【技术文摘】返矿分流配加对烧结过程的影响研究

来源：市场资讯

（来源：中国炼铁网）

李铁军 张吉兆

（陕西龙门钢铁有限责任公司）

摘 要 作为烧结混合料制粒造球的核心，返矿对烧结混合料粒级分布影响至关重要，进而影响烧结过程。通过烧结杯实验将正常粒级的返矿与≥5mm粒级的返矿按照不同的比例分别在一混、二混加入研究，发现正常返矿与≥5mm返矿比例在18%：12%时，混合料粒度、烧结矿转鼓强度、冶金性能等指标趋于最佳状态。

关键词 返矿 分流 烧结过程 影响

1 前言

在围绕“铁前降本”思路，持续优化烧结配料研究，降低生产成本，成为刻不容缓的思路，探究新工艺，新方法，提高烧结矿产质量，树立铁前核心竞争力，是铁前系统生产组织与管理之急需，符合公司低成本战略思路。烧结返矿是成品烧结矿经破碎筛分后粒级－5mm的颗粒，但由于设备检修、老化等原因，其中往往有大量+5mm的颗粒存在，且返矿成分与烧结矿成分基本一致不需要再配加燃料以及熔剂来进行“过度”烧结，仅需要其它混合料烧结产生的液相把这部分返矿粘结成块就足够。为了进一步提高烧结机的效率，龙钢借鉴中天钢铁的返矿分加理念，提出了研究符合自身的返矿分流工艺：通过改变返矿在传统烧结工艺中的流程，来改善烧结制粒效果和提高料层透气性从而提高烧结矿产量，降低生产成本。

2 研究方法

本次实验所用含铁料均为我公司烧结生产常用矿种，实验室所取燃料、生石灰和返矿均来自400m2烧结机配料室。为确保实验的稳定性，本次实验所有物料均是同时备好，确保减少配料差异带来的影响。为减少物料结构影响带来的烧结过程差异。

通过将原始返矿进行筛分，得到≥5mm粒级的返矿试样，同时备正常粒级返矿，按照不同比例进行实验。把返矿总配比30%进行拆分成≥5mm粒级和正常粒级两种，正常返矿粒级的返矿加入一混进行混匀，而后进入二混进行加水制粒，最后将≥5mm的返矿加入二混进行1min混匀后上料烧结。

3 研究内容

3.1 研究方案

由上表可知，在二混配加≥5mm的返矿占比逐渐增加，一混配加正常返矿的占比逐渐减少。

3.2 加水情况及混合料粒级及分析

由以上可知，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，一混加水量呈现先下降后上升趋势，实验三和实验四加水量相对较低，分别为6.30kg和6.31kg；混合料＜3mm的粒度占比整体呈下降趋势，实验二、实验四和实验五相对较低，分别为41.03%、43.20%和24.95%；混合料平均粒径有上升趋势。结合分析可得出，实验四的变现较为突出，加水量较低，粒级组成较好。

由以上可知，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，尾气最高温度整体呈现现上升后下降再上升的趋势。实验二达到最高、为687℃，实验四最低、为511℃。

由上图可知，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，烧结矿＜5mm的占比实验三和实验四相对较低，分别为14.95%和14.87%，整体呈现先上升后下降再上升的趋势；烧结矿＞16mm的占比中实验一和实验四相对较高，分别为55.53%和54.85%，整体呈现先下降后上升再下降的趋势；转鼓强度中实验一和实验四相对较高，分别为62.33%和64.00%，整体呈现先下降后上升再下降的趋势；烧结矿平均粒径中实验一和实验四相对较高，分别为23.02mm和23.11mm，整体呈现先下降后上升再下降趋势。结合以上分析，实验四表现较好。

由以上图表所示，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，烧成率呈现上升的趋势，烧成率中实验四和实验五超过87%，分别为87.15%和87.26%；成矿率呈现先上升后下降的趋势，成矿率中实验四相对较高，为73.44%；返矿率呈现先上升后下降再上升趋势，实验三和实验四相对较低，分别为15.82%和15.73%；烧结垂直速度呈现先上升后下降再上升趋势，实验三相对较高，为25.29mm/min；固燃单耗和熔剂单耗均呈现先上升后下降再上升趋势，实验四在固燃单耗和熔剂单耗中均相对消耗较低，分别为44.60kg/t和118.57kg/t。结合以上分析，实验四相对表现较好。

由以上图表可知，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，低温还原粉化指数RDI+3.15呈现先上升后下降趋势，实验三在其中相对较高，为78.03%。实验四中的低温还原粉化指数在75%以上。

4 结语

（1）本次实验得出大颗粒返矿充当造球核心，对烧结混匀矿有弱化作用。实行返矿分流后，混合料造球用水量有所下降,同时随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，有利于改善制粒效果。在实验四表现较为突出。

（2）从烧结矿粒级及转鼓强度方面看，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，其呈现先上升后下降再上升趋势，在实验四中表现较为良好。

（3）从烧结结果方面看，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，成矿率呈现先上升后下降趋势，返矿率、固燃单耗和熔剂单耗均呈现先上升后下降再上升趋势，在实验四中均体现出最佳状态。

（4）从冶金性能看，随着二混配加≥5mm返矿分流比例增多，低温还原粉化指数RDI+3.15呈现先上升后下降趋势实验三在其中相对较高，为78.03%。实验四中的低温还原粉化指数在75%以上。

综上所述，在实验四中所有数据相对表现较为良好，个别数据略有不足，可在以后的操作方向上加以完善。以目前数据看，在二混配加≥5mm返矿分流比例在12%，各项数据有明显的改善，表明适宜的返矿分流比例有助于降低烧结过程能耗，同时对提高烧结矿质量、产量有利。

参考文献

［1］ 康旭，史先菊，李军.返矿的物化特性及其对烧结过程的影响研究［J］.烧结球团，2014，39(2):5－8.

［2］ 王喆，安钢，刘伯洋，等.烧结返矿粒度分布对烧结矿质量影响研究［J］.烧结球团，2017，42(4):6－9;34.

［3］ 刘建波，裴元东，张俊杰，等.中天不同粒度返矿分流烧结技术的研究及工业应用［J］.烧结球团，2020，45(4)