吴宝军

摘要：随着我国钢铁行业的蓬勃发展，铁矿石、矿粉，特别是高品位铁矿石、矿粉自给量的不足的缺点越发明显，需要大量进口国外铁矿石、矿粉来满足自身的发展需求，为了考虑成本因素，除了进口大量主流矿石、矿粉外，还引进了大量非主流铁矿石矿石、矿粉。这些非主流的铁矿石、矿粉品位低、脉石和有害杂质含量高，如何合理的配加、使用，在不影响烧结矿产质量的同时，能得到经济指标较好的烧结矿，是现在很多烧结行业最热门的课题。

0  前言

烧结配料是烧结的第一道工序，也是生产优质、高产、经济烧结矿的前提；如何把好“入料关”、如何根据自身原料条件，通过合理的配料计算，把烧结矿成本控制在最佳状态的，同时还要兼顾高炉对烧结矿的产质量、各种技术指标、化学成分的要求，还需要满足环保的要求。这就需要我们对烧结的理论知识、配料计算、烧结各含铁原料的烧结性能、及其对烧结过程的影响有较为深刻的理解。本文从烧结配料基础知识入手，重点阐述了烧结所用各原料的烧结性能及其对烧结过程的影响。

关键词： 配料计算；配料调整；成本预核算；烧结性能；自动化配料；大数据

1  配料理论知识

1、什么是烧结配料

烧结配料就是根据各种含铁原料、燃料、熔剂的物理化学成分，高炉的产质量要求，把各种含铁原料、燃料、熔剂按一定比例混合在一起的工序。

2、配料的目的和意义

配料的目的:⑴、为了得到成分均一，稳定的烧结矿。⑵、合理的配比能有效的控制烧结矿成本，且保证了烧结料的透气性要求，是烧结矿优质高产的前提。

配料的意义:⑴、通过烧结配料，使烧结矿成分均一稳定，满足了高炉对烧结矿的产质量要求，为高炉优质高产创造了条件。⑵、通过烧结配料把高炉所需要的熔剂配加在了烧结矿中，有效的降低了高炉焦比，为高炉高产低耗打下了坚实的基础。⑶、烧结配料配加各种工业废弃物，进行了资源再利用，能有效地降低烧结成本，从而为高炉降低了成本，创造了更大的利润空间。

3、配料计算前应掌握的数据

⑴烧结矿的技术规格。即高炉对烧结矿的化学成分及物理性能和冶金性能的要求。

⑵各种原燃料的，熔剂，燃料的物理性质及化学成分。

⑶返矿的循环量。

⑷配料设备的能力。

⑸各种含铁原料，燃料，熔剂的供应量和储备量。

4、配料计算的方法

目前最常用的配料计算方法就是现场经验计算法。现场经验计算法比较常见的是反推法和单烧值法。

⑴、反推计算法就是根据实际生产经验先假定配比并根据各种含铁原料，熔剂，燃料的水分，烧损，化学成分等原始数据，计算出烧结矿的化学成分，看其是否满足要求，如不满足要求在进行配比调整，计算，直到满足要求为止。(计算实例在后面介绍）

