摘要：随着社会的发展，我国钢铁行业科学技术的发展也有了进步和改善。烧结矿低温还原粉化指数是影响高炉稳定生产的重要参数之一，低温还原粉化现象是指烧结矿在高炉上部450℃～550℃低温区域，烧结矿中的再生Fe2O3，在还原气体的作用下发生了晶格的转变，导致在机械作用下严重的碎裂粉化引起。低温还原粉化会使高炉炉尘量增大、煤气分布不均、焦比增加、产量降低、频繁结瘤、铁水质量变化。在钢铁市场不景气的大形势下，成本控制成为钢铁厂的重要任务，通过对钢铁行业铁前成本构成进行分析，发现烧结原料成本占铁前成本44．85%～58．54%，故降低烧结矿原料成本是降低铁前成本的关键环节，大量使用价效好的经济矿是实现烧结低成本原料结构的重要途径。由于经济矿的价格效益受市场价格波动的影响经常发生变化，实施烧结低成本原料结构和低库存生产就意味着烧结含铁原料品种、结构将频繁变化，亦造成烧结矿的冶金性能频繁波动，对烧结矿质量的稳定性和高炉的稳定顺行控制难度加大，客观上不利降低铁前的加工费用，进而冲抵结构降本效果。因此，分析影响烧结矿的低温还原粉化因素对促进高炉顺行和实施烧结原料结构降本是十分重要和必要的。
关键词：提升；烧结指标；配矿研究
引言
在钢铁企业中，烧结工序所消耗的能源仅次于高炉炼铁，因此具有巨大的节能潜力。而当前烧结工序能耗的降低成为了钢铁行业关注的重点，而降低烧结工序的能耗还可以有效地降低烧结成本。在开展烧结工序的过程中，其能耗主要包括固体燃料消耗、点火燃料消耗以及动力消耗等。因此，如果可以有效地解决烧结工序的能耗问题，既可以降低钢铁企业的生产成本，同时还可以提高市场的竞争力。
1铁矿粉市场行情
在国内环保政策高压下，钢铁企业实行限产，铁矿石的需求量降低。但2017～2018年受钢铁行业利润空间增大的影响，部分企业产能释放，对铁矿石的需求量增加。作为铁矿石的主产地，澳大利亚和巴西铁矿石产量均有所增长，但市场仍供不应求，在这种形势下，导致铁矿石价格持续高位运行。同时随着对优质资源的开采，全球优质铁矿石的资源量将逐年下降，铁矿石供给结构的调整将是未来全球范围内共同面对的问题和挑战。我国铁矿资源储量全球排名第四，约占全球铁矿储量的12%，综合利用潜力较大。随着铁矿开发、加工等技术的提高，铁矿资源的综合利用将会产生可观的经济效益。优化配矿结构更有利于成本的控制降低，对烧结和高炉指标也有很大影响，尤其是烧结矿低温还原粉化指数，烧结矿低温还原粉化现象是烧结矿在高炉上部450℃～550℃低温区域，烧结矿中的再生Fe2O3，在还原气体的作用下发生了晶格的转变，导致在机械作用下严重的碎裂粉化引起。低温还原粉化会使高炉炉尘量增大、煤气分布不均、焦比增加、产量降低、频繁结瘤、铁水质量变化。在钢铁市场不景气的大形势下，成本控制成为钢铁厂的重要任务，通过对同行业成本构成进行分析，发现烧结原料成本占铁前成本44．85%～58．54%，故降低烧结矿原料成本是降低铁水成本的关键环节，大量使用价效好的经济矿是实现烧结低成本原料结构的重要途径。由于经济矿的冶金价效受市场价格波动的影响经常发生变化，实施烧结低成本原料结构和低库存生产就意味着烧结含铁原料品种、结构将频繁变化，亦造成烧结矿的冶金性能的频繁波动，对烧结矿质量的稳定性和高炉的稳定顺行控制难度加大，客观上不利降低铁前的加工费用，进而冲抵结构降本效果。因此，分析影响烧结矿的低温还原粉化因素对促进高炉顺行和实施原料结构降本是十分重要和必要的。
2原因分析
烧结矿中的赤铁矿有原生的，即未还原而残留的赤铁矿，结晶比较完全，以及Fe3O4在冷却的过程中再氧化而成的再生赤铁矿，结晶程度低以骸晶状菱形赤铁矿为主，且包裹着玻璃质、铁酸钙、磁铁矿等矿物，再生赤铁矿多分布在烧结矿的空洞周围，在高炉还原初期骸晶状菱形赤铁矿由Fe2O3还原为Fe3O4，体积膨胀而粉化。再生赤铁矿的产生有两种途径:赤铁矿－磁铁矿－再生赤铁矿与磁铁矿－再生赤铁矿，而在生产过程中以前者居多，而赤铁矿还原为磁铁矿的过程是控制再生赤铁矿生成的瓶颈。褐铁矿配比增加，原始料层透气性变好，氧化性气氛为主，降低了赤铁矿还原为磁铁矿的机率，烧结矿中再生赤铁矿减少，同时褐铁矿同化性强，生产铁酸钙能力大。
