薛小毅 惠英
陕西龙门钢铁有限责任公司,陕西 渭南 715405
摘要:我公司铁前用含铁料种类20余种，主要有澳矿类、巴矿类、南非、印度、国内粉和国内精粉等，主矿系配矿概念较为模糊，配比调整频繁，烧结矿质量波动大，强度好时达到75%，差时降至55%以下，为高炉炉况稳定造成较大影响。通过生产分析，高褐铁矿配比高是影响烧结矿质量的主要因素，阶段性出现烧结过程气流分布、烧结矿固燃单耗、烧结矿质量指标等均出现较大波动，生产稳定性不足、工艺控制预判能力下降等现象。同时烧结矿质量阶段性波动造成高炉生产稳定性变差。通过研究的确定烧结配矿结构及主矿系，改善烧结矿质量，经济效益和社会效益显著。
关键字 铁矿石 烧结 配矿结构 主矿系
一、研究前概况
我公司铁前用含铁料种类20余种，主要有澳矿类、巴矿类、南非、印度、国内粉和国内精粉等，含铁料单价波动643-886元/t，主矿系配矿概念较为模糊，配比调整频繁，其中2018年配比调整31次、2019年39次，烧结矿质量波动大，强度好时达到75%，差时降至55%以下，为高炉炉况稳定造成较大影响。通过生产分析，高褐铁矿配比高是影响烧结矿质量的主要因素，褐铁矿配比单间调整幅度平均达到40%，最高时褐铁矿比例达到65%以上，阶段性出现烧结过程气流分布、烧结矿固燃单耗、烧结矿质量指标等均出现较大波动，生产稳定性不足、工艺控制预判能力下降等现象。同时烧结矿质量阶段性波动造成高炉生产稳定性变差。
二、研究实施情况
本项目立足铁前系统冶金实验室进行烧结矿冶金实验，进而调整配料结构，指导高炉配料和生产。通过多次实验与分析，最终确定较优配比结构和控制方式，冶金实验室立足铁前系统生产工艺，针对烧结配矿优化、工序产品高低温性能、入炉料荷重软熔测定、铁矿石同化温度、液相流动性、粘结相强度、连晶强度等方面，面向铁前系统资源综合利用开展基础应用研究与关键技术研发，以达到本项目目的。
目前铁前系统冶金实验室具备烧结矿低温粉化、高温还原、球团膨胀率、入炉原料荷重软熔等测定和烧结杯实验组织能力。
研究烧结矿低温还原粉化性能影响因素。结合龙钢公司含铁料进购成本实际情况，研究铁矿石微型烧结性能和铁矿石烧结基础性能，建立铁矿粉烧结优化配矿模型。
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烧结矿RDI+3.15与褐铁矿比例均呈现中间高、两侧低的相关趋势，曲线表明配料中褐铁矿比例稳定在50-55%，取得较好RDI+3.15。烧结矿RDI+3.15与磁铁矿比例均呈现中间低、两侧高的相关趋势，曲线表明配料中磁铁矿比例稳定在＞15%，取得较好RDI+3.15。
2.4铁矿石烧结基础性能
①铁矿石同化试验样品数据较少，综合分析稍显不足，同时结合相关铁矿石基础理论，仅做简单性得分评价。
②基础性能显示WP、金布巴均显示出较好的基础性能，印粉方向表现较差，结合基础性能概念和影响，需对该类矿烧结原料配比进行控制。
③配料主矿系的稳定是烧结矿产质量稳定的前提，结合一般生产理论，主矿体系应以一种高品位、低SiO2、低Al2O3的赤铁矿粉和两种高、中水化程度的褐铁矿组成。通过基础性能得分评价表，取中部排序铁矿石作为主矿系较为合理，选取为褐铁矿三种：PB、麦克、超特，赤铁矿：巴混，非主矿系配比20-25%，主矿系合计配比维持70-75%。
3.研究对比优化配比，树立烧结配矿主矿体系。
截至2020年11月共做烧结矿冶金性能实验206次，生产样跟踪156，实验室配比50次。探索出烧结配矿主矿体系理念及结构。
3.1主非结构：主流粉矿70%+非主流≤20%+精矿≥10%；
3.2矿种结构：褐铁矿≤60%+赤铁矿≥30%+磁铁矿≥10%；
3.3精矿类：磁铁矿精矿为主，补充部分进购精矿，配比≥10%；粉矿类：褐铁矿（主流：PB/纽曼15-25%、麦克/金布巴15-20%；非主流：超特/印粉≤25%）；赤铁矿（主流：巴混/南非30-40%）。
3.4含铁料种数量≤8种、外配料种≤5种。
三、研究取得效果
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4.2、直接效益：
配矿结构应用后，烧结矿固燃单耗持续下降，截止11烧结矿固燃单耗完成64.61kg/t，较2019年下降5.27kg/t。
4.3、间接效益：
提出基于烧结矿冶金性能的配矿方案，促进烧结矿固燃及加工费用大幅降低，为同行业铁前生产提供较大的借鉴意义。结合烧结工业生产和冶金实验室测试内容，提出烧结矿冶金性能中RDI+3.15与RI影响相关因素及经验公式。
结束语:
结合铁前系统冶金实验室及龙钢公司含铁料进行冶金实验，进而调整配料结构，指导高炉配料和生产。通过多次实验与分析，最终确定较优配比结构和控制方式，面向铁前系统资源综合利用开展基础应用研究与关键技术研发，建立铁矿粉烧结优化配矿模型，取得效益显著，为同行业铁前生产提供较大的借鉴意义。
参考文献:
1.许满兴，现代烧结造块理论与工艺，冶金工业出版社
2.范晓慧，烧结优化配矿，2015.