CN114395699A - 高碱度烧结矿快速配料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉公开了一种高碱度烧结矿快速配料方法。包括如下步骤：A、确定烧结矿预想成分时烧结矿的组成和拆分计算采用优先定硅原则；B、把现场各种物料的化验数据代入烧结矿原料全量公式里进行校准；C、依据一次配料原则、燃料配加原则、熔剂配加原则、各种辅料配加原则把校验准确的各种物料数据代入配料计算表进行计算；D、计算步骤C的结果得到能使计算后的烧结矿成分符合预想烧结矿成分范围值的配料配比值；E、用烧结矿全量公式验算配料计算表中的烧结矿成分与预想成分是否相符、全量是否在99‑100%间，满足这两个条件时即确定计算出的烧结配比值，不满足时重复步骤B‑D重新按顺序计算，直到相符为止。本发明快速、有效的下达足够优化的烧结配料配比，提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及烧结生产，特别是一种高碱度烧结矿快速配料方法。
背景技术
铁矿粉烧结工艺是钢铁冶炼企业的第一步综合性生产工艺。烧结矿的产量、质量影响着钢铁产品的优质、高产、低耗。烧结工艺生产最重要、最具技术性的环节当属配料工艺。配料工艺的核心技术是配料配比的制定和下达。在同样物料、设备和工人水平条件下，因为配料配比的不同可以导致燃料、熔剂配加量的不同；烧结矿烧成率、成品率的不同；烧结矿矿相组成的不同。从而导致烧结矿机械强度、亚铁含量、常温粉化率和炉内低温粉化率（RDI）和综合还原度的不同。这些差异直接影响着企业的效益；又因烧结的物料成本一般占钢铁冶炼物料总成本的40-50%，烧结配料配比的优劣又是控制烧结物料成本的关键，所以烧结的配料配比的制定方法又直接影响钢铁冶炼总成本。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，针对国内最主流的高碱度烧结矿的生产而提供一种高碱度烧结矿快速配料方法，以其快速、准确、易操的特点下达足够优化的烧结配料配比。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种高碱度烧结矿快速配料方法，包括如下步骤：
A、确定烧结矿预想成分时烧结矿的组成和拆分计算采用优先定硅原则
烧结矿预想具体成分的核算必须先从二氧化硅入手，计算烧结矿配比时以二氧化硅为中心进行配料计算，得到预想烧结矿的具体成分范围值；
B、把现场各种物料的化验数据代入烧结矿原料全量公式里进行校准
各种物料成分带入配比前必须进行化验，根据化验结果用每种物料的全量公式校验化验成分中的全铁、亚铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、烧损和杂质含量，校验无误后方可带入配比表进行计算；
C、依据一次配料原则、燃料配加原则、熔剂配加原则、各种辅料配加原则把校验后的各种物料数据代入配料计算表进行计算；
配料计算表包括烧结一次烧结配料表和二次烧结配料表，有一次烧结配料表的先计算一次烧结配料配比，进行配料计算时必须遵守配料计算表的计算原则；
D、计算步骤C的结果得到能使计算后的烧结矿成分符合预想烧结矿成分范围值的配料配比值；
E、用烧结矿全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+0.5~1（杂质和残碳）=100验算配料计算表中的烧结矿成分与预想成分是否相符、全量是否在99-100%间，满足这两个条件时即确定计算出的烧结配比值，不满足时重复步骤B-D重新按顺序计算，直到相符为止。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，有益效果是：
快速、有效的下达足够优化的烧结配料配比，以确保烧结矿的优质、高产、节能低耗，从而满足高炉冶炼的需要，降低钢铁冶炼总成本，提高效益。
进一步的，本发明的优化方案是：
优先定硅原则根据高硅低碱、低硅高碱原则和二元碱度的范围确定烧结矿中二氧化硅含量，高碱度烧结矿的二氧化硅含量为4.7-5.7为最佳值，三氧化二铝不超过二氧化硅量的一半，氧化镁的配入量需要使烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值为1.1-1.2之间，其他金属及脉石成份≤1%，剩下的成份为铁的氧化物；化验烧结矿全量值为99-100%，烧结矿的实际氧化亚铁含量与烧结混合料带入的氧化亚铁含量比值为0.95±0.05。
步骤B中的物料的全量公式包括澳粉全量公式（%）、巴西粉全量公式（%）、印粉全量公式（%）、国内铁精粉全量公式（%）、白煤全量公式（%）、焦粉全量公式%、白灰全量公式（%）、石灰石全量公式（%）、高炉重力除尘灰全量公式（%）、高炉布袋除尘灰全量公式（%）、钢渣全量公式（%）、铁皮全量公式（%）、污泥量公式（%）、自返矿全量公式（%）和高返全量公式（%），
