高炉冶炼锰铁提高锰回收率的措施.doc

高炉冶炼锰铁提高锰回收率的措施 高炉冶炼锰铁尽管与冶炼生铁有许多共同点．但更有其自身的特点。最大的不同点是锰比铁难还原。锰的回收率可以在60～90的范围波动，而不象生铁冶炼时，铁几乎全部还原到产品中去。根据这一特点，决定了冶炼锰铁时提高锰的回收率对产量、质量、消耗和成本都有重要的多用。因此，提高锰的回收率是锰铁生产的一项重要的技术政策。 一、提高锰回收率的重要意义 （一）降低锰矿消耗 提高锰的回收率，可以大幅度地降低锰矿消耗，节约贵重的锰矿资源，这是高炉冶炼锰铁的一大特点。在不用金属附加物的情况下，高炉冶炼生铁的矿比取决于入炉锰矿的平均品位，而锰铁的矿比则取决于入炉的平均含锰量和锰的回收率。计算公式如下 （1） 式中Q矿－矿比，kg／t 650－标准锰铁的锰量，kg/t Mn－炉矿平均含锰量， ηMn－锰的回收率， 1990年新余钢铁厂入炉平均古锰26.92．锰的回收率平均为85.53．而60年代初平均回收率为65。按1式计算，由于锰回收率的提高，单位产品可降低锰矿消耗892kg/t，相当于每提高锰回收率1．可降低锰矿消耗44.6kg/t；按年产17万t产量计，则可节约锰矿15.16万t。 （二）降低焦比 提高锰的回收率，可以大幅度地降低入炉焦比，这是锰铁高炉区别于生铁高炉的又一特点。在不用金属附加物时，生铁焦比仅取决于焦炭负荷和矿石品位；而锰铁焦比则要取决于焦炭负荷、矿石品位和锰的回收率。其计算公式如下 （2） 式中k－入炉焦比，kg/t Q－焦炭负荷，t/t 1990年新余钢厂高炉平均负荷为1.607t/t，其它条件同前，按2式计算．1990年入炉焦比为1758kg/t；如按60年代初平均锰回收率为65计算，其焦比为2312kg/t，仅回收率提高一项就使焦比降低了554kg/t，相当于在现有原料条件下，每提高回收率1．降低焦比27.7kg/t。 （三）提高产量 高炉产量的计算公式如下 （3） 将2式代入可得锰铁高炉产量计算式 （4） 式中Qy－年产量，t／y 365－日历作业天数，d/y V－高炉有效容积，m3 I－冶炼强度，t/m3d η－休风率， 1990年高炉休风率为1.72．冶炼强度为1.085t/ m3d其它条件同前，按3计算，由于回收率提高比60年代初增产41294t／d，增产率31.51。相当于每提高回收率1，高炉增产1. 57。 （四）提高锰铁质量 提高锰的回收率，即在相同原料条件下，提高锰铁古锰量，降低音磷量，从而提高了锰铁质量。1990年本厂锰铁平均含［Mn］＝67.28，［P］＝0.454，如果以60年代初65的回收率计算，锰铁成分将变为［Mn］＝62.35，［P］＝0.570。 （五）增加效益 按前所述计算结果，由于回收率提高， 1990年和60年代初比较，以年产17万t锰铁计，现行锰矿平均价格为421元/t（含进口锰矿），焦斑为244元/t。其效益为 a 年节焦降低成本总额 170.654244＝2298万元 b 年节约锰矿降低成本总辆 15.16421＝6382万元 两项合计，降低消耗共计降低成本8682万元／a，相当于每提高1的回收率，降低成本25.53元/t，由于回收率的提高，克服了原材料提价因素对企业经营效益的影响，使企业站稳了脚跟。 我国锰矿资源中，贫杂锰矿多，富矿少，随着钢铁工业的发展，锰矿供需矛盾突出，高炉用矿逐年贫化。提高锰的回收率，可以大幅度地节约锰矿消耗，可在一定程度上和锰矿供需矛盾。 二、提高锰回收率的主要措施 为了提高锰的回收率，必须弄清高炉冶炼锰铁时，锰在铁、渣和炉尘中的分配情况，查明锰在高炉生产过程中流失的去向，以便采取技术对策（表1）。 表1 1964年8月21－31日1炉锰的平衡 收入量 铁中量 渣中量 炉顶损失 其他 合计 化学损失 机械损失 823.115t 593.691 138.096 6.391 54.248 30.689 823.115 100 72.124 16.80 0.776 6.59 3.71 100 表l说明，以Mn形式流失于渣中的化学损失占入炉总锰量的16.80，占流失总量的60.27，其次为炉顶损失。