⑵、单烧值计算法就是把每种含铁原料分别配加一定比例的燃料，熔剂经过计算达到烧结矿技术指标的要求后，把各种含铁原料和其单烧所用的燃料，熔剂相加在一起得出的配比。由于现阶段含铁原料品种繁多所以计算也比较繁琐，所以一般不用这种方法进行配料计算。但用该方法调整烧结矿碱度以及计算铁矿石单烧品位时简单实用。其计算公式为R_调=(SiO₂×R_标-CaO) / CaO _有效×100%。其中R_调为需要调整的配比，SiO₂ 和 CaO为需要调整的物料中的 SiO₂和 CaO，R_标为烧结矿的标准碱度。当 R_调为正数时就需要加熔剂配比，为负数时就需要减熔剂配比。Ca0_有效为熔剂中的有效钙含量。有效钙的计算公式为 CaO_有效CaO_有效CaO- SiO₂×R_标其中SiO₂和 CaO是熔剂中的 SiO₂和 CaO，R_标为烧结矿的标准碱度。单烧品味计算：如铁矿石的成分如下：TFe 65  SiO₂ 4.5  CaO 0.6 烧损为3.5，生石灰成分如下：CaO 80 SiO₂ 2.8 烧损 5.0，要求烧结矿碱度是2.0,那么计算铁矿石的单烧品位分以下几步：①计算生石灰的有效钙=80-（2.8×2）=74.4；②计算该铁矿石碱度到2.0时，所用的石灰量，根据公式R_调=(SiO₂×R_标-CaO) / CaO _有效×100%，得出R_调=（4.5×2-0.6）/74.4×100%=11.29。也就是说，把100公斤该铁矿石调整到2.0的碱度，需要配加11.29公斤的生石灰。那么该铁矿石的单烧品位=65/｛100×(100-5)%×11.29+100×(100-3.5)%}×100=65/(97.5+10.73)}×100=65/107.63}×100=60.39。通过计算矿粉的单烧品位，可有效比较矿粉的优劣，有助于避免在矿粉选择时的盲目性。

5、配料调整时应注意的问题？

⑴、滞后现象。当我们进行配料调整时，烧结矿的碱度并不是马上就达到我们的计算值，而是慢慢接近，最终达到计算值。有一定的时间滞后，时间的快慢与我们调整的量的大小有直接的关系，这就是滞后现象。因为我们计算的调整熔剂量是在循环一段时间以后的最终碱度，并且由于熔剂的分解度，矿化度及烧结制度的影响下，往往不能达到预期的效果。解决滞后现象的方法就是通过计算适当加大熔剂的调整量，增加量的大小和调整量的大小成正比，一般为调整量的 30%-50%(根据实际情况而定)，但在烧结一个循环或一个循环的 50%的时间过后必须恢复到当时计算的调整量，否则碱度就是调过 (根据调整量的大小而定)。根据现场经验，因为熔剂的粒度，烧结制度等的影响，碱度往上调时，要适当加大调整量，往下调时则按计算值就行，这就是“下调容易，上调难”的道理。

⑵、配料调整时还要考虑其他成分的变化。比如调整了某一原料他的 SiO₂和 CaO是同时变化的。解决这一影响的办法就是用有效钙或有效 SiO₂,进行计算调整。

⑶、返矿的影响。因为自循环返矿在烧结过程中参加配料的缘故，对烧结矿的碱度影响很大，返矿量的大小直接影响碱度调整的难易程度，它也是造成滞后现象的主要因素之一，烧好返矿，稳定返矿的循环量是烧结优质高产也是碱度稳定的前提与基础。当碱度调整时要根据返矿碱度的变化及时调整熔剂的配比。比如:当烧结矿要求碱度 1.8，实际碱度为 1.6 ，碱度偏低时，那么自循环返矿的实际碱度根据经验要低于 1.6，经验数据大概在1.55左右(准确数据需要取样化验) 假设烧结矿的 SiO₂为 5.6返矿的配比为 20%，熔剂有效钙为 80%，那么根据碱度调整计算公式： R_调=(1.8-1.55)×5.6/80%+(1.8-1.55)×5.6/80%×20%。这就是消除返矿影响的调整方法。注意：因正常生产时返矿碱度也要略低于正常烧结矿碱度，当消除返矿影响后，应立即把石灰配比恢复到正常值。

6、当烧结矿碱度出现波动时，应怎样分析？

⑴、原料是否有混料现象? (观察各原料入仓情况，发现混料及时处理)

⑵、原料成分是否有变化?(根据烧结矿成分变化，比如 SiO₂和 CaO 的变化分析那种原料可能有变化，取样化验)

⑶、取样是否具有代表性?(重新取样化验)

⑷、含铁原料，熔剂是否下料稳定? 给料设备是否出现问题?（人工跑盘称量下料是否准确)

