结矿碱度2.00,MgO含量3.0%,焦粉配比4.4%,试验结果见表8。表8混合料水分对烧结指标的影响利用系数固体燃耗ks/tFeO%水分%垂速mm/min/m2.h烧成率%转鼓指数%7.5024.831.3381.2774.5651.998.238.0027.891.6380.8077.6051.868.658.5030.951.7179.5476.9353.729.399.2033.051.8478.9473.7354.029.97

从表8分析可知，混合料水分对烧结指标的影响非常大，在本次试验条件下，混合料适宜水分为8.0%-8.5%。不同铁精粉配比的试验研究本次研究开展了铁精粉配比分别为10%、20%、30%的烧结杯试验。固定料层厚度为650mm,铺底料粒度为10〜25mm,厚度为30mm,烧结矿碱度2.00,MgO3.0%,焦粉配比4.8%，试验结果见表9。表9不同铁精粉配比对烧结矿指标的影响铁精粉配比％垂速mm/min利用系数t/m2.h烧成率%转鼓指数％固体燃耗kg/tFeO%TFe%SiO2%1026.231.4580.4275.4056.739.7840.239.562025.361.3981.6077.4754.509.6442.099.153024.701.3582.6878.5453.129.4543.868.81从表9分析可知,提高铁精粉配比,烧结机利用系数下降,但烧结矿品位提高,转鼓指数提高。为确保烧结矿品位和强度，混匀矿中要配30〜35%的铁精粉。不同焦粉配比的试验研究为选择合适的焦粉配比,本次研究分别进行了焦粉配比为4.0%、4.4%、4.8%、5.2%的烧结杯试验。烧结矿碱度2.00,MgO含量3.0%,试验结果见表10。表10焦粉配比对烧结指标的影响焦粉配比%垂速mm/min利用系数转鼓指数%固体燃耗kg/tFeO%t/m2.h烧成率%4.0025.001.1877.1674.4745.847.654.4024.831.3380.8077.6051.868.654.8025.361.3982.6078.4755.509.645.2025.071.4283.9779.1458.8010.31试验结果表明,焦粉配比对烧结指标影响很大,随着焦粉配比的增加,固体燃耗显著升高。适当增加焦粉配比,有利于提高烧结矿烧成率、转鼓指数和利用系数；但从节能降耗及提高烧结矿还原性来说,应采用低碳烧结。综合比较,适宜的焦粉配比为4.80%。不同烧结矿碱度的试验研究本次研究开展了烧结矿碱度分别为1.6、2.0、2.4的烧结杯试验。MgO含量3.0%,焦粉配比4.8%,试验结果见表11。表11烧结矿碱度对烧结指标的影响烧结矿碱度垂速mm/min利用系数t/m2.h烧成率%转鼓指数％固体燃耗kg/tFeO%成品率%1.6023.211.3084.1875.2055.7710.5471.462.0025.361.3982.3178.4755.509.5474.332.4027.961.4580.7580.9355.868.5275.03表12变碱度烧结矿（成品率）粒径分布R值5〜0mm10〜16mm16〜25mm25〜40mm>40mm1.622.2122.6924.8222.347.94

