摘   要  通过烧结杯试验，研究南非铁精粉理化性能、对烧结过程及烧结矿质量的影响，为南非铁精粉的工业生产奠定了基础。

关键词   南非铁精粉  性能研究  生产实践

1  前言

随着国内钢材行情的不断下滑，进口矿粉价格居高不下，使用高品质进口矿的成本越来越高。在国际、国内市场上还存在一些品质次之，价格便宜的矿种，只要将这些矿种合理搭配，经济价值及工业价值也非常可观，如何合理的搭配这些矿种来降低铁原料成本已成为绝大多数钢铁企业探索的方向。

达钢集团坐落在内陆地区，不便的运输环境使到厂的国内精粉价格较高；采购难度大，国内精粉的采购量远远达不到需求量。寻找一种有价格优势、运输便利、采购难度低的精矿粉是当务之急，经多方面对比、分析，最终决定使用南非铁精粉代替部分国内精粉以满足生产需要。

南非铁精粉价格较国内精粉低、品位60.69%、CaO含量3.29%是国内铁精粉的3.4倍，如合理搭配南非铁精粉能提高混匀矿粉中CaO含量以降低熔剂消耗。但南非铁精粉P含量高、粒度粗，不经烧结试验研究贸然配入使用，会对烧结矿产量和质量造成影响。

2  南非铁精粉烧结杯试验

烧结杯试验由烧结厂工程技术人员组织进行，试验时制定统一的烧结条件、操作参数，烧结杯试验化检验结果由计控质量部按国家标准化检验方法执行。

2.1  试验原料理化性能

试验前对南非铁精粉了粒度检测，与目前达钢所使用的国内铁精粉和钒钛铁精粉对比分析如下。

南非铁精粉粒度较粗，P含量较高，CaO含量较其它两种精矿粉高的多，与国内铁精粉相比CaO高了2.25%，如使用得当能大幅度降低烧结矿熔剂消耗量。南非铁精粉较国内精粉价格低，烧结厂全年使用铁料达450万吨以上，若南非铁精粉按8%的比例配入年可节约铁料成本上千万元。

2.2  南非铁精粉烧结杯试验

2.3  试验结论

随着南非铁精粉的配入，烧结矿碱度在熔剂配比降低的情况下没有明显下降。当南非铁精粉配比为15%时利用系数、转鼓指数、出矿率达到最高，表明南非精粉最佳配料比为15%，继续加大配比对烧结技术经济指标和质量指标有较大影响。

3  南非铁精粉的生产实践

通过烧结杯试验充分证明：南非铁精粉能有效提高混合料CaO含量，降低熔剂消耗。在配入比例一定时对烧结过程、烧结矿质量没有影响，相反还提高了烧结矿转鼓指数。在正式使用南非铁精粉前我们还面临着：南非铁精粉粒度粗不利于混合料成球、P含量高如何控制烧结矿中P的难题。

3.1  解决南非铁精粉粒度粗混合料成球率低

南非铁精粉-200目粒级仅为国内铁精粉的41.87%，钒钛铁精粉的56.7%，精粉粒度过粗成球性能大大降低，为解决成球率降低的难题主要采取了：

适当提高生石灰配比，生石灰配比由使用南非铁精粉前的3.4%提高到3.6%，生石灰消化后的“胶状物”是混合料良好的粘结剂，以此来增加南非铁精粉与混合料小球的附着力，提高混合料成球率。

提高返矿配比，将返矿配比提高1-3%，返矿中的3-5mm颗粒是良好的成球核心，用提高返矿配比、增加混合料成球核心的比例提高混合料小球数量，达到提高成球率。

提高混合料水分，混合料成球遵循的原则是“滴水成球、雾水长大，水小球小、水大球大”，增加混合料的水分含量能提高混合料的成球率。

延长制粒时间，制粒时间越长，混合料小球在制粒机内的滚动挤压时间越长，成球核心更易与粉状物料结合生成小球。

松料器能大幅提高烧结料层的透气性，为解决混合料成球率低料层透气性下降的问题。烧结厂优化了烧结机上松料器的排列与参数。将松料器由原来的两排松料棒增加为三排；松料棒长度由原来的1300mm增加到1500mm；松料棒直径由原来的20mm增加到22mm。通过优化后，料层透气性得到较大改善。

以上措施实施后，混合料成球率由原来的57%、上升到62%，烧结料层透气性大幅改善，为南非铁精粉的使用创造了有力条件。

3.2   烧结矿P的控制

烧结过程铁原料中的P元素全部进入烧结矿，降低烧结矿的P含量只能从降低混匀矿粉的P着手，南非铁精粉的P含量是国内铁精粉的4.78倍、钒钛铁精粉P含量的7.97倍。

南非铁精粉的P含量过高，限制了使用比例，其配比最高不能超过10%，以此来控制混匀矿粉的P。

4  南非铁精粉的生产实践

通过改善混合料成球率、优化工艺设备参数、调整操作参数结合烧结杯试验情况，达钢集团于2012年12月20日开始在53#混匀矿粉中按8%的比例配入南非铁精粉。

混匀矿粉配入8%南非铁精粉SiO2含量明显下降、CaO含量上升， P含量较未使用南非铁精粉时高0.003%。在南非铁精粉配比不超过12%的情况下对混匀矿粉的P含量影响较小，这些都与烧结杯试验中所表现的结果一致。

4.1  配入南非铁精粉后对混合料配比的影响

南非铁精粉配入后：烧结矿碱度基本相同，混合料石灰石配比下降了0.4%、白云石粉配比下降了0.6%、总熔剂配比从10.3%下降到9.5%，焦粉配比下降0.3%。

说明使用南非铁精粉后烧结吨矿熔剂消耗下降，生熔剂使用量下降影响了部分燃料消耗。

4.2   南非铁精粉对烧结矿质量的影响

南非铁精粉配入前后对烧结矿质量指标未产生较大影响，通过我们的精心操作和强化过程控制，烧结矿质量指标不降反升，转鼓指数和低温还原粉化指数，较使用前分别上升了0.6%、1.07%。

5  使用南非铁精粉效果

南非铁精粉配入前后，在烧结矿碱度相同的情况下：烧结矿辅料消耗量明显下降，特别是生石灰粉消耗和焦粉消耗下降明显，而白云石粉消耗主要与当期高炉需求烧结矿MgO有较大关系。

通过不断的摸索、总结、提高，南非铁精粉在达钢原料结构中一直保持在较高配比，2013年全年共计使用南非铁精粉27.12万吨，仅CaO一项全年相当于少用17158吨石灰石粉，为烧结节能降耗、降本增效做出了巨大贡献。