⑸、返矿的循环量是否稳定? (稳定返矿料流)

⑹、是否调整时出现错误? (重新计算确认)

⑺、原料水分是否波动过大? (认真观察，及时调整)

⑻、烧结矿中成分波动分析表如下:

2  影响配料准确度的因素

1、各种含铁原料、熔剂以及燃料成分的变化

烧结所用各种含铁原料、燃料、熔剂的化学成分的稳定，是烧结矿化学成分稳定的前提和基础。是烧结配料前料场管理的重中之重。众所周知，我们进场原料的化学成分除了少部分原料化学成分较为稳定外，大部分含铁原料的SiO₂、燃料中的固定碳、灰分中的各组分以及熔剂中的CaO等波动都较大。有条件的企业为了稳定成分，花巨资建设了机械化料场，通过堆取料机的平铺直取，有效的解决了成分波动大的问题。但也有些企业因经济条件有限，没有建设机械化料场，或为了降低成本，停用了机械化料场，当烧结矿成分出现大的波动时，甩锅推责，这些做法实不可取的。建议没有条件的企业，也要针对个别成分波动较大的原料，进行简单混匀，同时加强料场管理，避免料场混料现象，最大限度的减少入仓原料的成分波动。

2、配料设备的精准度

配料设备给料的精准度也是造成烧结矿成分波动的主要因素之一。目前烧结几乎全部采用自动化配料设备，我国的烧结自动化配料设备也越来越成熟可靠，只要设备厂家可靠，调试工作到位，该设备一般情况下都能满足生产要求。自动化配料设备所遇到的问题，一般都是在正常生产过程中，使用、维护、保养不到位造成的。比如：电子皮带秤没有定期校验；没有定期清扫；使用环境过于恶劣；甚至有可能在校验时由于操作水平差，人为校验失误造成给料波动等。由于电子皮带秤皮带导料槽先天缺陷，有时还会出现被小块物料卡死皮带，造成仪表显示有流量现场却不给料的现象。这就需要我们在生产过程中要定期对配料设备进行维护保养、定期清扫清洁，勤观察现象设备运行情况，提高专业校秤人员的技术水平，从而保证配料设备的精准度。

3、料场管理

料场管理是烧结矿成分稳定的重要因素。“把好入料关”也是所有企业公认的，稳定烧结矿成分的前提。但好多企业虽然口号喊得响，实际工作却有很大出入。料场管理重视程度不够，混料现象普遍存在，甚至有的料场管理者还存在配料也是混，和料场混不一样吗？混这么点能对烧结有多大影响？这一想法。这些想法是极端错误与无知的。料场管理不但是影响烧结矿成分波动的重要因素，也是一个企业整体管理的缩影，管理好的企业，料场各物料堆放井然有序，管理不好的企业必定杂乱无章，反映到生产，必定使烧结矿成分波动频繁，即使表面看起来成分稳定，实际上必然假样横行，给高炉生产带来严重影响。

4、人为因素

⑴在烧结矿成分出现波动，进行人为调整时，会由于技术水平有限，调整失误。

⑵在进行放灰作业时，灰量控制不稳定，或在灰量不稳定时，没有进行相关调整。

3  烧结对所用原燃料的物理性质及化学成分的要求及其对高炉、炼钢等下道工序的影响

1、含铁原料

⑴、粒度，含铁原料的粒度组成根据混合料粒度组成要求，＜0.5mm的最好不要超过10%，＞10mm的，不要超过10%。1-5mm的越多越好。

⑵、水分，混合料最佳水分是在5-7之间，水分太小，下料时粉尘大，水分太大，会造成料仓“悬料”现象或出料不均，严重时会影响混合机混合制粒效果。

⑶、品位，含铁原料品位越高越好。当然，考虑到成本因素，还需要高低搭配，不能一味追求高品位。

⑵、SiO₂、Al₂O₃等脉石含量越低越好。考虑到成本因素，也需要高低搭配，不能一味追求低SiO₂、Al₂O₃，每个企业应根据自身的实际情况制定符合自身要求的SiO₂、Al₂O₃值。