2.0 20.97 24.35 32.03 17.492.4 29.80 25.41 29.71 9.805.165.28表13烧结矿冶金性能还原性能/% 低温还原粉化/% 软化温度/℃ 软化区间/℃R值 RIRDIRDIRDI t t+6.3 +3.15 -0.5 10% 10%1.6 85.1 22.2 60.9 13.0 1166 12662.0 87.7 27.4 65.3 10.5 1135 12602.4 89.6 29.9 67.6 9.3 1118 1245100129127为充分发挥烧结生产能力，提高烧结矿入炉炉比，从综合各部分指标来看，烧结矿R值应控制在2．0左右。不同料层高度的试验研究由于厚料层烧结充分利用了料层的自动蓄热，减少了混合料中的配碳量，发展了烧结时料层中的氧化气氛，所以厚料层烧结具有降低固体燃料消耗、提高烧结矿产质量等优点。本次研究开展了料层高度分别为600、650、700mm的烧结杯试验。烧结矿碱度2.00,MgO3.0%,焦粉配比4.8%,试验结果见表14。表14料层高度对烧结指标的影响料层高度垂速利用系数烧成率%转鼓指固体燃耗 成品率% FeO%mmmm/min t/m2.h 数％ kg/t600 26.80 1.47 81.03 76.33 56.21 69.87650 25.36 1.39 82.60 78.47 55.50 72.58700 23.33 1.27 84.27 80.07 54.35 74.639.269.649.52提高料层高度,可以显著的提高烧结矿强度和成品率、降低能耗。但主要缺点是烧结速度与利用系数明显降低。因此,提高料层厚度必须与改善烧结料层透气性的一系列措施配套进行。不同烧结矿MgO含量的试验研究本次研究开展了烧结矿MgO含量分别为3.0%、3.5%、4.0%的烧结杯试验。烧结矿碱度2.00,焦粉配比4.8%,试验结果见表15。烧结矿的矿物组成见表16。表15烧结矿MgO含量对烧结指标的影响MgO% 垂速mm/min 利用系数 烧成率％ 转鼓指数％ 固体燃耗kg/tt/m2.hFeO%3.0 25.39 1.40 82.38 78.36 55.823.5 25.36 1.39 82.60 78.47 55.504.0 24.89 1.36 82.54 78.80 55.639.239.649.90表16不同MgO含量烧结矿的矿物组成（％）硅酸盐液相MgO含量 Fe3O4 Fe2O3 铁酸钙 硅酸二钙 渣夹生3.0 40-50 10-12 15-20 15-20 15-203.5 40-50 10 15 15 7-84.0 50 5-6 15-20 15 5-71-31-31烧结矿MgO含量在3.0-4.0%范围内变化,对烧结矿各指标影响不大。烧结矿中适宜MgO含量3.0%。烧结矿FeO含量的研究研究烧结矿FeO含量对稳定烧结生产，保证高炉顺行具有重要意义。降低烧结矿中FeO含量能提高烧结矿的还原性能，但是过低的FeO含量会导致烧结低温还原性能恶化。从目前的生产情况来看，汇钢83.4m2烧结机生产的烧结矿中FeO含量已经达到较低水平且相当稳定，烧结矿中的FeO含量不宜再降低,FeO最佳控制在8.0〜9.0%。烧结矿的R、MgO含量、SiO2含量影响烧结矿中FeO的含量。生产过程中配碳量对烧结矿中FeO含量有重要影响，配碳量高，FeO含量高；配碳量低，FeO含量低。焦粉粒度是影响烧结矿中FeO含量的一个重要因素，在目前生产情况下，应该继续严格控制焦粉粒度在76%〜78%的范围内。