澳粉全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水（化验烧损）+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5~1（杂质）=100；
巴西粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水（化验烧损）+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5~1（杂质）=100；
印粉全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水（化验烧损）+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+1（杂质）=100；
国内铁精粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5（杂质）=100；
白煤全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+烧损+2（挥发份）+1（结晶水）+1（杂质）=100；
焦粉全量公式%：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+烧损+1（挥发份）+0.5（杂质）=100；
生石灰全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1（杂质）=100；
石灰石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5(杂质)=100；
白云石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5(杂质)=100；
高炉重力除尘灰全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+烧损+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1（杂质）+0.5（铁烧损）=100；
高炉布袋除尘灰全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+烧损+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1（杂质）+0.5（铁烧损）=100；
钢渣全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+1（铁烧损）+烧损（残炭）+0.5（杂质）=100；
氧化铁皮全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁=100；
污泥量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+1（铁烧损）+烧损（残炭）+0.5（杂质）=100；
自返矿全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+三氧化二铝+0.5（残炭）+0.5（杂质）=100；
高返全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+三氧化二铝+0.5（杂质）=100；
4、根据权利要求1所述的炼铁烧结快速配料方法，其特征在于：步骤D中的一次配料原则为：
1）粒度
混匀矿最佳的粒度组成为：0mm～3mm占20～40%；3mm～5mm占40～60%；5mm～8mm＜15%；8mm以上＜5%；
2）水份
混匀矿综合水份5～7%为最佳值；结晶水≤3%；
3）烧损
混匀矿综合烧损为8～12%为最佳值，有镍矿配入时为烧损为12-16%为最佳值；
4）氧化镁含量
混匀矿中氧化镁含量是其三氧化二铝含量的1.2～1.5倍为最佳值；
5）碱度
混匀矿的四元碱度是烧结矿二元碱度的2/3为最佳；
6）配料计算
配料计算时必须用物料化验湿基值带入计算，以确保配料的准确性，同时保证原料不亏库。
步骤C中的燃料配加原则为：生产中高碱度烧结矿配入燃料的比例：以铁精粉为主的烧结配入的固定碳为2-3%，以赤铁矿富矿粉为主的铁料烧结配入的固定碳为2.5-3.5%。
碳酸盐配加量和燃料配加量成正比，钢铁冶炼过程产生的辅料（铁皮、钢渣、污泥）配加量与燃料配加量成反比。
步骤C中的熔剂配加原则为：配入的熔剂必须满足高炉对烧结矿碱度等成分的要求，配入的熔剂量必须满足矿相成分的要求，以满足生产质量优良的烧结矿，二元碱度和四元碱度必须匹配：高碱度烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值应控制在1.1-1.2。