⑶、有害杂质含量越低越好。最常见的主要包括：S、P、K、Na、Zn、Pb等。他们对高炉及炼钢影响如下：

①、K、Na对高炉的影响：一是会在炉内富集循环‌，与锌形成双重循环（炉内小循环、烧结-高炉大循环），加剧富集。二是‌会生成低熔点化合物堵塞料柱孔隙，导致压差升高、风量波动‌炉渣性能劣化‌；三是会降低炉渣脱硫能力，增加黏度（K₂O+Na₂O>1.5%时流动性骤降）；四是会使‌炉衬侵蚀‌，钾蒸气渗透耐火砖生成霞石，引发体积膨胀和炉墙开裂。现一般要求烧结矿中的K+Na＜0.6左右。

②、Zn:一是会造成‌循环富集‌：950℃以上被还原为气态锌，上升过程冷凝后重新氧化沉积，形成炉内循环；二是‌炉瘤结厚‌：沉积在炉墙形成结瘤，破坏煤气流分布；

三是会‌侵蚀耐火材料‌：渗透碳砖导致层状剥离，加速炉缸烧损；四是会造成‌焦炭强度下降‌：锌蒸气与焦炭反应使其粉化。一般要求烧结矿中的Zn＜0.02左右。

③、S、P：S含量高会增加钢材的热脆性；而P含量高会增加钢材的冷脆性。同时S会增加高炉炉渣粘度，影响脱硫效率和高炉操作。而高炉不具备脱P能力，原料中的P几乎完全被还原带入铁水中，给后续炼钢生产带来影响。一般要求烧结矿中的S＜0.5；P＜0.05。

④、Pb:首先，铅会破坏炉体结构，它会沉积炉底的Pb渗透炭砖缝隙，氧化后体积膨胀，加剧炉缸侵蚀并引发炉底上涨； 其次Pb在炉衬孔隙内氧化积累，导致耐火砖膨胀、炉壳开裂或风口上翘；同时气态Pb与锌协同作用，在炉喉及煤气管道冷凝形成高Pb炉瘤（含PbO＞60%），阻碍料流和煤气分布；再有Pb还会劣化炉料冶金性能，少量PbO可催化铁矿石还原和焦炭气化反应；过量PbO堵塞矿、焦孔隙，降低还原效率和料柱透气性。PbO沉积导致烧结矿与球团矿热应力增加，低温还原粉化率（RDI）升高；焦炭反应后强度（CSR）略有降低。Pb富集引起炉衬不规则膨胀，破坏操作炉型，导致气流分布紊乱和燃料比上升；沉底铅需专用排铅口处理，操作不当可能引发铁口异常或安全事故。一般要求烧结矿中的Pb含量＜0.02。

2、熔剂

目前烧结主要使用的熔剂有石灰石、生石灰、白云石、轻烧白云石、菱镁粉、高镁粉等。其中：生石灰、轻烧白云石、高镁粉分别为石灰石、白云石、菱镁粉高温煅烧后粉状物。其主要要求见下表：（下表中数据为最大或最小数据）

注：生石灰不是CaO含量越高越好，还要看其活性度的高低，高CaO，高活性度是烧结追求的最理想效果，个人认为活性度要排在第一顺位。

3、燃料：

目前烧结用燃料主要有焦沫、无烟煤。其主要要求如下：

注：正常破碎或筛分的焦沫中＜0.5mm的粒级是不会＞15%的，但由于很多企业采购的焦沫中被掺入大量的焦炭除尘灰，导致外购焦沫中＜0.5mm粒级远远超标，故我们应对焦沫中＜0.5mm粒级含量提出要求，＜0.5mm的不大于20%，焦沫中＜0.5mm的粒级过多会使焦沫燃烧时速度过快，达不到燃烧层所需的高温保持时间，对液相发展不利，造成烧结矿强度和粒度组成变差。

4  配料计算及调整实例

1、已知现有烧结矿成分为: TFe 55.2,Si0₂ 5.98,CaO 10.0,烧结矿要求碱度 1.85土0.1，生石灰成分为: CaO 86.7，SiO₂ 2.3，返矿率为 15%，烧结配料到成品出料时间为 2 小时。求碱度达到要求值需要调整多少生石灰配比?考虑到返矿的影响应该调整多少生石灰配比?消除滞后现象应怎么调整?