烧结技术操作方针汇钢烧结厂的34字技术操作方针是：“精心备料，稳定水碳，提高料温，减少漏风，低碳厚料，大风铺平，严控终点，烧透冷好筛尽”。制定烧结机适宜的、最佳的操作工艺参数混合料料温：三65℃以上混合料水分：8.0—8.5%根据不同时期用料不同而定，稳定率90%以上。料层高度：700±10mm总管负压:<16kpa,控制范围13—14kpa,1#、2#风箱点火负压6kpa—8kpa。总管废气温度：130—150℃,超范围不允许超过10min。点火温度：1150±50℃终点温度：300〜350℃烧结矿FeO含量：9±1%,稳定率90%以上。返矿率：不超35%，内返不超15%。生石灰、石灰石粉配比：石灰石粉配比基本固定3%，生石灰配比不超7.0%，如烧结矿R低，调整石灰石粉比。针对云南复杂多金属铁贫矿的理化性能、烧结特性，遵循烧结规律，优化烧结工艺操作参数，不断调整烧结工艺操作制度，逐步摸索出了烧结机适宜的、最佳的操作工艺参数，控制了烧结生产全过程，稳定了烧结生产，明显改善了烧结矿冶金性能，明显改善了烧结矿粒度均匀性，大幅度提高了烧结矿强度，大幅度提高了烧结机利用系数，降低了返矿，降低了生产成本，确保了高炉高产顺行。高碱度烧结矿生产实践烧结机投产后，由于原料条件差，生产碱度1.3的自熔性烧结矿，满足高炉对烧结矿铁品位的需求。在生产中发现，自熔性烧结矿结构疏松，多孔薄型，强度差、粉末多、成品率低、产量低、燃耗高、FeO含量高、还原性差、冶金性能差，根本满足不了高炉冶炼的需求，高炉生产指标十分落后，高炉生产极不正常，经常处于事故状态，生产十分被动，烧结矿产质量、冶金性能严重阻碍炼铁生产，成为汇钢生产的“瓶劲”。为改善烧结矿质量和冶金性能，烧结确定生产高碱度烧结矿。烧结矿的碱度由1.3提高到2.0后，虽然烧结矿的铁品位下降幅度较大，但随着碱度的提高，烧结矿转鼓指数提高了10%以上。这说明提高碱度后，生石灰配加量增加，有利于在较低的烧结温度，生成自身强度较好的铁酸钙矿粉粘结相，促进液相生成，改善烧结矿的固结，进而提高烧结矿的强度，由于烧结矿自身强度的增加，烧结矿成品率提高了约8%。碱度提高后，RDI-3.15降低了8.24%,高碱度烧结矿低温还原粉化性能明显改善。其主要原因是碱度的提高使得铁酸钙生成量增加，低温还化粉化严重的骸晶状菱形赤铁矿生产减少,有利于改善低温还能粉化性能。从而改善高炉上部的透气性,对高炉冶炼十分有利。烧结矿碱度提高到2.0后,烧结矿粒度小于5mm的含量减少了7.98%,粒度为40—10mm的含量增加了11.23%,粒度大于40mm的含量下降了3.70%,烧结矿粒度的均匀性明显改善，说明提高烧结矿碱度有自然整粒的作用，有利于改善高炉料柱的透气性。从模拟高炉的烧结矿软化熔融的熔滴性能看,也有所改善。碱度提高,软化温度上升,软化期间变窄,熔化滴落温度上升,熔滴(温度)期间增加了8℃,增幅不大,最高压差明显下降,使熔融总特征值下降,熔滴性能改善,有利于降低高炉软熔带位置,发展间接还原,降低焦比。烧结矿碱度提到2.0后,高碱度烧结矿不仅冷强度高,而且生产率高,能耗低,还可明显改善烧结矿还原性、低温粉化等冶金性能,满足高炉炉渣碱度平衡,高炉顺行,无悬料事故，综合冶炼强度提高，高炉透气性指数提高，高炉利用系数逐步提高，达到3.1t.