步骤C中的配料计算表计算原则为：各种原料配入后必须满足烧结矿成分要求；各种原料配入后必须满足烧结矿质量的要求；烧结矿配料配比表中所有物质配比合计必须为100%，小范围调整燃料和熔剂配比时应把自返矿或综合返矿配比值做逆向调整，调整后配比合计仍保持100%；烧结焙烧过程中的烧损为10-14%时质量最佳；计算配比时必须遵守所有物料配入原则。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的烧结一次配料表；
图3是本发明的烧结二次配料表；
图4是本发明实施例一的烧结一次配料表；
图5是本发明实施例一的烧结二次配料表；
图6是现有技术的烧结二次配料配比表；
图7是本发明实施例二的烧结二次配料配比表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详述本发明。
实施例一
唐山某大型钢铁厂360平米带式烧结机原料条件如表1：
| 品种 | TFe | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | 水分 | 烧损 |
| 研山1/2系 | 66.25 | 7 | 0.12 | 0.45 | 0.44 | 8.3 | 0.5 |
| 一钢粉 | 59.32 | 7.65 | 0.25 | 1.43 | 1.63 | 5.5 | 5.5 |
| 纽曼粉 | 62 | 4.4 | 0.07 | 0.21 | 2.33 | 7.67 | 3.58 |
| 高硅纽曼 | 59 | 5.5 | 0.2 | 0.2 | 2.33 | 6.89 | 5 |
| 巴卡粉 | 65.87 | 1.6 | 0.22 | 0.05 | 0.93 | 7.8 | 2.5 |
| 高硅巴粗 | 57.69 | 11.71 | 0.07 | 0.21 | 2.09 | 9.02 | 3 |
| 重力灰 | 37 | 5.8 | 5.4 | 1.05 | 2.53 | 0.24 | 32.95 |
| 炼钢粗灰 | 59.21 | 1.59 | 10.12 | 2.06 | 0.11 | 1 | 2 |
| 白云石粉 | 0 | 4 | 25 | 23 | 0.7 | 0.5 | 45 |
| 石灰石粉 | 0 | 4 | 46 | 5 | 0.33 | 1 | 43 |
| 生石灰 | 0 | 4 | 77 | 5.5 | 0.38 | 0 | 12 |
| 焦粉 | 0.6 | 6.72 | 0.48 | 0.14 | 5 | 1.5 | 86 |
| 白煤 | 1.14 | 9 | 1.91 | 0.24 | 5.5 | 1 | 82 |
表1
炼铁部下达烧结矿指标要求如下：
烧结矿品位TFe：55±0.5；二元碱度：2.05±0.1；三氧化二铝含量2.0±0.3；亚铁：8-10%；转股强度≥78%；综合返矿率≤15%；烧结机利用系数≥1.4。
配料按如下步骤进行：
A、确定烧结矿预想成分组成和拆分计算采用优先定硅原则
优先定硅原则根据高硅低碱、低硅高碱原则（如果烧结矿预想成份的二氧化硅较高就需生产碱度偏低的烧结矿，如果烧结矿预想成份中的二氧化硅较低，才适合生产较高碱度或者超高碱度烧结矿）和二元碱度的范围确定烧结矿中二氧化硅含量，高碱度烧结矿的二氧化硅含量4.7-5.7为最佳值（低于4.7结矿质量大幅度下降，高于4.7-5.7烧结矿中全铁含量减少，成本大幅度增加），三氧化二铝不超过二氧化硅量的一半，氧化镁的配入量需要使烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值为1.1-1.2之间，其他金属及脉石成份≤1%，剩下的成份为铁的氧化物；化验烧结矿全量值为99-100%，烧结矿的实际氧化亚铁含量与烧结混合料带入的氧化亚铁含量比值为0.95±0.05。
根据优先定硅原则，结合现场已知的物料条件和对烧结矿的要求，得到预想烧结矿的具体成分范围值:全铁TFe：55±0.5；二氧化硅SiO2 :5.5±0.3；氧化钙CaO:11.3±0.3；氧化镁Mg0：2.7±0.3；三氧化二铝2.0±0.3；二元碱度2.05±0.1。
B、把现场各种物料的化验数据代入烧结矿原料全量公式里进行校准（表2所示），
| 品种 | Fe2O3 | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | 杂质 | 烧损 | 全量 | 说明 |
| 研山1/2系 | 66.25/0.7 | 7 | 0.12 | 0.45 | 0.44 | 0.5 | 0.5 | 100 | 准确，亚铁42% |
| 一钢粉 | 59.32/0.7 | 7.65 | 0.25 | 1.43 | 1.63 | 1 | 5.5 | 100 | 准确,亚铁20% |
| 纽曼粉 | 62/0/7 | 4.4 | 0.07 | 0.21 | 2.33 | 0.5 | 3.58 | 100.9 | 略大，烧损调整到3 |
| 高硅纽曼 | 59/0.7 | 5.5 | 0.2 | 0.2 | 2.33 | 1 | 5 | 98.5 | 烧损小，调整为5.5 |