⑴、根据生石灰有效钙计算公式 Ca0_有效=Ca0-SiO₂×R_标=86.7-2.3×1.85=82.445。

单烧碱度计算公式R_调=(SiO₂,×R_标- CaO) /CaO_有效×100%=(5.98×1.85-10)/82.445×100%=1.063/82.445×100%=1.29%。生石灰需要调整的配比为 1.29%。

⑵、根据消除返矿影响计算公式 (SiO₂×R_标 －CaO) / CaO_有效× 100%+(SiO₂ × R _标 -CaO)/CaO _有效× 100%×15%=1.29%+0.19%=1.48%，消除返矿影响的调整配比为 1.48%。

⑶、根据滞后现象，从配料到成品的时间为 2小时。所以考虑返矿影响的调整时间为 2×60×50%=60 分钟，60 分钟以后马上把生石灰配比重新调整回 1.29%。注意观察调整后烧结矿碱度的变化趋势，随时作出调整。说明:要想该计算准确无误，烧结矿调整前的碱度必须要准确，当调整后碱度与要求碱度差距不大时，且为了保持碱度稳定上浮时，可适当减少调整比例忽略滞后现象。

2、现有罗泊河矿粉其成分为 TFe 57.2,SiO ₂  4.21,CaO 0.3,H₂O 7.8 烧损 10.2。想替换成杨迪粉其成分为 TFe 58.3,SiO₂  5.28,CaO 0.2，H₂O 8.2 烧损 8.6。矿粉配比为 37%，碱度要求为1.85土0.1，烧结矿成分为TFe 55.3,SiO₂  5.51,CaO 10.19。生石灰成分为 SiO₂ 2.3,CaO 86.7，烧损 3.5。配比为 6.2%。混合料总烧成率为 89%。问: 改换杨迪粉后需要怎么调整生石灰配比才能保持碱度不变?调整量是多少?调整后烧结矿中的 SiO₂有何变化?变化了多少?

⑴、改成杨迪粉后需要调整的生石灰配比：

R_调= (5.28-4.21)×1.85- (0.2-0.3) /CaO _有效×100%=1.17×1.85/(86.7-2.3×1.85)×100%=2.52%（此时计算R调的数值为100公斤该原料调整到碱度1.85，需要2.52公斤生石灰）。因配比为37%,所以需要调整石灰=2.52%×37%=0.93%。

⑵、烧结矿中 SiO₂的变化计算如下:

由以上两表可以看出，用罗泊河的时候带入的 SiO₂是 1.44，加上生石灰带入的共为 1.44+0.14=1.58。已知混合料总残存为 89,那么用罗泊河的时候带入烧结矿的 SiO₂是1.58/89×100%=1.78%。

用杨迪粉替换罗泊河后因为混合料总残存发生了变化，现总残存为89-36.6+37.36-89.75。那么用杨迪粉的时候带入烧结矿中的SiO₂是 1.94/89.75×100%=2.16%。2.16-1.78=0.38,所以用杨迪粉后烧结矿中的 SiO₂升高了 0.38。

罗泊河带入烧结矿中的 TFe 为 19.51/89×100%=21.92%。那么用杨迪粉的时候带入烧结矿中的TFe为19.8/89.75×100%=22.06%。22.06-21.92=0.14%。所以用杨迪粉代替罗泊河的时候烧结矿的 TFe 上涨了 0.14%。