(m3.d)L为高炉的强化冶炼创造了有利条件,解决了困扰汇钢长久的制约炼铁生产发展的“瓶劲”问题,对汇钢生产发展起了转折性的推动作用。厚料层—小球烧结—燃料分加工艺技术的推广应用及应用的效果厚料层—小球烧结—燃料分加的技术强化措施返矿预湿润在冷返矿皮带上加水、返矿仓加雾化水,提前湿润返矿,返矿预湿温水分为6—8%最佳。返矿提前湿润后，粘结细粒料的能力增强，一方面减少了混合料中-0.5mm粒级含量，提高了料层透气性,使烧结速度增加；另一方面,提高了制粒小球的密实度和强度,强化了烧结过程,从而提高了烧结矿强度、成品率和利用系数。矿相鉴定结果表明,返矿预湿润烧结矿多呈厚壁细孔结构,铁酸钙等胶结相分布均匀,结构更加致密。控制燃料粒度进行燃料预筛分改造，筛除大于10mm粒级的小焦，保证了适宜的入辊前的焦粉的粒度。对四辊破碎机的辊皮及时车削及更换辊皮,保证了四辊破碎机的破碎效率,从而有效保证了焦粉的合格率。适当增大焦粉粒度由于混匀矿中云南本地粉矿粒度粗、返矿粒度粗，2X83.4m2烧结机负压为13.5kpa，料层达到700mm，固体燃料中无烟煤粒度过粉碎，而且以无烟煤为主，烧结精矿率30—35%，属于大风量,高负压,厚料层工艺。在这种条件下,可以充分利用大风量、高负压工艺,适当增大焦粉粒度。适宜增大焦粉粒度，提高燃料的利用率，降低配碳量，增加氧化性气氛，为铁酸钙的生成创造有利的条件。同时，由于适当增大了焦粉的粒度，燃烧速度降低，烧结料层中的液相生成量增多，有利于提高烧结矿强度，改善烧结矿的质量。高负压状态为燃烧带碳粒的燃烧提供了充足的氧量，由于燃料燃烧是受扩散控制的，粒度愈大，燃烧时间愈长，燃烧愈充分，烧结过程的氧化气氛愈强，化学能利用愈好。由此可见，适当增大焦粉的粒度，可以提高燃料化学能的利用率，节约烧结能耗。适当增大焦粉粒度，一方面，由于-1mm粒级的焦粉所占的比例减少，可以直接改善料层的透气性；另一方面，由于燃烧比较低，即CO含量降低，也使负压下降，混合料气流中02浓度上升，可提高垂直烧结速度，从而增加烧结矿产量。实行煤焦分用碎焦粉具有固定碳含量高，挥发分少，灰分低，含硫低，发热值高等优点，但硬度比无烟煤大，破碎较困难；无烟煤同碎焦粉相比较，固定碳含量低、挥发分高、灰分高、含硫高、发热值低，烧结时燃耗高、熔剂配比高，烧结矿铁品位降低、低温凝结物黏结在集中管道中和抽风机翼板上，影响烧结作业的正常进行，但破碎粒度能达到烧结工艺要求。由于无烟煤和碎焦粉两者破碎性能差异大，难以使两者都达到合适的粒度。为防止无烟煤的过粉碎或焦粉粒度过粗以及因无烟煤和焦粉的燃烧性的差异，引起烧结过程的波动和热量的利用得不到发挥。为此，采用焦粉和煤粉分破、分仓使用。生产实践证明，煤粉、焦粉分破分用有利于稳定混合料中的碳含量，使烧结工艺稳定，节能效果明显。提高生石灰质量，严格生石灰消化操作由于有多家单位向烧结厂供生石灰，其CaO含量、活性度波动较大，为了稳定和提高生石灰质量，一方面，多次与生石灰供应厂家协商，完善生石灰检测制度，加大抽查力度，及时反馈信息；另一方面，规范供货原则，对供货单位分组，固定供货单位给烧结送料，大大提高了生石灰质量。为了使CaO能均匀地在混合料中分布，充分与Fe2O3接触，为产生CaO—FeQ3低熔点化合物创造条件，CaO能否充分消化就成为关键，为了保证生石灰充分消化，减少烧结矿中“白点”的存在，以减少烧结矿碎裂和粉化，严格控制生石灰加水制度，使生石灰充分消化。