在生产中采取压料、适宜水分控制、加强燃料破碎管理等过程控制技术，减弱了褐铁矿对烧结矿质量的不利影响。
3优化措施
以数据分析为指导在实际生产中采取的措施有:1)调整原料结构。在满足成本要求和烧结矿指标及高炉冶炼要求的情况下，尽量加大褐铁矿的比例。2)控制烧结矿化学成分。考虑到烧结矿的成本与还原度，将烧结矿FeO含量控制在8%±1%;考虑到烧结矿的其它经济质量指标，MgO含量一般控制在1．5%左右;将烧结矿控制SiO2控制在5．0%附近，既有利于提高烧结矿冷态强度，也有利于改善烧结矿低温还原粉化强度;烧结矿碱度，以满足高炉需要为标准来控制。烧结矿中Al2O3含量的控制受原料条件、成本控制、SiO2含量的影响较大，实际生产中一般控制在1．90%附近。3)喷洒氯化钙。烧结原料结构中配加5%～7%卡粉替代FMG混合粉和澳粉或6%纽曼粉和3%卡粉替代FMG混合粉和澳粉，烧结矿指标明显改善，转鼓强度升高，返矿率降低。与基准方案相比，烧结矿强度升高0．02%～0．05%，筛分指数降低0．03%左右，返矿率降低0．05%左右;方案2烧结矿强度升高0．13%，筛分指数降低0．08%，返矿率降低0．25%。总之，两个方案的烧结矿指标均好于基准方案。在烧结矿、球团矿指标改善的条件下，高炉技术经济指标得到进一步优化，入炉焦比降低10kg/t，高炉产量大幅度提升，利用系数提高0．18t/m3·d。
4固废利用
用脱硫灰代替部分石灰石，在脱硫灰配比为1%～3%时，烧结混合料粒度组成合理，烧结技术指标得到全面改善，但5～10mm的小粒度级别成品烧结矿有所增加。用脱硫灰代替部分石灰石后，烧结硫脱除率增加，且烧结矿中残硫质量分数增加，生产1t烧结矿产生的烟气中的S质量分数成倍增加。因此，以铁水硫质量分数为标准，脱硫灰配比不宜超过2%。工业试验证明，配加脱硫灰有助于改善烧结料层透气性，烧结矿质量并未有明显变化，但仍需要进一步的研究验证。
钢铁企业应根据所处的地理位置以及所利用资源的不同，以科学方法评价铁矿粉，发挥其不同特性的优势，达到最佳的配矿结构，持续优化改进工艺，进而改善烧结矿质量，实现铁前技术经济指标的优化。同时利用试验平台，建立数据库，为后续结构优化、降本增效提供科学的数据支撑。
结语
烧结及铁前工艺的持续改进及完善，新工艺及技术的应用，优化烧结配料结构等各方面综合利用，对钢铁行业的成本降低，及各项指标改善效果明显。对生产的新固废开发利用也是一项新的工艺探索方向。钢铁企业应根据所处的地理位置以及所利用资源的不同，以科学方法评价铁矿粉，发挥其不同特性的优势，达到最佳的配矿结构，持续优化改进工艺，进而改善烧结矿质量，实现铁前技术经济指标的优化。同时利用试验平台，建立数据库，为后续结构优化、降本增效提供科学的数据支撑。
(参考文献
［1］黄柱成，郭宇峰，张元波.铁矿造块研究方法［M］.长沙:中南大学出版社，2015.
［2］玉才，刘佩秋，王宁，等.脱硫灰返回烧结利用的生产尝试［J］.烧结球团，2014，39(5):51.
［3］龙红明，王毅璠，吕宁宁，等.烧结烟气钙基脱硫副产物资源化利用研究进展［J］.工程研究，2017，9(1):78.
［4］廖继勇，毕学工，熊玮，等.烧结烟气脱除SO2的模拟研究［J］.烧结球团，2006，31(6):4.
［5］李俊杰，魏进超，刘昌齐.活性炭法多污染物控制技术的工业应用［J］.烧结球团，2017，42(3):79.
［6］耿继双，王东山，张大奎，等.鞍钢烧结烟气脱硫灰综合利用研究［J］.鞍钢技术，2011(6):13.