这为制定提高锰回收率的措施指明了方向。 （一）降低渣中MnO 锰在渣中的化学损失可用下式计算 （5） 式中Mn失－锰在渣中的化学损失，kg/t O渣－渣量，kg／t 55和71－分别为Mn和MnO的分子量 从上式可以看出，锰在渣中的化学损失与渣量和渣中MnO均成正比。矿石越贫、渣量越大，越要降低渣中MnO。主要措施 1、改进选渣制度。目前本厂渣中MnO降到4～5的水平，在国内外属领先地位。各个时期炉渣CaO/SiO2、MgO、MnO变化见表2。 表2 炉渣CaO/SiO2、MgO、MnO变化 时 期 CaO/SiO2 MgO（） MnO（） 1960－1969年 1.18～1.34 1.91～5.46 12.31～17.83 1969－1979年 1.34～1.41 6.24～7.12 8.20～9.76 1980－1990年 1.40～1.52 8.56～9.97 4.04～5.31 2、改进炉料结构。采用生石灰作溶剂1973年起，生产高CaO/SiO2、高MgO锰烧结矿1980年起。 以上措施的主要作用在于改善炉况顺行和改善炉内成渣条件，以促进锰的还原。 3、提高炉缸温度。锰在高炉内全部靠直接还原，消耗热量大，需要维持充足的炉温和充沛的热量。 提高炉渣CaO/SiO2和MgO，可以提高炉渣溶化温度，有利于提高炉缸温度。 提高风温。60年代初厂风温为745～931℃，1965年起，风温提高到年平均1000℃。 采用富氧鼓风。富氧鼓风能有效地提高炉缸温度．降低炉顶温度，1982年起利用转炉余气补充少量富氧。 从整个措施来看，提高CaO/SiO2和MgO，需要增加一定的渣量，但降低渣中MnO又臧少渣量，同时，由于锰回收率的提高又可降低渣铁比。倒如1979年4季度开始采取低MnO操作，其入炉矿的含Mn量与1979年和1982年大致相当，其渣量比较如表3。 可见降低渣中MnO，起到了减步渣量和降低炉渣中含锰量的双重作用。目前，通过降低MnO，使锰在渣中的化学损失降低到了10左右。 表3 不周氧化锰时的渣量比较 年份 矿石含Mn CaO/SiO2 MgO（） MnO（） 渣铁比（Kg/t） 1978 22.53 1.41 6.42 8.20 2389 1982 25.90 1.48 9.41 4.65 1965 （二）降低炉顶损失 锰在炉顶的损失，主要表现为机械吹损。降低炉顶损失的措施主要是 1、锰矿水洗过筛，减少入炉粉末； 2、锰烧结矿槽下过筛，减少入炉料的含粉率。 通过这些措施，1984年．炉尘灰出量降到150kg/t，使炉顶损失降到4以下。 （三）减少渣中机械损失 渣中机械损失，是将已还原出来的锰与铁一起混夹在炉渣中的损失。减步这部分损失的主要措施如下 1、在铁口渣沟中设回收坑，创造渣中锰铁的沉降条件； 2、在渣场设置回收坑，回收渣缸中的锰铁； 3、人工手检炉前干渣的锰铁。 通过这些措施，使渣中机械损失降到了0.4的水平。 三、结束语 （一）提高锰的回收率，是高炉冶炼锰铁的核心问题。回收率每提高l，可以降低焦比27.7kg/t，降低矿比44.6kg/t，增产1.57，降低成本25.53元／t。并可提高产品质量。 （二）锰的损失主要是以MnO形式进入渣中的化学损失，其次是炉顶损失和渣中机械损失。 （三）降低渣中Mn0是提高回收率的主攻方向，采用高CaO/SiO2、MgO渣操作，是降低渣中Mn0的有效措施。新余钢厂渣中Mn0降至4～5的水平，在国内外属领先地位。 （四）在锰矿贫化，渣量大的情况下，新余钢厂回收率达到85，在国内领先。渣量越大，越要降低渣中Mn0。下一步的努力方向应将MnO控制在3.5～4.5，使其平均值控制在4左右，使该项损失控制在10以内。