烧结矿质量进步与高炉操作技术的发展探究

烧结矿质量进步与高炉操作技术的发展探究

陶金

山钢股份莱芜分公司银山型钢炼铁厂烧结二车间

摘要：钢铁产业作为国民经济重要支柱，随着社会经济的发展在生产与效益方面凸显出了一些问题，很多企业较为注重低成本，但却未能获得高效益，因此，需要转变钢铁生产目标，提高对综合效益的重视。本文主要结合烧结矿质量进步与高炉操作技术发展情况，提出了烧结矿质量控制实践方法。

关键词：钢铁产业；烧结矿质量；高炉操作技术；质量控制

社会主义市场经济发展下，钢铁企业试图通过降低炼钢成本与能耗，达到提高企业经济效益的目的，但从其实践情况看，部分企业盲目的追求降低成本、能耗，但高效益才是企业的追求目标，实践证明，过于注重低成本反而无法实现高效益的目标。因此，需要正确认识烧结矿质量进步与高炉操作技术发展之间的关系，构建出全新的优质烧结矿概念，最终实现提高企业经济效益的目标。

一、烧结矿质量进步与高炉操作技术发展

（一）低碱度烧结矿

建国50年代初期，此时的高炉原料，主要为低碱度烧结矿、天然块矿，由于原料中含有Fe，所以，其碱度以及品质都较低，但是脉石与氧化亚铁含量较高；而在高炉操作方面，则主要依靠感觉，凭借人眼进行观察、判断炉渣、铁水、风口前的温度变化，并借助简单仪表数据分析炉况，如风温表、风压表、风量表^[1]。但是此种方式，无法保证判断准确性，进而难以掌控炉况稳定性，导致高炉技术经济指标不佳，这一时期烧结矿以及操作指标如表1所示。

（二）自熔性烧结矿

到了50年代中期，自熔性烧结矿开始投入生产，此时的高炉冶炼指标已经有了较为明显的提升，而高炉操作技术也改变了以往肉眼感觉判断方式，开始看仪表、抄数据、凭经验判断炉况。此阶段，烧结矿的质量以及高炉操作技术都有了明显提升。其中高炉利用系数提高了1.5t／(m3·d)以上，而焦比下降到600kg／t以下。比如，中国首钢集团，一直到1987年，高炉炉料还应用1O0％自熔性烧结矿，利用系数达到2.165t／(m3·d)，综合焦比为511kg／t，这在当时的国际市场可谓是较为先进的。

（三）高碱度烧结矿

到了70年代，当时我国高碱度烧结矿普及程度已经达到了一定水平，发展到80年代初，计算机技术开始在各个领域崭露头角，将该技术应用到大、中高炉中，开启了高炉新的发展篇章，但这一阶段主要还是集中在提高层面。高碱度烧结矿生产过程，从冷矿技术开发发展到低温烧结技术，随后又发展了球团烧结、小球烧结的新型工艺，而这些全新的技术以及工艺，也一直在迅速推广中。其中， 利用计算机开展数据采集以及管理，实现人机对话，应用专家系统的方式，也受到了现阶段的广泛推广与应用^[2]。

二、加强烧结矿质量对成分的控制措施

（一）控制SiO₂含量

根据我国矿产资源看，主要是以低品位、高二氧化硅贫铁矿资源居多，在绝大部分精矿粉中，二氧化硅含量超过了6．5％。同时，根据现阶段我国多数钢铁企业的精矿粉看，为了生产出高铁分、低Si的烧结，钢铁企业主要采用与进口的高品位、低硅、低铝的粉矿进行组合搭配使用的方法进行生产。比如，宝钢烧结矿的二氧化硅含量已接近4.5％的水平，其高炉指标在国际也称得上先进。此外，还有三明钢铁厂、杭钢、等企业的烧结矿二氧化硅含量也都陆续降到近5.0％的水平，由此，我国也开启了高品位、低硅烧结的新局面。但与北欧部分国家2%的烧结矿SiO₂含量相比，依然存在一定差距，但这也说明了我国烧结技术还有很大的上升空间。需要注意的是，在采购矿产资源方面，企业不能过度关注低成本忽视质量，而应当提高对SiO₂含量的控制，从而确保企业可以获得更多的经济效益，只有注重综合效益，才可以保证烧结矿质量^[3]。

（二）把控A1₂0₃含量

为了实现高炉冶炼降低渣比，除了要降低二氧化硅含量，同时，还有关注氧化铝含量，发挥其作用，实现低A1

₂0_2、低MgO 烧结。由于烧结矿本身A1₂0₃含量较高，所以，必须通过提高烧结矿MgO含量。根据高炉造渣理论内容，如果炉渣碱度CaO／Si0₂处于1.0～1.2之间时，此时的氧化镁会增加到10％，但渣的熔化温度并不会发生改变，这说明氧化镁能够调节渣的流动性。而加入A1₂0₃则可以进一步提升黏度，进而起到降低渣的脱硫效果。A1₂0₃是烧结矿的主要化学成分之一，当A1₂0₃／Si0₂比达到一定比例时，可以促使烧结矿形成针状复合铁酸钙，但如果A1₂0₃含量过高，这容易产生危害，因此，要注意把控其含量。

氧化镁对烧结矿的质量以及高炉冶炼来说，绝大部分情况都属有益元素，该物质可以起到抑制烧结矿受到2CaO·SiO₂相变导致的自然粉化情况，可以更好的改善酸性、提升自熔性烧结矿的软熔性能。但需要注意的是，如果氧化镁含量过高，也会降低烧结矿铁酸钙的生成量，这一情况将会直接影响到烧结矿的冷强度、中温还原性，因此，不需要 将氧化镁含量做高，如果过于做高，反而会增加渣量，也会降低含铁品位。

结语：

通过上述分析，可以得出，铁矿石的品位以及脉石的含量，会对高炉操作指标产生一定的影响，所以，并非低成本就可以实现高效益，企业应当关注综合效益；由于烧结矿的SiO₂和Al₂O₃含量，是高炉冶炼高渣比的根源，因此，钢铁企业应当采取配矿方式，对其含量进行严格控制。基于现代社会发展中，企业需要树立正确的烧结矿质量意识，实现TFe高于60.0％，脉石≤14.0％的高质量烧结矿。同时，还需要合理配用高品位、低Al₂O₃、低SiO₂，有效利用进口矿，最终使得我国钢铁企业在发展中可以提高经济效益，助推国家钢铁产业可持续发展。

参考文献：

[1]郝志忠，汪进刚，王玉英.包钢炼铁系统技术进步[J].第五届全国大高炉炼铁学术年会.2017,34(02):120-122.

[2]许满兴.烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响[J].2017第五届炼铁对标、节能降本及新技术研讨会.2018,12(23):124-125.

[3]吴细根，周少瑜.坚持技术进步改善烧结矿质量[J].2017年中小高炉炼铁学术年会.2017,67(09):123-124.