同时，严格控制生石灰粒度，保证＜3mm粒级含量占85%以上，这样使混合料制粒效果大大改善，目前，混合料中＞3mm的粒级含量达60%以上。加热水强化生石灰消化，提高生石灰活性度。利用蒸汽预热的污泥水加入生石灰消化器内和一次混合机内，预热污泥水稳定＞80℃，提高了生石灰粉的消化效果，提高了生石灰活性度，提高了料温，大幅度提高了烧结矿产量，降低了燃耗，创造了可观的经济效益。对生石灰消化器进行扩容改造扩容后，延长了消化器的消化时间，特别是在生石灰用量较大的情况下，使生石灰在配入混合料前的消化比例提高到80%以上。改善了混合料混匀和制粒，同时使混合料稳定得到提高。控制铁精粉TiO2的含量通过控制铁精粉TiO2的含量，使烧结矿中钙钛矿的数量相应减少，以保证烧结矿的强度。白灰系统增配改造为了改善烧结料透气性，达到不降低烧结矿产量甚至略有提高的目的，决定增加生石灰的配比。对白灰系统进行了改造，增大设备的处理能力，并对设备进行改型。原来的白灰系统主要由插板阀、星阀、螺旋秤和生石灰消化器组成，此次改为插板阀、双螺旋给料机、全封闭皮带秤和生石灰消化器，仓出料口加大，白灰消化器处理能力由16t/h增加到30t/h，给料量得到了满足。改造后，白灰配用量由3％提高到6％，流量稳定准确，白灰配加能力可达到7％以上。随着白灰配用量的增加，对混合料的料温、制粒均发挥了良好的作用，缓解了料层增加后过湿层的影响，提高了烧结过程中的透气性，保证了烧结矿的产量。控制白云石粒度根据高炉需要，汇钢烧结矿MgO含量为3.0%〜3.5%。根据原料MgO含量的不同，配加4%〜6%的白云石。白云石粒度粗，其分解热耗增大，在烧结过程中不易完全矿化。根据我厂的烧结试验及生产实践，白云石一3mm粒级在90%以上效果最好。为了控制白云石粒度，在有关部门的配合下，烧结厂出台了白云石入厂管理规定，极大的提高了白云石粒度合格率。一、二混水系统改造针对多家单位共用的供水系统，一、二混水压不稳，有时无水压、断水的情况，在一、二混附近位置安装了两座储水罐，每座储水罐加装2台加压水泵，一备一用，彻底从源头上解决了水压不稳的问题，稳定了混合料的水分。改变加水方式，分段加水，改善混合料的混匀，强化混合料的成球。加水方式是提高混匀制粒效果的重要措施之一。一次混合应在混合机长度方向均匀加水，加水量占总水量80—90%，一次混合加水管主加水段保持柱状水，补充加水段改成雾状水。因为加柱状水形成母球，加雾状水是母球长大（即制粒），加柱状水不能制粒。二次混合主要是强化制粒，加水量仅为10%—20%，分段加水法能有效提高二次混合作业的制粒效果。二次混合加水管改成高压雾状水，蒸汽管道使用射流喷嘴，改造成给料端用喷射流使料形成球核，继而用高压雾状水，加速小球长大，距排料端1米左右停止加水，小球紧密坚固。生产实践证明：采用分段加水后，混合料＜2mm降低了17%,透气性提高了15%,烧结机利用系数提高了0.15—0.20t/m2.h，产量提高了9%，烧结矿5—10mm粒级下降了1.2%，强度也有所提高。将混合料温度提高到“露点”温度以上将混合料温度提高到“露点”温度以上，能有效消除“过湿层”对烧结过程的影响，提高料层透气性，另外该部分显热可部分替代固体燃料的燃烧热，因而可降低固体燃料消耗。