李 朋 謝 君 黃永安

（安寧公司燒結(jié)廠）

1 前言

隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)各鋼鐵企業(yè)對礦石的需求量日益增加，高品位鐵礦石逐漸稀缺。隨著降本工作的深入進(jìn)行，高品質(zhì)的巴西造球精從30 %的配比逐步退出，性價(jià)比更高的貧雜鐵精礦的使用已無可避免，同時(shí)部分自產(chǎn)貧雜礦也需球團(tuán)生產(chǎn)線消化。昆鋼球團(tuán)使用貧雜礦后，初期物料成球性變差，生球質(zhì)量下降，球團(tuán)礦化學(xué)成分不穩(wěn)定，給球團(tuán)礦的產(chǎn)、質(zhì)量帶來不利影響。

2 貧雜礦使用后導(dǎo)致球團(tuán)礦產(chǎn)、質(zhì)量不穩(wěn)定的因素

一定的粒度、適宜的水分、均勻的化學(xué)性質(zhì)是生產(chǎn)球團(tuán)礦的三個(gè)基本要求。球團(tuán)所用貧雜礦礦種主要為東川精（赤褐共生精礦）和攀西地區(qū)釩鈦磁鐵精礦，前期釩鈦精在混合料中的比例為30 %，東川精為4 %。下面是對球團(tuán)三種原料的基本分析。

2.1 水分和粒度分析

水分和粒度分析見表1。

表1 原料水分及粒度組成（%）

從表1可以看出，釩鈦精礦-200目粒級含量為69.95 %，粒度偏粗，2#管精粒度較細(xì)，-200目粒級含量94.07 %，東川精粒度較粗，-200目粒級的含量為59.05 %。也就是說，昆鋼使用的兩種貧雜礦粒度都偏粗（-200目含量東川精59.09 %，釩鈦精69.95 %）。且水分偏大，對后序生產(chǎn)穩(wěn)定性、能耗影響較大。事實(shí)上，貧雜礦使用后，原料性能急劇下降，給生產(chǎn)造成了極大的困難。而且，混合料成球性下降且不穩(wěn)定，生球產(chǎn)質(zhì)量下降且表面粗糙，生球在鏈篦機(jī)上爆裂嚴(yán)重，入窯粉末增加，回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈加劇，成品球抗壓強(qiáng)度下降，篩分指數(shù)和抗磨指數(shù)惡化，導(dǎo)致球團(tuán)產(chǎn)、質(zhì)量下降及能耗升高。

2.2 化學(xué)成分分析

化學(xué)成分分析見表2。

從表2可以看出釩鈦精礦TFe含量偏低，為51.06 %，SiO2較低，為4.42 %，2#管精TFe含量相對較高，為58.20 %，SiO2含量偏高，為8.34 %，東川精TFe含量較低，為43.93 %，SiO2含量較高，為13.18 %。使用貧雜礦后，由于三種精礦的化學(xué)成分差異較大，增加了混勻造堆的難度，容易造成混合料的化學(xué)成分波動(dòng)大，影響球團(tuán)礦的質(zhì)量。而且，貧雜礦中還含大量的碎石、編織袋等雜物，經(jīng)常堵停流程，增加混勻造堆難度。嚴(yán)重的造成停機(jī)，給球團(tuán)的穩(wěn)定生產(chǎn)造成極其惡劣的影響。

表2 原料化學(xué)成分（%）

2.3 成球性能分析

成球性能分析見表3。

表3 原料靜態(tài)成球性能

由表3可以看出釩鈦精礦成球性指數(shù)0.14 %，為無成球性礦物，2#管精靜態(tài)成球性指數(shù)0.22，為弱成球性礦物，東川精成球性指數(shù)0.36，為中等成球性礦物。總體來說昆鋼球團(tuán)生產(chǎn)所用原料成球性較差。