通过上述计算可以看出，当用每一种矿粉替代另一种矿粉时，由于每种矿粉的烧损以及化学成分，水分的不同都会影响到烧结矿的各种成分甚至是总残存发生变化。通过计算才能清晰地反映出变化量的大小，在平时生产中我们应该多思考，勤计算认真总结经验。只有这样才能更好的而稳定烧结矿成分为烧结优质高产创造有利条件。

3、现有白云石化学成分为SiO₂  4.21 ，CaO 30.2 ，MgO 17.1 ，H₂O  2.5配比为4%，烧损 46。生石灰化学成分为 SiO₂  2.3， CaO 86.7，MgO 2.1 配比为 6%，烧损 3.5。已知烧结矿成分为: TFe 55.3， SiO₂  5.51， CaO 10.19， MgO 2.5，烧结料总残存为 89%。如果白云石突然断料，为保证碱度合格应怎么调整? 调整后烧结矿中的 MgO有什么变化?变化了多少?

⑴、为保证烧结矿碱度合格应加大生石灰配比，根据熔剂换算公式P_熔1/P_熔2= CaO_有效2/ CaO_有效1 P_熔2=P_熔1/ CaO_有效2/ CaO_有效1,=4 × (100-2.5)%/(86.7-2.3× 1.85)/(30.2-4.21 ×1.85)=1.06。所以当白云石断料时需要上调生石灰配比为 1.06。

⑵、如表所示:

由于白云石断料后改用生石灰补加，所以现在生石灰配比=6+1.06=7.06,两种原料的烧损不同造成了混合料总烧损发生了变化，原残存为 89%，原来两种熔剂共同带入烧结矿中的 MgO为 0.8/89×100%=0.9。现残存为: 89-7.9+6.81=87.91，那么调整后生石灰带入的 MgO=0.15/87.91×100%=0.17。已知烧结矿原来的MgO为 2.5，那么现在的MgO=2.5-0.9+0.17=1.77。经过计算可知当用生石灰替代白云石时,烧结矿碱度不变的情况下,MgO减少了 2.5-1.77=0.73（也可以这样计算：使用白云石时带入烧结矿中的镁-完全用生石灰时带入烧结矿中的镁，即：0.8/89×100%-0.15/87.91×100%=0.73）。当用白云石替代生石灰时算法和现在一样，这里不另行举例。

4、某烧结厂原料成分，烧损，水分都已知的情况下见下表:(要求计算后烧结矿碱度为 1.8)

那么，经过计算烧结矿的 TFe=48.06/84.02×100=57.2,烧结矿的碱度=8.17/4.87=1.68,显然要求碱度是 1.8 不符合标准，那么就需要适当调整配比，调整后其他成分有和变化？见表如下:

在调整配比的时候，我们可以根据单烧法预先计算一下,

(1.8-1.68)×5.78/生石灰有效钙*100=0.69/71.82*100=0.96，但是根据配比守恒，生石灰加0.96 的配比后总配比不是 100，应该适当减去高铁料的配比，假设减精粉的配比，减多少前面我们已经有实例，自己计算。

经计算，烧结矿碱度为8.83/4.9=1.8，调整完毕。调整前后烧结矿中其他成分的变化：调整前烧结矿的品位=48.06/84.02×100=57.2，调整后品位=47.56/84.07×100=56.57；调整前SiO₂=4.86/84.02×100=5.78,调整后SiO₂=4.9/84.07×100=5.83;调整前CaO=8.17/84.02×100=9.72,调整后CaO=8.83/84.07×100=10.5。

