左靜宇

(河北鋼鐵集團 石鋼公司 技術(shù)部，河北 石家莊 050031)

摘  要: 石鋼高爐的 ZnO 及堿負(fù)荷中有大約 50% 來自燒結(jié)礦，為降低 ZnO 及堿金屬對高爐生產(chǎn)的影響，對石鋼燒結(jié)過程 ZnO 及堿金屬平衡進行了分析。結(jié)果表明，燒結(jié)過程中 59． 88% 的 ZnO 由返礦雜料帶入，其中的 76． 64% ZnO 進入燒結(jié)礦中; 燒結(jié)礦堿金屬主要由返礦雜料、外進渣、FMG 粉帶入，三項合計占燒結(jié)礦堿負(fù)荷的 61． 75% ; 原料中堿金屬的 57． 78% 進入燒結(jié)礦，26． 77% 進入機頭灰，堿金屬在機頭、機尾灰中有富集現(xiàn)象。通過采取控制措施，2012 年 9 月下旬燒結(jié)礦中 ZnO 含量降低到 0． 018% ，高爐ZnO 負(fù)荷低于 0． 400 kg /t 鐵。

關(guān)鍵詞: 燒結(jié); ZnO; 堿金屬; 平衡; 措施

1  前言

入爐原燃料中的鉀、鈉、鋅，可在高爐內(nèi)循環(huán)富集，對高爐生產(chǎn)造成危害。其主要表現(xiàn)為: 破壞原燃料的冶金性能，導(dǎo)致料柱透氣性惡化，爐況失常; 爐墻侵蝕、結(jié)瘤; 高爐易產(chǎn)生崩料、懸料，消耗升高。石鋼高爐的 ZnO 及堿負(fù)荷中有大約 50% 來自燒結(jié)礦中，分析和控制燒結(jié)礦中的 ZnO 及堿金屬含量，有利于強化高爐操作，優(yōu)化生產(chǎn)指標(biāo)，降低成本。

2 數(shù)據(jù)來源

石鋼鑫躍燒結(jié)廠于 2012 年 8 月 6 ～ 10 日對入燒原料、燒結(jié)礦、機頭、機尾除塵灰進行取樣及化驗。其中，返雜料中的雜料由設(shè)備物資部按品種取樣; 入燒原料要求每天 8 ～ 16 點取樣，每 2 h 取樣 1 次，每種原料每天取樣 4 次，倉下取樣; 平衡所用數(shù)據(jù)為試樣的平均值，原料消耗、燒結(jié)礦產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自日報表，除塵灰及雜料為稱單計量值。

3 燒結(jié)礦中 ZnO 及堿金屬負(fù)荷

原料配比及成分見表 1，燒結(jié)礦中的 ZnO 及堿金屬負(fù)荷含量見表 2。

4 燒結(jié)礦中 ZnO 及堿金屬的平衡

支出項成分見表 3，ZnO 含量及堿金屬平衡計算見表 4。

5 燒結(jié)過程中 ZnO 及堿金屬分析

5． 1 燒結(jié)過程中的 ZnO

(1) 含 ZnO 較高的原料有堿性精粉、機頭灰、返礦雜料、外進渣。

(2) 燒結(jié)過程中 59． 88% 的 ZnO 由返礦雜料帶入，其次是堿性精粉。

(3) 雖然紅巴西礦中 ZnO 含量并不太高，但由于使用量大，其帶入燒結(jié)礦中的 ZnO 量接近堿性精粉。

(4) 機尾灰中 ZnO 含量為 0． 065% ，機尾灰的循環(huán)利用增加了燒結(jié) ZnO 負(fù)荷約 0． 007 kg /t 礦。

(5) 雜料中轉(zhuǎn)爐紅泥制品、轉(zhuǎn)爐粗顆粒除塵灰、煉鐵料場除塵灰 ZnO 含量較高。雜料合計帶入鋅負(fù)荷 0． 018 kg /t 礦，占返礦雜料帶入負(fù)荷的8． 82%，說明返礦雜料中的 ZnO 主要來自返礦，如表 5 所示。

(6 ) 原 料 帶 入 的 ZnO，有 76． 64% 進 入 燒 結(jié) 礦中。

5． 2 燒結(jié)過程中的堿金屬

(1) 含堿金屬較高的原料有機頭灰、外進渣。

(2) 燒結(jié)礦的堿負(fù)荷中占比例最大的是返礦雜料，其次是外進渣，再次是 FMG 粉，三項合計占燒結(jié)礦中堿負(fù)荷的 61． 75% 。

(3) 機尾灰 K₂O 含量 0． 913% 、Na₂O 含量為0． 221% ，堿金屬含量僅次于機頭灰和外進渣、外排機頭、機尾灰，有利于降低燒結(jié)礦堿金屬含量。

(4) 雜料中的轉(zhuǎn)爐氧化鐵皮、軋鋼氧化鐵皮堿金屬含量較高，雜料合計帶入堿金屬負(fù)荷 0． 098 kg /t 礦，占返雜帶入負(fù)荷的 15． 24% ，如表 6 所示。

(5) 原料中堿金屬的 57． 78% 進 入 燒 結(jié) 礦，26． 77% 進入機頭灰，堿金屬在機頭、機尾灰中有富集現(xiàn)象。

6 控制措施

目前石鋼高爐堿金屬負(fù)荷低于公司設(shè)定的預(yù)警值，在控制范圍之內(nèi)。

嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)組織進料，控制堿性精粉 ZnO ≤ 0． 030% ; 降低堿性精粉配比; 用低 ZnO 酸性球團取代高 ZnO 淶源球團( ZnO 含量 0． 075% ) ，降低返礦中 ZnO 含量; 繼續(xù)外排機頭灰; 高爐 ZnO 負(fù)荷超標(biāo)時，階段性外排機尾灰; 將高爐 ZnO 負(fù)荷納入優(yōu)化鐵前配礦指標(biāo)項，綜合考慮燒結(jié)、高爐高 ZnO 原料配入量，有效控制高爐鋅負(fù)荷; 適當(dāng)增加燃料消耗。

通過采取上述措施，2012 年 9 月下旬石鋼燒結(jié)礦中 ZnO 含量下降到 0． 018% ，高爐 ZnO 負(fù)荷低于0． 400 kg /t 鐵( 預(yù)警指標(biāo)為 0． 430 kg /t 鐵) 。

7 結(jié)語

石鋼燒結(jié)礦中 ZnO 主要由返礦雜料及堿性精粉帶入，燒結(jié)過程中 ZnO 脫除率僅為 21． 24% ，大部分進入燒結(jié)礦中，降低燒結(jié)礦的 ZnO 含量應(yīng)從控制原料帶入 ZnO 入手。堿金屬在機頭、機尾除塵灰中有富集現(xiàn)象，外排機頭機尾灰可有效降低燒結(jié)礦堿金屬含量。將高爐 ZnO 負(fù)荷納入優(yōu)化鐵前配礦指標(biāo)項，綜合考慮燒結(jié)、高爐高 ZnO 原料配入量，可有效控制高爐鋅負(fù)荷。