| 巴卡粉 | 65.87/0.7 | 1.6 | 0.22 | 0.05 | 0.93 | 0.5 | 2.5 | 100 | 准确，亚铁8 |
| 高硅巴粗 | 57.69/0.7 | 11.71 | 0.07 | 0.21 | 2.09 | 1 | 3 | 100 | 准确，亚铁13 |
| 重力灰 | 37/0.7 | 5.8 | 5.4 | 1.05 | 2.53 | 1 | 32.96 | 100 | 很准确，亚铁19 |
| 炼钢粗灰 | 59.21/0.7 | 1.59 | 10.12 | 2.06 | 0.11 | 1 | 2 | 100 | 较准确，亚铁22% |
| 白云石粉 | 0 | 4 | 25 | 23 | 0.7 | 1.5 | 45 | 99.2 | 烧损小，调整为46 |
| 石灰石粉 | 0 | 4 | 46 | 5 | 0.33 | 1.5 | 43 | 99.8 | 很准确 |
| 生石灰 | 0 | 4 | 77 | 5.5 | 0.38 | 1 | 12 | 99.9 | 很准确 |
| 焦粉 | 0.6/0.7 | 6.72 | 0.48 | 0.14 | 5 | 0.5 | 86 | 99.7 | 较准确 |
| 白煤 | 1.14/0.7 | 9 | 1.91 | 0.24 | 5.5 | 1 | 81 | 101.3 | 烧损略大，调整为80 |
表2
澳粉全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁三氧化二铝+结晶水（化验烧损）+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5~1（杂质）=100
纽曼粉：62/0.7+4.4+0.07+0.21+2.33+3+1+0.5=100.08
高硅纽曼：59/0.7+5.5+0.2+0.2+2.33+5.5+1+1=100.02
巴西粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水（化验烧损）+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5~1（杂质）=100
一钢粉:59.32/0.7-0.11*22+7.65+0.25+1.43+1.63+1+5.5+1=100
巴卡：65.87/0.7-0.11*8+1.6+0.22+0.05+0.93+0.5+2.5+1=100.02
高硅巴粗：57.69/0.7-0.11*13+11.71+0.07+0.21+2.09+1+3+1=100.06
国内铁精粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1（烧结过程中三氧化二铁转化成氧化亚铁失重）+0.5（杂质）=100
研山1/2系：66.25/0.7-0.11*42+7+0.12+0.45+0.44+0.5+0.5+1=100
白煤全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+碳烧损+2（挥发份）+1（结晶水）+1（杂质）=100
白煤：1.14/0.7+9+1.91+0.24+5.5+78+2+1+1=100.3
焦粉全量公式%：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+碳烧损+1（挥发份）+0.5（杂质）=100
焦粉：0.6/0.7+6.72+0.48+0.14+5+86+0.5=99.7
生石灰全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1（杂质）=100
生石灰：77+4+5.5+0.38+1+12=99.9
石灰石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5(杂质)=100
石灰石：46+4+5+0.33+1.5+43=99.8
白云石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5(杂质)=100
白云石：25+23+4+0.7+1.5+46=100.2
高炉重力除尘灰全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+烧损+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1（杂质）+0.5（铁烧损）=100
重力灰：37/0.7-0.11*19+32.96+5.8+5.4+1.05+2.53+1+0.5=100
钢渣全量公式（%）：全铁/0.7-亚铁*0.11+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+1（铁烧损）+烧损（残炭）+0.5（杂质）=100