根据烧结厂实际情况，一方面是向污泥浆池中通入蒸汽，预热污泥水达80℃以上，喷加到一次混合机以提高料温，喷加到生石灰消化器内，加快生石灰消化，提高料温。另一方面是，采用生石灰预热和蒸汽预热相结合的方法来提高混合料温，加入生石灰可以起到强化制粒和催化燃料燃烧的效果。为提高蒸汽利用率，采用的是在二次混合机和布料小矿槽内通入高压蒸汽，通过汽化热放热使料温达到60℃以上。布料系统改造将原来的泥辊一九辊布料改为宽皮带一九辊布料，将转速不可调的九辊布料器改为转速可调的九辊布料器。改造后的宽皮带布料，就是在烧结机泥辊小矿槽下面增设短宽皮带，靠皮带与混合料的摩擦力，将小矿槽中混合料均匀拖出到九辊布料器上。通过对九辊转速的控制，达到烧结布料粒度的合理偏析。从改造后的生产实践来看，由于宽皮带给料机不受混合料水分波动的影响，完全消除了泥辊溜料的现象；细颗粒落在料层上部，大颗粒分布在料层下部，实现了沿着料层高度烧结料粒级的合理偏析；减少了原有布料方式对制粒小球的破坏；铺料更加平整。通过布料系统的改造，提高了料层透气性，改善了烧结过程的温度分布，减小了上下温差；烧结料断面粒度均匀整齐，过去表层烧结矿质量较差的问题得到较好解决，下层烧结矿和上层烧结矿质量基本一致，没有发生粘台车现象。松料器改造针对每台烧结机的不同情况，在1、2号烧结机安装了双层松料器。从实际生产效果来看，机尾断面的致密层基本消除，液相分布均匀，改造对烧结生产过程的透气性发挥了积极的作用。稳定返矿配入量要稳定混合料的水、碳量，返矿的稳定是最关键，为此，严格控制返矿仓仓位，返矿的下料量基本上得到稳定的控制，给混合料水、碳的稳定创造了条件。坚持“厚料、低碳、烧透”的技术操作方针强化混合料的点火和烧结终点的控制点火温度的高低、强度、压力、均匀性、时间和烧结终点的控制是烧结机操作的关键。烧结矿的产量、质量、强度和成品率的好坏就是烧结点火和终点控制的操作。改造更换双斜式点火器投产时，烧结机使用的是套管组合式两排火嘴点火，点火温度最高只能达到1050℃，还得逼迫关小1#、2#风箱闸阀，而且煤气质量差或压力低时，点火温度还要低，点火强度、点火时间达不到点火要求，点火火焰不集中，不均匀、喷散，延长了烧结的点火时间，烧结产量低，强度差，返矿多。利用检修时间陆续对两台点火器进行了改造更换，更换后的点火器，吸收了多缝式烧嘴节能的特点，又克服了其易堵塞、烟气氧含量低、作业率低、寿命短等缺点。点火器使用的烧嘴具有小型化、高效化的特点。烧嘴体积小，燃烧效率高，火焰短而集中；火焰刚度好，长度可调，台车宽度方向火焰均匀。可缩短点火长度，降低炉膛高度，缩小炉体体积，减少炉体散热损失。这种高效化的烧嘴沿炉宽方向密集排列成线状，提高了点火供热强度，点火的火力集中，缩小了点火面积，点火器点火面积只占烧结面积的4％左右，同时，烧嘴在设计时考虑火焰可在一定的范围内调节，使其在生产过程中随煤气压力的变化而可控操作，使火焰的最高温度始终落在烧结机台车的料面上，达到最好的点火效果。利用热风烧结，大力提高了点火温度，缩短了点火时间，加快了垂直烧结速度，大幅度提高了烧结矿产质量，降低了点火能耗，提产降耗的效果十分明显。治理漏风烧结生产“以风为纲”，加强对漏风点的治理，是获得优质烧结矿和降低烧结返矿的有效手段。