曹繼禮，毛友莊，張惠，高振
( 山鋼集團萊蕪分公司，山東萊蕪271104)
摘要: 為提高燒結礦產質量，降低固體燃耗，采用工業實驗的方法進行了高鎂粉替代白云石粉可行性研究． 結果表明: 在萊蕪分公司煉鐵廠的原料工藝條件下，高鎂粉可以作為鎂質熔熔劑替代白云石粉，但是燒結礦產質量未達到預期目標，熔劑成本升高太多，使用高鎂粉取代白云石粉不經濟．
關鍵詞: 燒結; 高鎂粉; 白云石粉; 實驗
0 前言
山鋼集團萊蕪分公司煉鐵廠老區共有4 座1 000 m3級高爐，經過大修擴容后燒結礦產能不足，不得不倒運燒結礦供給高爐． 為了提高配套的老區燒結礦產質量［1］，減少倒運損失，降低燒結礦固體燃耗［2］，采用工業實驗的方法進行了高鎂粉替代白云石粉可行性研究．
1 原料化學成分
白云石粉和石灰石粉為萊蕪分公司煉鐵廠長期使用的熔劑，化學性質穩定． 本次工業實驗所用的熔劑化學成分平均值見表1．
2 實驗方案
本次實驗共進行了兩個階段，第一個階段為其它熔劑種類不變的情況下，高鎂粉直接替代白云石粉，增加白灰配比來調節堿度; 第二階段增加石灰石粉配比，高鎂粉替代白云石粉，白灰配比小幅調整．
2． 1 第一階段
本階段高鎂粉共實驗A 堆B 堆兩個料堆，基準期為半堆生產，使用日常生產熔劑結構，實驗期為另外半堆生產，使用高鎂粉替代白云石粉熔劑結構．
2． 2 第二階段
基準期為C 堆半堆生產，使用日常生產熔劑即白灰和白云石粉結構，實驗期為C 堆另外半堆生產，即白灰、高鎂粉和石灰石粉熔劑結構． 為避免熔劑成本大幅升高，實驗期盡量保持白灰配比不變，高鎂粉替代白云石粉造成的CaO 不足，全部由配加石灰石粉補充．
3 高鎂粉工業實驗結果
3． 1 配料室配比結構
燒結礦一個料堆使用周期為9 d 左右，可以認為混勻料成分基本穩定． 為便于實驗對比，燒結礦堿度等指標不作調整，各種熔劑配比基本穩定． 配比結構見表2．
實驗期間，燒結機基本參數沒有出現較大的變化，燒結機運行平穩，布料、點火效果良好，機尾斷面整齊，紅火層亮度厚度適中．
3． 2 燒結礦化學成分
實驗期間按國家標準對燒結礦取制樣，每天9個燒結礦樣品，取平均值，指標見表3.
對比實驗中燒結礦化學成分基本穩定，第一階段A 堆B 堆與第二階段相隔時間較長，混勻料成分發生較大變化，所以導致A 堆B 堆與C 堆燒結礦成分相差較大． 由于高鎂粉粒度較細，鎂含量高，礦化作用好，燒結礦外觀顏色較好．
3． 3 燒結生產技術指標
記錄燒結機故障停機時間，算出燒結機作業率．將燒結礦日產量換算成燒結機利用系數，并根據燃料日消耗量計算出噸礦固體燃耗，平均值如表4．
4 高鎂粉燒結工業實驗結果分析
第一階段實驗期間，增加的白灰配比對混勻料的強化造球作用并不明顯，僅使料溫略有提高． 原有燒結生產工藝已經使料溫在露點溫度以上，再次增加白灰配比提料溫已沒有必要． 實驗期間，高鎂粉取代白云石粉，白灰配比提高后，燒結混勻料水分用量提高，粘性大大增加，混合機和各個沿線漏斗粘料嚴重，清理頻次增加，難度加大，對生產穩定性造成很大的影響，多次出現堵漏斗停機的情況，導致燒結機作業率偏低． 第一階段實驗期間燃耗也沒有明顯的降低，分析可能原因為白灰消化吸附水分較多，過量的水蒸氣蒸發吸收掉了燃料燃燒釋放的熱量． 實驗結果證明此種方案在目前的原料條件下無法有效順利實施，所以不再對第一階段實驗結果進行分析．
4． 1 燒結礦物化指標分析
對第二階段實驗方案，配加高鎂粉后，燒結礦成分保持穩定，轉鼓篩分等物理指標也沒有較大變化，符合高爐對燒結礦的冶煉要求，說明高鎂粉是合適的燒結熔劑． 在適宜的操作參數下，配加高鎂粉或白云石粉，均能使燒結礦成分符合高爐冶煉的要求． 由于高鎂粉所帶入的硅含量較白云石粉少，燒結礦硅含量下降，品位略有升高．
4． 2 燒結機作業率和利用系數
C 堆實驗期內，增加4!石灰石粉配比，用石灰石粉補充高鎂粉的鈣含量不足，燒結機作業率與基準期相比保持正常水平，期間沒有發生堵漏斗而造成的停機事故． 實驗期燒結混勻料透氣性略有改觀，燒結機利用系數小幅升高，利用系數增加0. 043 t /m － 2·h － 1，對燒結礦日產量提升作用較小，平均日產量增加約327 t /d．
4． 3 燒結礦噸礦固體燃耗
C 堆實驗期用石灰石粉和高鎂粉取代白云石粉，燒結礦固體燃耗降低1. 38 kg /t． 由于配加了部分石灰石粉可以作為混勻料造球的核心，燒結混勻料透氣性有所提高，布料厚度增加，自動蓄熱作用增強，節省了部分燃料，固體燃耗降低．
4． 4 燒結礦噸礦成本比較
目前萊蕪分公司煉鐵廠老區燒結礦生產固定制造成本約30 元/t，動力消耗( 包括水、電、風、汽) 成本大約44. 5 元/t，產量提高后以上兩項成本相應降低1. 32 元/t． 燒結固體燃耗成本降低0. 92 元/t，燒結礦品位升高0. 2!后理論計算高爐焦比降低0. 5元/t，燒結熔劑成本升高8. 91 元/t，合計總效益8. 91 － 0. 92 － 1. 32 － 0. 5 = 6. 17 元/t． 即考慮燒結生產固定制造費用及動力消耗費用后，使用高鎂粉的燒結礦較使用白云石的燒結礦熔劑總成本升高6. 17 元/t．
5 結論
1) 在目前萊蕪分公司煉鐵廠的原料條件下，高鎂粉直接取代白云石粉會導致白灰配比升高，混勻料粘性增大，生產無法順行． 高鎂粉和石灰石粉取代白云石粉使燒結礦熔劑成本升高較多，而提高燒結礦產量、降低固體燃耗未達到預期目的，使用高鎂粉取代白云石粉不經濟．
2) 配加高鎂粉和石灰石粉后料層透氣性有所改觀，利用系數增加． 下一步考慮采用石灰石粉取代部分白灰的熔劑結構實驗，進一步提高料層透氣性和降低燒結熔劑成本．
參考文獻
［1］ 夏世元，申愛民，喬昌峰，等． 濟鋼燒結配加復合輕燒鎂粉的實驗研究與應用［J］． 江西冶金， 2013( 6) : 1 －5．
［2］ 高丙寅，張春，邢建民． 不同MgO 熔劑添加劑的燒結實驗及生產［J］． 河南冶金， 2006( 3) : 9 － 12．