炼钢粗灰：59.21/0.7-0.11*22+1.59+10.12+2.06+0.11+1+2+1=99.5
C、依据一次配料原则、燃料配加原则、熔剂配加原则、各种辅料配加原则把校验后的各种物料数据代入配料计算表进行计算，配料计算表包括烧结一次配料表（图2所示）和烧结二次配料表（图3所示），有烧结一次配料的先计算烧结一次配料配比，进行配料计算时必须遵守配料计算表的计算原则。
一次配料配比计算表（图2所示）内计算公式说明(获得配比右边数值的公式）
干料量计算公式说明：每种物料的干料量（J4-J16）由每种物料的配比乘以（1-水分%）获得。然后竖向相加得到合计干料量（J17）
残存量计算公式说明：每种物料的残存量（K4-K16）由每种物料的干料量乘以（1-每种物料的烧损）获得。然后竖向相加得到合计残存量（K17）。
每种元素计算公式说明：
①TFe（L4-L16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其TFe含量（B4-B16）获得，然后竖向累加得到TFe合计量（L17）；
②Si02（M4-M16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Si02含量（C4-C16）获得，然后竖向累加得到Si02合计量（M17）；
③Ca0（N4-N16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Ca0含量（D4-D16）获得，然后竖向累加得到Ca0合计量（N17）；
④Mg0（O4-O16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Mg0含量（E4-E16）获得，然后竖向累加得到Mg0合计量（O17）；
⑤Al203（P4-P16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Al203含量（F4-F16）获得，然后竖向累加得到Al203合计量（P17）。
干基成分（经一次配料的混匀矿）计算公式说明：
①TFe（B18）由TFe的合计量（L17）除以合计干料量（I17）获得；
②Si02（C18）由Si02的合计量（M17）除以合计干料量（I17）获得；
③Ca0（D18）由Ca0的合计量（N17）除以合计干料量（I17）获得；
④MgO(E18)由MgO的合计量（O17）除以合计干料量（I17）获得；
⑤Al203(F18)由Al203的合计量（P17）除以合计干料量（I17）获得。
由于一次配料未经过焙烧过程，所以一次配料所计算合计残存量（K17）只起到核对烧结矿一次配料烧损原则的作用。
二次配料计算表内计算公式说明(获得配比右边数值的公式）
干料量计算公式说明：每种物料的干料量（J4-J16）由每种物料的配比乘以（1-水分%）获得。然后竖向相加得到合计干料量（J17）
残存量计算公式说明：每种物料的残存量（K4-K16）由每种物料的干料量乘以（1-每种物料的烧损）获得。然后竖向相加得到合计残存量（K17）。
每种元素计算公式说明：
①TFe（L4-L16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其TFe含量（B4-B16）获得，然后竖向累加得到TFe合计量（L17）；
②Si02（M4-M16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Si02含量（C4-C16）获得，然后竖向累加得到Si02合计量（M17）；
③Ca0（N4-N16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Ca0含量（D4-D16）获得，然后竖向累加得到Ca0合计量（N17）；
④Mg0（O4-O16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Mg0含量（E4-E16）获得，然后竖向累加得到Mg0合计量（O17）；
⑤Al203（P4-P16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Al203含量（F4-F16）获得，然后竖向累加得到Al203合计量（P17）。
烧结矿成分计算公式说明：
①TFe（B18）由TFe的合计量（L17）除以合计残存量（K17）获得；
②Si02（C18）由Si02的合计量（M17）除以合计残存量（K17）获得；
③Ca0（D18）由Ca0的合计量（N17）除以合计残存量（K17）获得；
④MgO(E18)由MgO的合计量（O17）除以合计残存量（K17）获得；
⑤Al203(F18)由Al203的合计量（P17）除以合计残存量（K17）获得。
一、二次配料计算表（图3、图4所示）的使用说明
1、使用烧结一次配料表计算表按预想的混匀矿成分要求计算一次配料配比；使用配料配比表按烧结矿成分要求计算二次配料或综合配料配比。
