竖炉球团配加红土的试验研究

杨晓明，姜 烁，申荷林

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司，河南 安阳 455133）

1 试验目的

通过在竖炉球团生产过程中配加红土矿，检验其降低膨润土配比、强化造球效果的作用，同时通过生产试验，检验其在竖炉焙烧的效果，是否对球团矿强度等指标造成影响以及最终是否达到降低球团矿成本的目的。

红土矿的特点：品位（质量分数）在50%左右，w（P）偏高，细度-200 占比约80%，水分约2.6%，红土矿单价为730 元/t。红土矿的化学成分如表1 所示。

表1 红土矿的化学成分 %

2 试验过程

2.1 试验准备

考察使用红土矿的生产单位发现，民营企业圆形竖炉有使用15%比例的红土矿，完全代替膨润土；矩形竖炉单位有使用7%的红土矿，球团矿强度略有下降，能满足炼铁需要。根据公司铸管生产要求和高炉入炉球团比例高的现实情况，决定配加红土比例不超过5%。试生产前，对6 号仓进行了加高封闭，以满足气力输送需要。

2.2 红土矿配加

10 月29 日15：10 开始配加红土矿，配比是3%；16：52 时，将红土矿配加降至2%；10 月31 日中班17：38 时，将红土矿配加增至4%；11 月3 日夜班04：55 用完。其他矿种比例为午阳酸性矿30%，优质酸性矿10%，西石门矿20%，高镁矿15%，碱性矿22%，高镁粉0.6%，膨润土比例控制在1.5%左右。

由于精矿库存量小，各品种矿的比例频繁调整，将不利于计算配加红土后的成本变化。配加过程中，扬尘会影响到人工倒膨润土操作，一般通过采取交叉作业方法来解决，即在气力输送红土期间，停止倒膨润土。同时，将排气口除尘布袋由1.5 m 加长到3 m，以改善抑尘效果。此外需注意，当料仓料位控制不及时时，会发生喷料现象，影响配料作业区环境。

3 试验效果

3.1 造球效果

从造球过程观察所得到的结果如表2 所示。

表2 造球效果表

在10 月29 日红土试验当天，球团烘干机开始检修约10 d，加上精矿含水量较大，缺少混匀过程，试验红土期间烘干机未使用，膨润土比例总体偏高，同时影响造球效果。因此在没有烘干机情况下，试验后膨润土比例上升到2.3%。

配加红土后，造球速度略有降低，可能与红土水分低、与精矿没有充分混匀有关。红土配加期间，生球质量均能满足竖炉生产需要。从造球效果来看，配加4%红土矿造球效果好于配加2%红土矿的造球效果。

3.2 竖炉焙烧效果

配加红土后，2 号竖炉和3 号竖炉生产操作指标如下页表3 所示。

表3 2 号竖炉和3 号竖炉生产操作指标

红土试验期间，两座竖炉生产基本正常，其中，在11 月1 日中班22：00 至11 月2 日夜班04：00期间，3 号竖炉压力上升2.6 kPa，冷风流量下降1 500～2 000 m3/h，当时炉况粉末多，炉顶漏灰，其他时间内生产正常。

由于2 号竖炉为无导风墙生产，烘干气流不足，10 月30 日至11 月2 日，压力上升0.2 kPa，冷风流量下降1 000～1 800 m3/h，烘干床有生球破裂，灰尘大、粉末多，烘干慢。

红土试验期间，对比生产指标，与试验前基本相同。具体对比情况如表4 所示。

表4 红土试验期间生产指标与试验前对比情况

比较表4 中的指标可知，配加红土矿后，10 月31 日和11 月1 日两天的球团抗压强度略有下降，除尘灰量从配加2%～4%红土矿期间略微增加，11月1 日、2 日、3 日偏多。转鼓指数、配料量等指标除有停炉时间外，总体比较平稳。从10 月30 日—11月3 日期间球团品位（质量分数）都在62.50%以上。

烘干机检修影响到了混料均匀性，这是试验生产期间的不利条件，特别是存在精矿库存少、精矿较湿性况下问题。

4 试验效果

1）竖炉球团生产工艺中，红土矿比例在不超过5%条件下可使用，能降低0.5%～0.7%的膨润土配比。

2）使用红土矿后，球团矿强度基本与正常生产相同，没有明显下降。

3）红土矿水分低，粒度细，配加过程的稳定是保证连续均匀生产的关键。

4）试验期间，精矿品种和结构比例调整频繁，无法计算和体现配加红土矿的降成本效果。

5 有待完善改造分析

经过在球团生产中配加红土矿试验，若想下一步长期应用，则有以下问题需要解决：

1）在气力输送过程中，6 号土仓上部除尘布袋吹出的红灰，影响到旁边5 号仓人工倒膨润土操作，建议配置1 台简易式小除尘器，投资大约1 万元。

2）改造后的6 号土仓，能装40 t 红土，而罐车容积在60 t 以上，加上配加比例较低，为不影响5 号仓人工倒膨润土，气力输送间断进行，等待时间超过6 h，作业率低。

3）气力输送红土过程中，若中途出现间隔，容易造成红土仓空仓，再次打压时，则容易造成料仓口喷料，配料皮带两侧均有落地红土，现场扬尘严重，清理难度大。

4）建议在6 号仓东侧建1 台大容积红土仓，因不受天车限制，可设计100 t 以上容量。这样，1d 内送2罐红土，均在白天完成，等待时间很短，可显著提高作业率。