注：因上表中焦沫的化验成分是灰分中的，需用干料乘以灰分所占的百分比后，在乘以灰分中含量。

5  烧结成本预核算

烧结成本预核算就是在烧结所有原料参加配料前，通过配料计算，提前计算出当前配比下，烧结矿成本的一种核算方法。烧结成本构成由两大部分组成，原料成本（生产成本）和制造费用。其中原料成本又由含铁料成本、燃料成本和熔剂成本及辅料成本构成；制造费用包括水、电、蒸汽、氮气、煤气、氧气、维修费、材料费、工人工资等构成。在进行配料预核算之前，我们首先需要把制造费用固定在一个固定数额，再确定各原料的采购价格、运输费用及税率，通过配料计算表计算配比的变化，来对比烧结成本的变化。通过成本预核算，可以在配料前提前获取原料配比改变后，烧结成本的变化，如经计算改变配比后烧结成本升高明显，不符合本厂要求，那么就可以不用或通过改变配比来提前规避烧结成本升高的风险。如下表1：变配比前烧结成本（碱度1.9）

注：⑴、因表格大小所限，该表格中其他成分计算已删减；⑵、实际成本≠原材料单价成本+制造费用，计算公式略。

1、核算实例1：今需要提高烧结矿品位到55，在烧结矿碱度不变的情况下，配比调整及烧结矿成本变化如下图2：

由上表可以看出，当烧结矿品位提高到55后，烧结成本上升了659.77-639.5=20.27元。

2、核算实例2：现计划变配比，用纽曼粉替代杨迪粉，在保持烧结矿品位和碱度不变的情况下，计算烧结矿成本有和变化？

从上表格中可以看出，用纽曼粉替代杨迪粉后，在保持品位和碱度不变的情况下，烧结成本下降了639.5-637.53=1.97元。那为什么纽曼粉价格比杨迪粉高，用上纽曼粉成本反而下降了呢？因为纽曼粉品位较杨迪粉高，置换配比后，烧结矿品位上升，如果品位维持不变只能上调低品位原料配比，下调高品位原料配比，从而导致烧结矿成本下降。

综合上述实例可以看出，烧结矿成本会随着烧结配比的变化而变化，通过变化前的预核算，我们能清晰地看出成本变化值，从而为我们能有效控制烧结成本，提供更便捷的条件。如果把烧结成本变化的数值和高炉铁水成本相结合，更有利于铁前的成本控制（因本文不涉及铁水成本计算，故不做实例）。以此类推，可以从铁到钢、从钢到坯乃至于最终产品都可以呈现成本变化值，对整个公司的生产经营具有重要意义。

6  烧结所用含铁原料的烧结性能及其对烧结过程的影响

含铁原料的烧结性能主要包括：最低同化温度、液相流动性、粘结相强度、连晶固结强度、复合铁酸钙产生量等。

1、含铁原料的烧结性能

⑴、‌最低同化温度（LAT）

是指铁矿粉与CaO接触后发生同化反应（形成粘结相）所需的最低温度。LAT越低，表明矿粉在烧结中更易熔化并生成液相，从而降低烧结能耗。

⑵、液相流动性指数（FI倍）

它是衡量铁矿粉在烧结过程中液相流动性的指标。液相流动性指数越高，表示液相流动性越好，这有助于提高烧结矿的质量和产量。

具体来说，液相流动性指数是通过烧结实验得出的，它反映了在一定温度下，铁矿粉生成的液相在烧结料层中的流动能力。这个指标对于控制烧结过程中的液相状态和分布非常重要，直接影响烧结矿孔隙结构、黏结强度及冶金性能，是烧结配矿的关键参数之一。

⑶、粘结相强度

粘结相强度性能是指铁矿石在烧结过程中形成的液相对其周围的矿石进行固结的能力。它对烧结矿的强度有着至关重要的影响。因为对非均质烧结矿而言，烧结过程中的矿石在固结主要由粘结相来完成。

⑷、连晶固结强度

是指区域铁矿粉之间有可能通过发展连晶来获得的固结强度。在实际的烧结过程中某些区域因为偏析CaO FeO含量很少，不足以产生铁酸钙液相或其他硅酸盐液相，因此，这部分区域铁矿粉之间有可能通过发展连晶来获得固结强度。

