酒钢选烧厂提高磁化焙烧竖炉产质量实践.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿 冶 工 程 M I N I N GA N DM 哐T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 酒钢选烧厂提高磁化焙烧竖炉产质量实践①． 张志荣1 ，陈洲2 ，周华辉1 1 ．酒钢选烧厂，甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 ；2 ．甘肃钢铁职业技术学院，甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 摘要磁化焙烧是我国目前处理弱磁性铁矿物的最有效途径之一。酒钢选烧厂选矿工序采用磁化焙烧竖炉对1 5 1 5 0 m m 的块 矿进行还原焙烧，焙烧是酒钢选矿稳定生产的基础。2 0 0 9 年起对磁化焙烧竖炉的持续改进，既提高了产品质量，又大幅度提高了产 量，从而稳定了选矿生产流程，且改善了各项整体生产指标，综合能耗指标大幅度下降，取得了显著的经济效益。 关键词磁化焙烧；竖炉；产质量；综合能耗 中图分类号T F l l l文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 1 2 1 0 3 酒钢选烧厂选矿工序主要处理镜铁山矿桦树沟和 黑沟铁矿石。该矿石性质十分复杂，是镜铁矿、褐铁 矿、菱铁矿的共生氧化铁矿 红矿 ，属于国内典型的 复杂难选、氧化贫铁矿石，具有矿物组成复杂多样、比 例多变；单矿物纯度低，杂质含量高；矿物嵌布粒度粗 细不均，需要细磨等特点。针对镜铁山矿石的特性酒 钢选矿厂经过几十年的生产实践和探索，形成了块矿 磁化焙烧一弱磁一反浮选、粉矿强磁选的生产工艺流程， 其中弱磁反浮选工艺于2 0 0 7 年1 2 月投入。竖炉焙烧 的块矿 1 5 ～1 5 0m m 量约占原矿量5 5 ％，磁化焙烧 是酒钢处理镜铁山铁矿物的最有效途径。酒钢选烧厂 选矿工序2 0 0 8 2 0 1 0 年的强弱磁流程生产指标见 表1 。 表12 0 0 8 2 0 1 0 年强弱磁流程生产指标 从表1 可以看出，焙烧后弱磁精矿品位、回收率远 高于强磁指标，可见提高焙烧竖炉产质量对稳定整个 选矿工序指标的意义重大。从2 0 0 9 年起为了提高选 矿指标，挖掘选矿产能，对焙烧竖炉采取了一系列技术 及管理措施，攻关后取得了明显的技术进步。 1 酒钢竖炉磁化焙烧原理 酒钢选矿竖炉磁化焙烧主要采用高炉或高炉和焦 炉的混合煤气进行还原焙烧，即用一氧化碳 C O 与氢 气 H 在一定温度下将镜铁矿、褐铁矿和菱铁矿还原 成磁铁矿。 1 镜铁矿还原反应如下 3 F e 2 0 3 C O 叫2 F e 3 0 4 C 0 2t 约5 7 0 ℃ 3 F e 2 0 3 H 2 叫2 F e 3 0 4 H 2 0T 约5 7 0 ℃ 2 褐铁矿在加热过程中先排除结晶水，变为不含 水的镜铁矿，再按上述反应进行。 3 菱铁矿。在加热带通人少量空气，反应如下 2 F e C 0 3 1 ／2 0 2 } F e 2 0 3 2 C 0 2t 约3 5 0 ℃ 在还原带，不通空气，反应如下 3 F e C 0 3 一F e 3 0 4 2 C 0 2 T C Ot 约3 5 0o C 2 磁化焙烧竖炉存在的问题 酒钢选烧厂选矿工序主要通过一次溢流回收率、 台时产量来评价焙烧竖炉运行状况，熹蓦型2 0 0 6 2 0 0 8 年期间的生产指标见表2 。 表22 0 0 6 ～2 0 0 8 年选矿工序焙烧竖炉生产指标 从表2 可知，2 0 0 6 ～2 0 0 8 年在入炉品位高、块矿 率高的较好前提下，焙烧竖炉一次溢流回收率、台时产 量却逐年下降，煤气消耗呈现上升趋势。这主要由于 焙烧技术及管理水平徘徊不前，从而制约了选矿工序 的指标进步，还给生产组织带来很大的困难。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 8 作者简介张志荣 1 9 7 1 一 ，男，陕西人，高级工程师，主要从事选矿技术工作。