2、烧结一次配料表计算表是针对有一次配料的厂矿计算混匀矿（一次配料最终产物）成分而设，如果没有一次配料则直接使用配料配比表。
3、把各种所需配入的物料成分通过全量分析校验后输入表格。对校验全量值偏差较大物料必须找出偏差原因，对其进行分析，找出偏差出处，进行修正后方可带入。
4、严格按照配料原则和预想烧结矿成分计算各种物料配入量，铁料配比值宜取整数，熔剂和燃料配比值宜取1位小数，配比栏配比值右侧计算数据至少保留3位小数。
5、配比基本确定后用全量公式验算表中最终烧结矿成分，烧结矿全量值应保持在99-100%，其值不在此范围内说明某一种或几种原料全量值存在偏差或者计算过程存在错误，必须逐项进行检查，找出错误点，并加以改正，重新计算配比。
6、因在同样烧结矿成分要求和同样原料条件下可以计算出无数的配比，所以无论计算烧结一次配料配比还是烧结综合配比时，计算人都必须具有相当丰厚的烧结生产理论知识和实践经验，能够实现生产顺行的基础上完成制定配比，以保证烧结矿的优质、高产、低耗；不能只是为了求得满足烧结成分要求的配比而简单的凑数。
一次配料原则为：
1）粒度
混匀矿最佳的粒度组成应该是：0mm～3mm占20～40%；3mm～5mm占40～60%；5mm～8mm＜15%；8mm以上＜5%。
2）水份
混匀矿综合水份5～7%为最佳值；结晶水≤3%；
3）、烧损
混匀矿综合烧损控制在8～12%为最佳值；
4）氧化镁含量
高碱度烧结矿：混匀矿中氧化镁含量是其三氧化二铝含量的1.2～1.5倍为最佳值；
5）碱度
高碱度烧结矿：混匀矿的二元碱度宜控制在烧结矿二元碱度的2/3为最佳；
燃料配加原则为：
生产中高碱度烧结矿配入燃料的比例：以赤铁矿富矿粉为要铁料的烧结配入的固定碳为2.5-3.5%；
碳酸盐配加量和燃料配加量成正比，钢铁冶炼过程产生的辅料（铁皮、钢渣、污泥）配加量与燃料配加量成反比。
熔剂配加原则为：
配入的熔剂必须满足高炉对烧结矿碱度等成分的要求，配入的熔剂量必须满足矿相成分的要求，以满足生产质量优良的烧结矿，二元碱度和四元碱度必须匹配：
高碱度烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值应控制在1.1-1.2为最佳值；
烧结配料表计算原则为：各种原料配入后必须满足烧结矿成分要求；各种原料配入后必须满足烧结矿质量的要求；烧结矿配料配比表中所有物质配比合计必须为100%，小范围调整燃料和熔剂配比时应把自返矿或综合返矿配比值做逆向调整，调整后配比合计仍保持100%；烧结焙烧过程中的烧损为10-14%时质量最佳；计算配比时必须遵守所有物料配入原则。
D、配料计算表中带入步骤B中校验准确的物料成分，依据步骤C中的各种配料原则和配料表计算原则，计算步骤C的结果得到能使计算后的烧结矿成分符合预想烧结矿成分范围值内的配料配比值（图4、图5所示）；
E、用烧结矿全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+0.5~1（杂质和残碳）=100验算配料计算表中的烧结矿成分与预想成分是否相符、全量是否在99-100%间。满足这两个条件时即确定计算出的烧结配比值，不满足时重复步骤B-D重新按顺序计算，直到相符为止。
计算配比后烧结矿成分为全铁TFe：55.16；二氧化硅SiO2 :5.39；氧化钙CaO：10.99；氧化镁Mg0：2.52；三氧化二铝1.99；二元碱度2.04。符合烧结矿计算预想范围值全铁TFe：55±0.5；二氧化硅SiO2 :5.5±0.3；氧化钙CaO:11.3±0.3；氧化镁Mg0：2.7±0.3；三氧化二铝2.0±0.3；二元碱度2.05±0.1的范围值；计算烧结矿全量在99.3~99.8。所以可以确定此次烧结配比计算合理，计算出的一次配料配比值（图4配比栏各种原料的单项值）和二次配料配比值（图5配比栏各种原料的单项值）准确可用。并且根据计算配料过程可分析出：配比的粒度组成和碱度适合烧结生产降低白灰配入量，减少返矿量，增加产量；碳酸盐配入量适合烧结矿结矿强度的要求；四元碱度和二元碱度匹配，适合烧结矿的矿相结构组成，烧结矿的常温粉化率降低、炉内的低温粉化率降低。所以烧结矿产质量预测能满足炼铁部下达的对烧结矿产质量的要求。
实施例二：山东某钢铁公司78平米步进式烧结机，直接使用烧结二次配料表，主要说明本发明快速、准确、易操的特点，应用前（图6所示），应用后（图7所示），对比说明：
①应用前原配比把燃料配比不计入烧结配比100%内，造成烧结矿烧损计算不准确、烧结物料成分带入量不准确，尤其是二氧化硅带入量少，二元碱度与四元碱度计算值比实际大、计算矿相组成和实际矿相组成偏差较大，最终导致烧结矿整体预想成分不准确，烧结矿烧成质量差；
应用后把所有原料都计入配比内，配比合计100%，烧结矿烧损计算准确，烧结矿预想成分计算准确，二元碱度和四元碱度计算值准确，计算矿相成分组成和实际矿相成分组成统一。
②应用前铁料配入量较大，预算烧结矿品位高，实际烧成后品位低，成本高且计算偏差很大；
应用后铁料配入量比例适合，预算烧结矿品位和实际品位相符，成本降低，计算成本准确。