因此每次定修都将烧结机漏风作为常规项目处理，将机尾密封方式改为了双盖板重力密封，烧结机滑道密封采用了先进的双弹簧密封方式；另外烧结机润滑系统采用了新型的PLC控制系统定期加油，改变了过去人工加油的历史，使烧结机滑道漏风得到了有效降低;加强对烧结机主抽风系统的检查，大烟道漏风及时处理；另外采用了新型双密封卸灰阀，并且每次放灰时都不放完，这些措施的实施，极大的降低了烧结机系统漏风。对配加炼钢尘泥系统进行技术改造，减少混合料水分波动针对尘泥含粗颗粒物料较多，容易堵管路的问题，通过攻关，减少加泥管路中的堆积。同时，制定可行的加泥制度，规定一混机以加泥为主，同时辅以少量清水来调节混合料水分，每天在保证正常加泥的情况下，在尘泥管路中加清水来冲洗管路，保证管路中不堆积、不堵料。要求对管路加强维护，保证设施的正常运行。通过以上措施，实现了尘泥的正常稳定配加，减少了混合料水分的波动。烧结混合料燃料分加技术烧结混合料燃料分加主要有两个目的，一是改善燃料的燃烧动力学条件，提高燃料的利用率和燃烧速度；二是加强燃料向小粒级偏析，有利于实现匀温烧结。为了充分发挥小球烧结、强化生产、降低能耗的作用，实行了燃料分加新工艺，将燃料分加在二次混合机前的皮带上，效果很理想（最初内配30%，外加70%，从2009年2月开始100%外配。实行“100%外配煤”后烧结矿煤耗降低7kg/t,FeO降低1.2%,转鼓指数升高0.3%）。改造燃料分加设备，使燃料分加正常使用燃料分加投产后,由于伸进制粒机圆筒的抛料皮带运行不稳、燃料仓常堵料且下料精度差、燃料混匀不均,燃料分加系统一直处于停用状态。原设计配料电子称是直接安装在抛料皮带上,改造后增加了一条称重拉式皮带,消除了皮带抖动、带料对配料精度的影响,增加了伸进圆筒的抛料皮带长度,延长了燃料的混匀时间,并对皮带支撑形式做了改进,减少了皮带的抖动。抛料皮带防护罩改用高分子衬板,基本消除了罩壳顶部的积料。重新设计燃料矿槽,通过增加矿槽角度,加大下料口宽度,消除了矿槽下料不畅的现象。燃料分加设备重新投入使用,运行正常,有效降低了固体燃耗。热风烧结技术在烧结机上改造顶燃式煤气、空气双预热炉,提高了燃料燃烧温度,提高了点火温度,使点火温度达到1100—1200℃以上，降低了点火燃料消耗量，提高了烟气氧含量，提高了表层烧结矿的质量，降低了固体燃料消耗，降低了烧结矿FeO含量，有利于生产针状铁酸钙，提高了烧结矿的强度和成品率。加强除尘灰的排放与控制，稳定烧结过程，减少生产波动。除尘灰经测定每天排放将近200吨，平均含碳3%，含铁30%，且粒度细小，排放不均匀，每班排放不超过3小时，而且是集中排放，加之除尘灰与返矿混合料混不均，影响水碳的稳定，造成燃耗升高，产量降低。经生产测定，影响固体燃料消耗2—3kg/t，产量平均降低5%，排灰生产的烧结矿强度平均下降1%—2%，是影响烧结产质量的主要因素。采取的措施就是除尘灰每班排放不得低于4小时，最大限度地做到细水长流，均匀排放。机尾除尘灰、机头除尘灰、配料除尘灰，加装双轴搅拌机加水润湿，不但提前润湿了除尘灰，消除了环境污染，强化了混匀造球，极大的减少了混合料水分的波动，稳定了烧结操作。从而解决了烧结过程因放灰量和时间的变化造成的波动，稳定了生产料批和混水操作，稳定了配炭，稳定了生产。2.4.2厚料层—小球烧结—燃料分加的应用效果项目利用系数FeO转鼓强度内返矿率固体燃耗电耗成品率工序能耗(t.m2，h)(%)(%)(%)(ks/t)(kw'h/t)(%)(ks/t)推广应用前1.4112.5570.7917.865.43