利用竖炉烘干巴西块矿的实践

【摘 要】2017年，为了降低成本，公司采购了部分低价的巴西块矿代替球团配入高炉，但当时雨水多，这部分块矿含水含粉较大，考虑冬季结冰后用传统方法无法筛除粉末，限制了高炉使用。为了强化块矿筛分，减少块矿入炉含粉，提高块矿配比，保持炉况顺行，炼铁厂通过改造竖炉相关系统实现了用球团竖炉烘干块矿，达到易于筛分的目的。

【关键词】竖炉；烘干；巴西块矿

一、烘干块矿的工艺流程

根据我厂具体情况，此过程设计为：巴西块矿进厂后用汽车倒运至竖炉循环球场地，用铲车上竖炉循环球仓，通过原9#-8#竖炉皮带上竖炉，在竖炉内用高炉煤气燃烧后的热废气烘干，从电振排料至振动筛筛分后，经轻型带冷机鼓风冷却，再通过皮带上高炉料仓，最后槽下二次筛分后入炉。

二、所进行的改造

2.1 循环球仓的改造

由于现循环球仓针对球团设计，对比循环球，块矿平均粒度较大，含水分约15%、含粉高于球团27%、自然堆角高于球团约10°。为保证下料，我们在循环球仓下料口东侧加装400*500mm流槽一个，在仓壁加装振动器一个。

2.2 电振给料机改造

竖炉配套两台GZ6型电磁振动给料机排料，给料斗尺寸为700×1400mm，电振给料斗角度在-10°至10°可调，由于块矿自然堆角和粒度均大于球团，为保证顺利烘干好的块矿顺利排料，将电振给料斗角度从生产球团时的约0°调整至最大的10°。

三、工艺调整

3.1 烘床温度和废气温度

用竖炉焙烧球团时，在烘干床将生球中的吸附水和结晶水全部变成水蒸气，吸附水加热到105℃就迅速干燥蒸发，结晶水200℃左右开始分解，400℃至500℃分解速度激增；所以烘床温度要达到400～500℃以上，烘干后废气温度保持100℃以上。烘干块矿时，主要是去除块矿中的吸附水，不使结晶水分解，结晶水分解会使矿石破碎产生粉末[1]。所以烘床温度要控制在105℃至200℃之间；废气温度要达到露点（约60℃）以上，使废气中水蒸气不会凝结，被顺利抽走（见表1）。

3.2 燃烧室温度和煤气消耗

磁铁矿焙烧球团的固结反应主要为磁铁矿氧化成Fe2O3及氧化所得的Fe2O3晶粒的再结晶，当球团在氧化气氛中焙烧至200℃以上時，氧化开始，至900℃～1100℃以上时绝大部分的Fe3O4氧化成Fe2O3，这是放热反应，结合我厂使用的磁铁精矿高SiO2、固溶物熔点低的特点，燃烧室温度控制在1050℃左右；巴西块矿主要成分为赤铁矿，在氧化气氛中赤铁矿晶粒在900℃开始再结晶，此过程是吸热反应，需要将焙烧温度控制在900℃以下保证块矿现有粒度不会由于再结晶而破坏[2]。高炉煤气燃点约700℃，结合实际情况，经过试验燃烧室温度最后确定为900℃。根据燃烧室温度要求，燃烧室内空煤比由焙烧球团时1.5-2.0提高至3.0-4.0；烘干用高炉煤气量根据燃烧室温度、烘床温度需要调整，在烘干量85t/h时，高炉煤气消耗量为8500m3/h。

3.3 存在的问题及调整

为防止高温发生物理和化学反应造成粉化，燃烧室温度设定在750℃±50℃，煤气消耗量设定为5000m3/h，实施过程中发现烘床温度<90℃，废气温度<50℃，燃烧室燃烧不活跃，逐步提高燃烧室温度和煤气量，在燃烧室温度提高至900℃、煤气消耗量增加至8500m3/h时，块矿未粉化而又达到了烘干的效果，便把此参数固化下来。由于块矿含水含粉大，在循环球仓和烘干床上造成粘堵，设想的烘干60t/h的均衡生产无法维持，每天需抽出1-2小时处理循环球仓和烘干床粘堵，只能通过提高其他时间烘干量来满足需要。另外，电除尘每天产生的除尘灰量也相应的由原来的每天60吨升高为200吨，给电除尘的运行增加了负担。

【参考文献】

（1）为使用球团竖炉烘干块矿，西钢炼铁厂对竖炉系统的循环球仓、电磁振动给料机进行了相应改造。

（2）通过调整燃烧室温度、烘干床温度和煤气消耗量等参数，使块矿烘干以利于筛分。

（3）由于块矿含水含粉大，出现由于粘堵造成的烘干中断，并增加了相关系统除尘的负担。

（4）王悦祥.烧结矿与球团矿生产.冶金工业出版社，2003，92-106

（5）贾艳、李文兴.高炉炼铁基础知识.冶金工业出版社，2003，15-16