③应用前白云石用量少，碳酸盐配加量不够，氧化镁和三氧化二铝比值为0.8，二元碱度和四元碱度的比值为1.24，这样情况下导致焙烧过程料面收缩不够，烧结矿结矿困难，烧结矿机械强度差，粉化率提高，返矿增加，产量降低，成本升高。
应用后白云石用量增加，碳酸盐配加量增加，氧化镁和三氧化二铝比值为1.1，二元碱度和四元碱度的比值为1.16，二元碱度和四元碱度比较匹配，烧结矿相组成搭配合理，烧结矿机械强度高，粉化率降低，返矿降低，产量增加，成本降低。
④应用前生石灰配加量大，在有粒度很好的镍矿配入、烧结焙烧过程料面透气性好的情况下配入大量生石灰只会降低烧结矿结矿强度，增加返矿，增加成本。
应用后生石灰配加量减少，在有粒度很好的镍矿配入、烧结焙烧过程料面透气性好的情况下减少生石灰配入量会增加烧结矿强度，降低返矿，提高产量，降低成本。
⑤应用前由于杨迪粉二氧化硅波动大，配加量大造成烧结矿中二氧化硅量波动大，二元碱度波动大，碱度合格率低。
应用后用全量公式核算各种铁粉历次化验成分，确定杨迪粉二氧化硅含量在4-7%之间波动较大，减少杨迪粉配加量，增加了印粉配加量，大幅度提高了碱度合格率。
⑥应用前实际生产数值：烧结矿碱度合格率/月=45~55；烧结矿转股系数/月=72~73；烧结综合返矿率22~25；烧结机利用系数：1.32。
应用后实际生产数值：烧结矿碱度合格率/月=96~99；烧结矿转股系数/月=76~78；烧结综合返矿率16~19；烧结机利用系数1.45。
本发明的二次配料计算表内计算公式说明(获得配比右边数值的公式）
干料量计算公式说明：每种物料的干料量（J4-J16）由每种物料的配比乘以（1-水分%）获得。然后竖向相加得到合计干料量（J17）
残存量计算公式说明：每种物料的残存量（K4-K16）由每种物料的干料量乘以（1-每种物料的烧损）获得。然后竖向相加得到合计残存量（K17）。
每种元素计算公式说明：
①TFe（L4-L16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其TFe含量（B4-B16）获得，然后竖向累加得到TFe合计量（L17）；
②Si02（M4-M16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Si02含量（C4-C16）获得，然后竖向累加得到Si02合计量（M17）；
③Ca0（N4-N16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Ca0含量（D4-D16）获得，然后竖向累加得到Ca0合计量（N17）；
④Mg0（O4-O16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Mg0含量（E4-E16）获得，然后竖向累加得到Mg0合计量（O17）；
⑤Al203（P4-P16）由每种物料的干料量（J4-J16）乘以其Al203含量（F4-F16）获得，然后竖向累加得到Al203合计量（P17）。
烧结矿成分计算公式说明：
① TFe（B18）由TFe的合计量（L17）除以合计残存量（K17）获得；
② Si02（C18）由Si02的合计量（M17）除以合计残存量（K17）获得；
③ ③Ca0（D18）由Ca0的合计量（N17）除以合计残存量（K17）获得；
④ ④MgO(E18)由MgO的合计量（O17）除以合计残存量（K17）获得；
⑤ ⑤Al203(F18)由Al203的合计量（P17）除以合计残存量（K17）获得。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (7)
1.一种高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于； 包括如下步骤：
A、确定烧结矿预想成分时烧结矿的组成和拆分计算采用优先定硅原则
烧结矿预想具体成分的核算必须先从二氧化硅入手，计算烧结矿配比时以二氧化硅为中心进行配料计算，得到预想烧结矿的具体成分范围值；
B、把现场各种物料的化验数据代入烧结矿原料全量公式里进行校准
各种物料成分带入配比前必须进行化验，根据化验结果用每种物料的全量公式校验化验成分中的全铁、亚铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、烧损和杂质含量，校验无误后方可带入配比表进行计算；
C、依据一次配料原则、燃料配加原则、熔剂配加原则、各种辅料配加原则把校验准确的各种物料数据代入配料计算表进行计算；
配料计算表包括烧结一次烧结配料计算表和二次烧结配料计算表，有一次烧结配料的先计算一次烧结配料配比，进行配料计算时必须遵守配料计算表的计算原则；
D、计算步骤C的结果得到能使计算后的烧结矿成分符合预想烧结矿成分范围值的配料配比值；
