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降低烧结返矿率的途径与实践
王静波吴凤霞李发展
(安阳钢铁公司烧结厂)
摘要通过对影响烧结返矿率的因素进行分析，从优化配料、强化制粒和造球、提高料
层厚度、实现低碳低水均质烧结等几个方面着手，使烧结返矿率从1998年的23．6％降到了
2003年的16．9％。
关麓词烧结返矿率降低
随着炼铁精料技术的发展，高炉对烧结矿
质量的要求越来越严，不仅要求其品位、碱度
稳定，而且对其强度和粒度组成的要求也越来
越高。安钢烧结厂28 m2烧结机系统现有4台
机，2003年计划产量130万t。近几年，随着
低硅铁精矿的采用，烧结矿品位提高，但同时
也出现了成品矿强度降低和细粒级(1O一5
ram)比例增加的问题(其中也包括混合料添
加白云石的负面作用)，对烧结和炼铁生产造
成了不同程度的影响。尤其是返矿率上升，对
降低烧结成本和加工费不利。据以往的经验，
返矿率每增加1％，高炉焦比升高0．5％一1％，
产量下降1％。为此，降低烧结返矿率成为了
我们工作中的一个重要方面。经过几年的努
力，我们摸索出了一套行之有效的方法，并在
生产中获得了初步成功。
2 影响烧结返矿率的主要因素
多年的生产实践及有关研究表明，影响烧
结返矿率的因素是多方面的，也是复杂的。既
有烧结料化学成分、矿物组成的影响，又有配
碳量、混合料水分、料层厚度、透气性等工艺
操作参数方面的影响，另外，抽风负压、冷却
速度等设备工艺参数也对返矿率有不同程度的
影响。
收稿日期：2003—04—23 联系人：王静波(455004)
河南安阳钢铁公司烧结厂
3 降低返矿率的主要措施及对策
3．1 配加高品位粉矿
改善混合料原始粒度组成，提高混合造球
效果，能有效改善料层透气性，提高烧结矿产质
量。实践表明，当粉矿加入量为10％时，料层透
气性从0．77 mS／(m2·rain)上升到0．90 m3／(m2
·rain)，相应的烧结生产率提高4％ 一5％；粉矿
配加量为20％时，透性提高到1．25 m3／(m2·
rain)，生产率提高14％ 一15％。有鉴于此，我们
在生产中配加了一定比例的高品位巴西粉和印
度粉，结果料层透气性明显性改善，生产率提
高，对降低返矿率起到了明显的作用。
3．2 加强燃料和熔剂的破碎操作
众所周知，熔剂和燃料粒度对烧结生产有
很大影响。粒度过粗，会使其在混合料中分布
不均匀，造成强度和结块不均匀。尤其是熔剂
(生石灰)粒度偏大时，在配料过程中不易消化，
常造成烧结矿出现白点，导致返矿量增加。因
此，我们要求熔剂粒度控制在<3 mm的占90％
以上，并增设了熔剂破碎检查筛分，要求岗位工
人随时抽样检查，确保粒度合格。目前，熔剂粒
度合格率平均达到了93．2％。为了减少熔剂粒
度波动带来的烧结矿质量和强度的不稳定，还
在实现微机自动配料的基础上采用了生石灰配
消器，并使用热水对其进行消化。
燃料粒度过粗会造成燃烧带过宽，料层阻
力增大，影响透气性和产量；过细，则造成燃烧
速度过快，燃烧带变窄，影响烧结矿强度。经反
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烧 砖 球 团 第28卷第4期
复实践，最后确定控制燃料中0．5～3 mm粒级
在90％以上。并将燃料破碎分成粗破和细破两
部分进行，粗破采用一台四辊破碎机，细破采用
三台四辊破碎机，利用给料量的不同，提高破碎
效率和质量合格率。同时在生产管理上，推行
标准化操作，严格工艺纪律。实施上述措施后
效果明显，燃料粒度合格率平均为92．3％。
3．3 严格配料操作
有差别，变料过程中必然造成配比的变化。因
此，要特别注意变料过程中的配料操作，力求稳
定烧结矿成分。另外，在常规操作中，也要尽可能
减少配比调整次数，以保证烧结矿质量的稳定。
3．4 提高烧结矿碱度
碱度是影响烧结矿矿物组成和强度的一个
主要因素，在相同的工艺操作条件下，不同碱
度烧结矿的矿物组成略有差别，致使烧结矿强
由于原料场料堆不同，相应的化学成分略 度相差很大(见表1)。
表1 不同碱度烧结矿的粒度组成(％)
由表l可看出：随烧结矿碱度升高，成品
矿中<5 m 粒级含量逐渐减少，强度呈上升
趋势。从理论上分析，高碱度烧结矿的粘结相
以铁酸钙为主，铁酸钙不仅强度高，而且其还
原性也很好。因此，在一定范围内，提高烧结
矿碱度，能改善其粒度组成和强度。从2002
年5月起，我们将烧结矿的碱度由原来的1．8
提高到2．0。同时，为避免碱度波动对烧结矿
质量的影响，在生产操作上力求碱度的稳定。
3．5 强化混匀制粒．提高料层能透气性
为提高料层透气性，保证烧好烧透，以降
低返矿量，我们对混匀制粒工艺进行了一些改
造，适当减小了混合机倾角，延长了混合造球
时间。此外，考虑到我厂的返矿(特别是热返
矿)没有直接参与配料，不利于烧结矿质量的
稳定，所以我们改进了原来的加水制度，将混
合料一次水改在预热滚筒中添加，以减少热返
矿对混合料造球和透气性的影响。
3．6 提高料层厚度．实现低水低碳烧结
我厂烧结所用原料主要为赤铁矿，所需烧
结温度较低，客观上要求混合料水分较低。对
高碱度烧结矿而言，其主要矿相为赤铁矿和铁
酸钙，铁酸钙的强度较好，它的形成温度在