⑸、复合铁酸钙的产生量（SFCA%）

复合铁酸钙是一种重要的烧结矿粘结相矿物，它对烧结矿的强度和还原性有着显著的影响。

2、影响烧结性能的因素

⑴、化学成分的影响

SiO₂:促进流动性，含量升高可增强液相生成与扩展能力。SiO₂质量分数增加10%，流动性特征数下降15%

Al₂O₃:抑制流动性，增加液相黏度，阻碍流动（部分研究指出其影响存在双面性）。

MgO:≤1%时有利于流动性提升，过量则可能导致负面影响。

‌FeO与烧损‌：气孔率大或烧损量高的矿粉（如褐铁矿），液相流动性通常较弱。

⑵、矿物类型

褐铁矿因多孔易熔流动性高；致密赤铁矿（如镜铁矿）流动性低。

普通精粉的流动性比其他三种矿的流动性大很多。

⑶、烧结温度

温度升高（如1300℃）显著促进液相流动，温度每提升50℃，液相面积增长率增加20%

⑷、烧结矿碱度

碱度（R=3.0）与流动性正相关，高碱度烧结矿更有利于促进铁酸钙生成、碱度从2.0升至3.0，液相流动性指数提高30%。

⑸、气孔率

气孔率高的矿粉因熔融过程气体逸出，阻碍液相流动。

⑹、SFCA的形成与铁矿石的种类、化学成分、矿物组成、结晶水含量以及烧结过程中的温度、碱度等因素密切相关。

3、烧结常用外矿粉化学成分、烧结性能参数对比表

通过上述参数对比可以看出，澳大利亚粉矿的烧结性能明显好于巴西粉矿，同化温度一般都在1250度以下，而巴西粉矿同化温度普遍都在1300以上，同时品位高、SiO₂低的粉矿，液相流动性明显较品位低、SiO₂高的粉矿差，所以，我们在配矿过程中，要根据各种矿粉的液相流动性和同化温度，高低搭配，通过合理的配比来达到提高烧结矿产质量的目的。

7  烧结自动化配料及大数据分析

目前，绝大部分烧结厂都采用自动化配料系统。这里所说的自动化配料系统，主要包括：电子皮带秤、称量仪表、配料软件系统构成。这样的系统只能根据设定的配比，调整电子皮带秤的转速，来达到控制给料量的目的。而本文所探讨的是：结合烧结各物料的物理化学性质、烧结性能、烧结矿成本要求，计算出既符合烧结矿物理化学成分、冶金性能优异，也满足成本要求的最合理的配比。

想要达到上述要求，在计算配比时，就要结合前面提到的成本预核算，我们首先确定燃料的配比（可根据实际生产情况调整）；其次根据烧结矿的品位、碱度要求以及各含铁原料的烧结性能、熔剂的化学性质，确定含铁原料和熔剂的配比；再次通过配比、各原材料的价格、运费、制造费用、税率等数据，计算出该配比下的烧结矿成本。通过各种计算结果，得到既能满足烧结生产需求，又能满足成本要求的质优价廉烧结矿的配比。

当某一种烧结原料配比有变化时，又能实时反馈烧结矿冶金性能、烧结矿化学成分、成本的变化，通过这一变化，我们能迅速发现问题，并及时提出解决方案。结合大数据分析优化配比方案，不仅能提高烧结矿的产、质量，还有助于降低生产成本，实现资源的高效利用。

8  结语

烧结配料作为烧结生产最重要的一个环节，是烧结优质、高产、低耗的前提，而熟练掌握配料理论基础知识、各原燃料的理化性质、烧结性能是搞好配料工作的基础。只有打好了基础，我们才能更深入的研究配料计算、进行成本核算，为生产优质低耗烧结矿创造良好条件。每个企业因规模、地缘、产品等条件的不同，对自身配料要求也不同，我们切不可盲目的进行比较、复制、粘贴，因从自身条件出发，通过优化配料配料方案，从而走出一条符合自身的经营和发展之路。

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