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烧结矿中 ZnO 及碱金属含量的平衡分析及控制

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-12-10  作者:左静宇  浏览次数:848
 
核心提示:摘 要: 石钢高炉的 ZnO 及碱负荷中有大约 50% 来自烧结矿,为降低 ZnO 及碱金属对高炉生产的影响,对石钢烧结过程 ZnO 及碱金属平衡进行了分析。结果表明,烧结过程中 59. 88% 的 ZnO 由返矿杂料带入,其中的 76. 64% ZnO 进入烧结矿中; 烧结矿碱金属主要由返矿杂料、外进渣、FMG 粉带入,三项合计占烧结矿碱负荷的 61. 75% ; 原料中碱金属的 57. 78% 进入烧结矿,26. 77% 进入机头灰,碱金属在机头、机尾灰中有富集现象。通过采取控制措施,2012 年
 烧结矿中 ZnO 及碱金属含量的平衡分析及控制

左静宇

(河北钢铁集团 石钢公司 技术部,河北 石家庄 050031)

  : 石钢高炉的 ZnO 及碱负荷中有大约 50% 来自烧结矿,为降低 ZnO 及碱金属对高炉生产的影响,对石钢烧结过程 ZnO 及碱金属平衡进行了分析。结果表明,烧结过程中 59. 88% 的 ZnO 由返矿杂料带入,其中的 76. 64% ZnO 进入烧结矿中; 烧结矿碱金属主要由返矿杂料、外进渣、FMG 粉带入,三项合计占烧结矿碱负荷的 61. 75% ; 原料中碱金属的 57. 78% 进入烧结矿,26. 77% 进入机头灰,碱金属在机头、机尾灰中有富集现象。通过采取控制措施,2012 年 9 月下旬烧结矿中 ZnO 含量降低到 0. 018% ,高炉ZnO 负荷低于 0. 400 kg /t 铁。

关键词: 烧结; ZnO; 碱金属; 平衡; 措施

1  前言

入炉原燃料中的钾、钠、锌,可在高炉内循环富集,对高炉生产造成危害。其主要表现为: 破坏原燃料的冶金性能,导致料柱透气性恶化,炉况失常; 炉墙侵蚀、结瘤; 高炉易产生崩料、悬料,消耗升高。石钢高炉的 ZnO 及碱负荷中有大约 50% 来自烧结矿中,分析和控制烧结矿中的 ZnO 及碱金属含量,有利于强化高炉操作,优化生产指标,降低成本。

2 数据来源

石钢鑫跃烧结厂于 2012 年 8 月 6 ~ 10 日对入烧原料、烧结矿、机头、机尾除尘灰进行取样及化验。其中,返杂料中的杂料由设备物资部按品种取样; 入烧原料要求每天 8 ~ 16 点取样,每 2 h 取样 1 次,每种原料每天取样 4 次,仓下取样; 平衡所用数据为试样的平均值,原料消耗、烧结矿产量数据来自日报表,除尘灰及杂料为称单计量值。

3 烧结矿中 ZnO 及碱金属负荷

原料配比及成分见表 1,烧结矿中的 ZnO 及碱金属负荷含量见表 2。

图片1 

图片2 

4 烧结矿中 ZnO 及碱金属的平衡

支出项成分见表 3,ZnO 含量及碱金属平衡计算见表 4。

图片3 

图片4 

5 烧结过程中 ZnO 及碱金属分析

5. 1 烧结过程中的 ZnO

(1) 含 ZnO 较高的原料有碱性精粉、机头灰、返矿杂料、外进渣。

(2) 烧结过程中 59. 88% 的 ZnO 由返矿杂料带入,其次是碱性精粉。

(3) 虽然红巴西矿中 ZnO 含量并不太高,但由于使用量大,其带入烧结矿中的 ZnO 量接近碱性精粉。

(4) 机尾灰中 ZnO 含量为 0. 065% ,机尾灰的循环利用增加了烧结 ZnO 负荷约 0. 007 kg /t 矿。

(5) 杂料中转炉红泥制品、转炉粗颗粒除尘灰、炼铁料场除尘灰 ZnO 含量较高。杂料合计带入锌负荷 0. 018 kg /t 矿,占返矿杂料带入负荷的8. 82%,说明返矿杂料中的 ZnO 主要来自返矿,如表 5 所示。

图片5 

(6 ) 原 料 带 入 的 ZnO,有 76. 64% 进 入 烧 结 矿中。

5. 2 烧结过程中的碱金属

(1) 含碱金属较高的原料有机头灰、外进渣。

(2) 烧结矿的碱负荷中占比例最大的是返矿杂料,其次是外进渣,再次是 FMG 粉,三项合计占烧结矿中碱负荷的 61. 75% 。

(3) 机尾灰 K2O 含量 0. 913% 、Na2O 含量为0. 221% ,碱金属含量仅次于机头灰和外进渣、外排机头、机尾灰,有利于降低烧结矿碱金属含量。

(4) 杂料中的转炉氧化铁皮、轧钢氧化铁皮碱金属含量较高,杂料合计带入碱金属负荷 0. 098 kg /t 矿,占返杂带入负荷的 15. 24% ,如表 6 所示。

图片6 

(5) 原料中碱金属的 57. 78% 进 入 烧 结 矿,26. 77% 进入机头灰,碱金属在机头、机尾灰中有富集现象。

6 控制措施

目前石钢高炉碱金属负荷低于公司设定的预警值,在控制范围之内。

严格按标准组织进料,控制碱性精粉 ZnO ≤ 0. 030% ; 降低碱性精粉配比; 用低 ZnO 酸性球团取代高 ZnO 涞源球团( ZnO 含量 0. 075% ) ,降低返矿中 ZnO 含量; 继续外排机头灰; 高炉 ZnO 负荷超标时,阶段性外排机尾灰; 将高炉 ZnO 负荷纳入优化铁前配矿指标项,综合考虑烧结、高炉高 ZnO 原料配入量,有效控制高炉锌负荷; 适当增加燃料消耗。

通过采取上述措施,2012 年 9 月下旬石钢烧结矿中 ZnO 含量下降到 0. 018% ,高炉 ZnO 负荷低于0. 400 kg /t 铁( 预警指标为 0. 430 kg /t 铁) 。

7 结语

石钢烧结矿中 ZnO 主要由返矿杂料及碱性精粉带入,烧结过程中 ZnO 脱除率仅为 21. 24% ,大部分进入烧结矿中,降低烧结矿的 ZnO 含量应从控制原料带入 ZnO 入手。碱金属在机头、机尾除尘灰中有富集现象,外排机头机尾灰可有效降低烧结矿碱金属含量。将高炉 ZnO 负荷纳入优化铁前配矿指标项,综合考虑烧结、高炉高 ZnO 原料配入量,可有效控制高炉锌负荷。

 
 
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