3 改造方案及實(shí)施

3.1 加強(qiáng)造堆管理，穩(wěn)定混合料化學(xué)成分

攀西釩鈦精供應(yīng)商較多，導(dǎo)致釩鈦精成分及物化性能不穩(wěn)定，同時(shí)由于其雜物多，露天運(yùn)儲水分大等因素，在進(jìn)料時(shí)容易壓死堆料機(jī)懸臂膠帶、堵塞漏斗致使進(jìn)料系統(tǒng)停機(jī)，影響造堆進(jìn)度和料堆混勻效果，進(jìn)而導(dǎo)致生球及成品球團(tuán)礦產(chǎn)質(zhì)量波動(dòng)。針對這一情況，球團(tuán)車間對進(jìn)料組織工作陸續(xù)改進(jìn)，相關(guān)改進(jìn)措施有：⑴造堆時(shí)嚴(yán)格控制瞬時(shí)料量及每班保供量，料場片區(qū)按不高于500 t/h，每班保供1 000 t組織釩鈦精保供球團(tuán)造堆工作，穩(wěn)定造堆過程及混勻礦成分。⑵加強(qiáng)班組造堆組織管理工作，制定造堆操作規(guī)范，加大監(jiān)督考核，減少人為因素導(dǎo)致的球團(tuán)礦成分波動(dòng)。⑶嚴(yán)格按計(jì)劃要求，精心組織造堆工作，確保各礦種按計(jì)劃配比造堆。

3.2 加強(qiáng)磨礦工序過程管理，改善原料粒度

球團(tuán)片區(qū)高壓輥磨機(jī)處理能力150～240 t/h，最佳工作料量210 t/h。雙機(jī)生產(chǎn)時(shí)，上料量為360 t/h左右，超出了現(xiàn)有高壓輥磨機(jī)的處理能力，因此在輥磨前增設(shè)了犁式卸料器進(jìn)行旁路分流，減少進(jìn)入輥磨機(jī)的料量以避免輥磨機(jī)超負(fù)荷工作損傷設(shè)備及堵停流程。由于流程設(shè)計(jì)限制，輥磨機(jī)前后無安裝計(jì)量器具的條件，導(dǎo)致進(jìn)入輥磨機(jī)的料量偏低，原料輥磨效果較差。貧雜礦使用后，原料條件劣化，精礦粒度變粗，比表面積及原料成球性下降。通過觀察分析，在輥磨機(jī)機(jī)速、輥磨壓力固定的情況下，輥磨料量與輥磨機(jī)實(shí)時(shí)電流成正比，照此原理可以精確控制經(jīng)輥磨料量。因此在選定輥磨機(jī)機(jī)速65 %、壓力參數(shù)45Bar的適宜值后，通過現(xiàn)場多次稱量對比，確定電流在300～350 A時(shí)進(jìn)入輥磨機(jī)料量為220～240 t/h，以此為準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)輥磨機(jī)使用效果的最大化，進(jìn)而通過參照電流參數(shù)調(diào)整卸料器高度，使進(jìn)入輥磨機(jī)的料量處于最佳范圍，達(dá)到提高輥磨效果的目的。因缺乏準(zhǔn)確檢測物料比表面積的實(shí)驗(yàn)室條件，因此用原料-200目（小于0.074 mm）粒級這一指標(biāo)來表現(xiàn)改進(jìn)輥磨制度后的效果，優(yōu)化參數(shù)后的效果見表4。

由表4可以看出，磨礦制度改進(jìn)后，一定程度上可削弱原料粒度劣化帶來的不利影響，提高造球原料中細(xì)粒級含量及其成球性，同時(shí)造球比表面積改善后，也可降低膨潤土的配加量，減少相關(guān)資源的開采。

表4 磨礦制度改進(jìn)前后效果對比（%）

3.3 一期大球輥篩改造

一期大球輥篩篩粉狀料的1～14輥輥間間隙為6 mm, 輥?zhàn)又睆綖?00 mm，所配電機(jī)直聯(lián)式減速機(jī)在輥篩間隙調(diào)整為6 mm時(shí)，兩臺電機(jī)之間地腳已互相抵緊，貧雜礦用量提高后，系統(tǒng)中循環(huán)的碎石增加，易導(dǎo)致輥面磨損。當(dāng)輥面磨損后，由于輥篩電機(jī)地腳已相互抵緊，無法進(jìn)行調(diào)整，會造成生球粒度過大，影響生球干燥效果和成品球質(zhì)量，而輥篩磨損后處理辦法只有更換輥?zhàn)?，造成備件消耗過大。

通過分析，片區(qū)將一期大球輥篩輥?zhàn)又睆郊哟蟮?10 ㎜，使輥?zhàn)虞伱婺p后輥?zhàn)娱g隙可調(diào)，既保證了篩分效率，提高了生球質(zhì)量又節(jié)約了備件消耗。

3.4 鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯漏風(fēng)治理

貧雜礦用量提高后，原料粒度變粗，球團(tuán)礦固結(jié)所需熱量提高，在不提高能耗的條件下，要保證球團(tuán)礦質(zhì)量穩(wěn)定，就必須穩(wěn)定主機(jī)設(shè)備負(fù)壓體系，提高熱量利用效率。