l 200℃左右，一旦配碳量过高，燃烧带温度将
达到l 300℃以上，极易造成Fe203分解，使矿
物组成中Fe30 和FeO增加，铁酸钙含量降低，
引起成品矿强度下降。同时，燃烧带温度过高，
易生成柱状或块状铁酸钙，造成冷却时出现裂
’ 纹，使烧结矿强度降低，返矿量升高。
通过上述分析和总结以往的操作经验，我
们将混合料水分控制在6．2％左右，较原来降低
了一个百分点；燃料配比为5．2％，也比原来下
降了0．5％。然而，要实现低水、低碳操作，厚料
层是基础，也只有实现了厚料层，才能达到低碳
高强度的目的。目前，我们已将料层厚度由330
mm提高到了420 mm，效果较为明显。
3．7 延长冷却时间
冷却速度过快，会对成品烧结矿强度和粒
度组成造成不利影响。为了将此影响降到最低
程度，我们调整了带冷机机速，使烧结矿的冷
却时间由原来的20 min延长到35 min，为改善
其粒度组成创造了条件。
4 生产效果
自2002年5月份生产高碱度烧结矿以来，
通过实施上述措施，烧结返矿率整体水平比以
往同样生产高碱度烧结矿时下降了3～4个百
分点。具体数据见表2。
表2 近年来烧结返矿率的变化
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003(1—3)
返矿率／％ 23．6 21．2 20．53 19．44 17．14 16．9
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2003年第4期 王静波等 降低烧结返矿率的途径与实践 55
5 结语
1)在安钢现有原料条件及生产条件下，
保持原料成分稳定，适当提高碱度，能够获得
强度和 摩较好的烧结矿，降低返矿率。
2)适当配加进口粉矿，改善混合料的原
始粒度组成，提高料层透气性，可以提高烧结
矿成品率。
3)严格破煤操作，改进加水方式，提高
料层厚度，实现低水低碳厚料层烧结，有利于
提高烧结矿的平均粒度。
4)在保证生产顺行的情况下，适当降低
烧结矿的冷却速度，可减轻烧结矿的粒度细
化，降低返矿率。
sI姗M匮AsI瓜ES lf0R RE】 J‘：ING s】 ．】[ER RErI Ns
WangJlngbo et a1．
Abstract Through analyzing the factors influencing the returns-out，some mefsure8，such鼬proportioning optim1~tlon，
deep bed and~ow-water／em'bon slnterlng and granulation enhance etc．， were adopted in 28 slntering machine system of
ANGANG．As a result。the slnter returns were decreasedto 16．9％ ．
Key words slnteHng，sinter returns，decrease
世界Midrex工艺直接还原厂一览表
直接还原厂 厂址 年产能／Mt 设备数量 产品 投产年 状况·
乔治敦钢公司 美国南卡罗莱纳州乔治敦 0．40 l DRl ’7l 0
伊斯帕特汉堡钢铁公司 德国汉堡 0．40 l DRl ’7l 0
伊斯帕特魁北克冶金公司l 加拿大魁北克省孔勒特克 0．40 1 DRl ’73 l
SIDERCA 阿根廷坎帕纳 0．40 l DRl ’76 0
伊斯帕特魁北克冶金公司2 加拿大魁北克省孔勒特克 O．6O l DRl ’77 l
臭里诺科黑色冶金公司I 委内瑞拉马坦萨斯 O．35 l DRl ’77 0
阿根廷钢业公司 阿根廷孔斯蒂图西翁 O．60 l DRl ’78 0
卡塔尔钢铁公司 卡塔尔Meeaieed 0．40 l DRl ’78 0
臭里诺科黑色冶金公司Ⅱ 委内瑞拉马坦萨斯 1．29 3 DRl ’79 0
加勒比伊斯帕特公司 特立尼达多巴哥波因特利萨斯 O．84 2 DRl ’80／’82 0
沙特钢铁公司I 沙特朱拜勒 O．8o 2 DRl ’82／’83 0
臭斯科尔电冶金公司 俄罗斯奥斯科尔 1．67 4 DRl ’83／’85／’86／’87 0
Arested Mm8 马来西亚拉不安岛 O．65 l HBl ’84 0
胡齐斯坦钢公司 伊朗阿瓦士 1．84 4 DRl— ’85／’90／’92／’02 0
亚历山大国家钢铁公司I 埃及杜海莱 O．72 l DRl ’86 0
利比亚钢铁公司I 利比亚米苏拉塔 1．1O 2 DRl ’89／’90 0
埃萨钢公司I＆Ⅱ ． 印度Hazira O．88 2 HBl ’90 0
臭帕科公司 委内瑞拉臭尔达斯港 1．oo l HBl ’90 0
VENPRECAR 委内瑞拉马坦萨斯 O．66 l HBl ’90 0
埃萨钢公司m 印度Hazira 0．44 l HBl ’92 0
沙特钢铁公司Ⅱ 沙特朱拜勒 O．65 l DRl ’92 0
穆巴拉克钢公司 伊朗穆巴拉克 3．2O 5 DRl ’92／’93／’94 0
伊斯帕特工业 印度Raigad 1．oo l DRl ’94 0
亚历山大国家钢铁公司Ⅱ 埃及杜海莱 O．8O l DRl__