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 3 磁化焙烧竖炉的改进 为了提高焙烧矿质量和竖炉台时产量，同时降低 煤气消耗，酒钢选烧厂从2 0 0 9 年开始对竖炉焙烧工艺 进行攻关，取得了较好的技术和经济指标，并积累了丰 富的经验。 3 ．1 完善热工制度 温度是影响焙烧矿质量的重要因素，焙烧温度过 低，还原不充分，直接影响选别效果；温度过高，不但浪 费能耗，而且容易发生矿石“粘炉”现象，导致炼眼。 为了达到最佳焙烧效果，技术人员不断探索不同种类 矿的混合焙烧、不同炉子的个性化焙烧工艺参数，使煤 气用量和焙烧温度更趋合理，并对技术规程进行完善。 实践表明，适当降低大块炉还原煤气用量对焙烧矿质 量影响较小，而废气中C O 含量却明显减少，这不仅改 善了周边环境煤气超标的现象，还降低了能耗。 3 ．2 保证竖炉炉内工作负压 焙烧过程中竖炉炉内保持适宜的工作负压，是进 行有效热交换和安全生产的保证。影响炉内工作负压 的主要因素有矿石粒度、抽烟机和除尘器性能、废气管 道状况及炉体密封情况。实践表明，通过优化二次筛 分粒度、完善岗位点检及操作管理制度，矿石的粒度、 炉体密封及管道漏风状况基本能够得到保障，只有除 尘器的性能及管道积泥对竖炉产质量影响较大。除尘 器使用表明传统的旋风除尘器的工作性能、保持炉内 负压效果最差，麻石除尘器较好，振弦洗涤除尘器最 好，但是振弦洗涤除尘器使用寿命短，所以目前大多数 竖炉推广应用维护相对简单、寿命较长的麻石除尘器。 针对竖炉废气管道积泥严重，导致负压降低明显，技术 人员在废气管道三通处创新性地增加了除泥管，不但 稳定了竖炉炉内工作负压，而且提高了设备作业率和 焙烧矿的产质量。特别是返矿炉台数从以前的3 ～4 台减少到目前的2 ～3 台，节约了能耗和设备维护 费用。 3 ．3 优化排矿间隙 竖炉的排矿是否均匀和顺畅，对焙烧质量和岗位 的劳动强度影响巨大。排矿速度过快，容易导致矿生， 过慢会导致炼眼。影响排矿的重要因素为竖炉排矿口 及底板间隙，见图1 ，其尺寸直接影响矿石的排出速 度。通过技术人员现场分析和针对性的改进，将新建 竖炉的排矿口尺寸增加2 0m m ，炉底板排矿间隙根据 下矿情况由2 5m m 调整到3 5 5 5m m ，使得排矿均 匀、顺畅，不仅降低了岗位劳动强度，还提高了竖炉产 质量。 图1竖炉炉底结构和排矿口示意 1 炉底板；2 水箱梁站柱；3 排矿辊；4 引料板； b l 排矿口；b 2 炉底板间隙 3 ．4 强化基础管理 科学管理对生产指标的提高有很大的促进作用。 不断完善管理制度，强化一次焙烧，减岁岗位责任心不 强导致的炼眼事故；完善操作规程，开展岗位培训，提 高工人操作技能；做好竖炉的日常清理维护等工作，使 得竖炉生产指标有明显改善。 4 技术攻关效果 通过采取各项综合措施以后，部分原矿炉的主要 生产指标取得了显著进步，见表3 。 表3部分原矿炉处理前后主要生产指标 炉子 编号 1 18 2 1 ’ 处理前处理后 差值 鱼盟兰量￡ 12二达堂鎏旦堕垩[ 丝鱼盟主量』 12 二达鲎鎏旦些皇』丝鱼盟主量』 12二达鲎堕旦堕型丝 2 0 ．2 87 2 ．3 5 2 4 ．6 77 9 ．5 44 ．3 9 7 ．1 9 1 5 ．8 28 5 ．8 0 2 7 ．9 38 4 ．2 l 1 2 ．1 11 ．5 9 2 2 41 8 ．6 67 7 ．7 4 2 5 ．1 58 1 ．0 0 6 ．4 93 ．2 6 以2 0 0 8 年的生产指标为依据，对2 0 0 9 ～2 0 1 0 年 竖炉攻关前后进行指标对比分析，见表4 。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 张志荣等酒钢选烧厂提高磁化焙烧竖炉产质量实践 1 2 3 一 表4 攻关前后焙烧竖炉生产指标 选矿工序生产组织的和谐运行。 通过攻关，竖炉台时产量和焙烧矿质量均显著提 高，综合能耗指标煤气单耗大幅下降。特别是在 入炉块矿量降低的情况下，攻关后磁选精矿量显著提 高，表明竖炉的指标改善促进了弱磁选别指标的改善， 数据见表5 。值得一提的是竖炉台时产量的提高减少 弱磁球磨机待料现象，促进强磁系统稳定运行，保证了 表5 攻关前后弱磁选别指标 通过效益测算，提高焙烧竖炉产质量以后，每年 可减少消耗原矿量3 ．5 万吨以上，同时降低了煤气 消耗量，每年直接节约成本6 0 0 万元以上，经济效益 显著。 万方数据