經(jīng)分析研究，認(rèn)為主機(jī)漏風(fēng)點(diǎn)主要為鏈篦機(jī)雙層卸灰閥、1#鏈篦機(jī)側(cè)密封墻、回轉(zhuǎn)窯正門三處。改進(jìn)措施為：①加強(qiáng)班組卸灰制度管理，加強(qiáng)班組自查和車間抽查，確保卸灰閥處于關(guān)閉狀態(tài)。②1#機(jī)鏈篦機(jī)原側(cè)密封墻為高鋁磚砌筑，正常生產(chǎn)中由于高溫膨脹，高鋁磚之間形成空縫較多，漏風(fēng)嚴(yán)重，且日常生產(chǎn)中易受壓倒塌，造成系統(tǒng)大量漏風(fēng)。組織討論后把側(cè)密封墻高鋁磚砌筑方式改為低水泥澆注的600×500 ㎜預(yù)制塊砌筑，然后用螺栓固定，消除了墻體漏風(fēng)甚至倒塌的問題。③回轉(zhuǎn)窯窯頭正門原來為單開門形式，由于窯頭熱風(fēng)正壓較大，正門為耐熱鑄件材料，自身重量較重，高溫狀態(tài)下框架及門容易氧化和變形，導(dǎo)致窯頭正門關(guān)閉不嚴(yán)，漏風(fēng)嚴(yán)重。改造措施為取消正門，用高鋁耐火磚直接砌筑封門，從根本上杜絕大門漏風(fēng)的問題。通過以上措施，減少了系統(tǒng)漏風(fēng)量，提高了熱利用效率和生球干燥效果，減少了入窯粉末數(shù)量，緩解了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈速度，減少了窯頭正壓現(xiàn)象，降低了崗位人員點(diǎn)巡檢時(shí)被燒傷的風(fēng)險(xiǎn)。鏈篦機(jī)爐罩溫度及生產(chǎn)周期變化見表5、表6。

表5 鏈篦機(jī)爐罩溫度變化（℃）

表6 雙機(jī)生產(chǎn)周期變化（月/次）

3.5 造球盤傳動(dòng)方式改造。

使用貧雜礦后，原料水分大、成球性差，大幅度增加造球的難度。只靠調(diào)節(jié)加水量造球已難以滿足生產(chǎn)需要。對此，球團(tuán)片區(qū)把造球盤的傳動(dòng)方式，由原來的三角傳動(dòng)帶傳動(dòng)改為變頻電機(jī)傳動(dòng)。改造后，造球盤的盤速可以根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整，增加了造球的調(diào)整手段。

4 結(jié)論

通過生產(chǎn)實(shí)踐，對使用貧雜礦后影響昆鋼球團(tuán)生產(chǎn)過程的主要因素進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

（1）貧雜礦和脫水精的化學(xué)成分差異大，容易導(dǎo)致混合料的性能波動(dòng)，加強(qiáng)混勻造堆管理有利于穩(wěn)定造球原料性能及生球產(chǎn)質(zhì)量，減少球團(tuán)礦成分波動(dòng)。

（2）貧雜礦（釩鈦精）的粒度偏粗、水分偏高且無成球性，致使混合料成球性變差且不穩(wěn)定，增加了膨潤土的消耗和造球難度，大量使用釩鈦精后強(qiáng)化磨礦效果，提高物料比表面積，有利于削弱原料條件劣化帶來的不利影響。

（3）加強(qiáng)主機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)治理，提高了系統(tǒng)負(fù)壓，有利于提高熱利用效率和生球干燥效果，減少了入窯粉末數(shù)量，緩解了回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈速度，減少了窯頭正壓現(xiàn)象，降低了崗位人員點(diǎn)巡檢時(shí)被燒傷的風(fēng)險(xiǎn)，延長了生產(chǎn)周期。

通過一系列的改進(jìn)，昆鋼球團(tuán)使用貧雜礦后，生產(chǎn)基本穩(wěn)定。但是，貧雜礦含雜物多、水分大、粒度粗、成球性差還沒有得到根本的解決。今后生產(chǎn)組織中還得邊生產(chǎn)，邊摸索、總結(jié)，邊改造，以適應(yīng)使用貧雜礦給生產(chǎn)帶來的影響，進(jìn)一步穩(wěn)定生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。