E、用烧结矿全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+0.5~1=100验算配料计算表中的烧结矿成分与预想成分是否相符、全量是否在99-100%间，满足这两个条件时即确定计算出的烧结配比值，不满足时重复步骤B-D重新按顺序计算，直到相符为止。
2.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：优先定硅原则根据高硅低碱、低硅高碱原则和二元碱度的要求确定烧结矿中二氧化硅含量，高碱度烧结矿的二氧化硅含量为4.7-5.7为最佳值，三氧化二铝不超过二氧化硅量的一半，氧化镁的配入量需要使烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值为1.1-1.2之间，其他金属及脉石成份≤1%，剩下的成分为铁的氧化物；化验烧结矿全量值为99-100%，烧结矿的实际氧化亚铁含量与烧结混合料带入的氧化亚铁含量比值为0.95±0.05。
3.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：步骤B中的物料的全量公式包括澳粉全量公式（%）、巴西粉全量公式（%）、印粉全量公式（%）、国内铁精粉全量公式（%）、白煤全量公式（%）、焦粉全量公式%、白灰全量公式（%）、石灰石全量公式（%）、高炉重力除尘灰全量公式（%）、高炉布袋除尘灰全量公式（%）、钢渣全量公式（%）、铁皮全量公式（%）、污泥全量公式（%）、自返矿全量公式（%）和高返矿全量公式（%），
澳粉全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水+1+0.5~1=100；
巴西粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁三氧化二铝+结晶水+1+0.5~1=100；
印粉全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+结晶水+1+1=100；
国内铁精粉全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1+0.5=100；
白煤全量公式（%）：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+烧损+2+1+1=100；
焦粉全量公式%：全铁/0.7+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+烧损+1+0.5=100；
生石灰全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1=100；
石灰石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5=100；
白云石全量公式（%）：氧化钙+氧化镁+二氧化硅+三氧化二铝+烧损+1~1.5=100；
高炉重力除尘灰全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+烧损+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1+0.5=100；
高炉布袋除尘灰全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+烧损+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+三氧化二铝+1+0.5=100；
钢渣全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+1+烧损+0.5=100；
氧化铁皮全量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁=100；
污泥量公式（%）：全铁/0.7-0.11亚铁+二氧化硅+氧化钙+氧化镁+1+烧损+0.5=100；
自返矿全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+三氧化二铝+0.5+0.5=100；
高返全量公式（%）：全铁/0.7-0.11氧化亚铁+二氧化硅+三氧化二铝+0.5=100。
4.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：步骤D中的一次配料原则为：
1）粒度
混匀矿最佳的粒度组成为：0mm～3mm占20～40%；3mm～5mm占40～60%；5mm～8mm＜15%；8mm以上＜5%；
2）水份
混匀矿综合水份5～7%为最佳；结晶水≤3%；
3）烧损
混匀矿综合烧损8～12%为最佳，有镍矿配入时为烧损12-16%为最佳；
4）氧化镁含量
混匀矿中氧化镁含量是三氧化二铝含量的1.2～1.5倍为最佳；
5）碱度
混匀矿的四元碱度是烧结矿二元碱度的2/3为最佳；
6）配料计算
配料计算时必须用物料化验湿基值带入计算，以确保配料的准确性，同时保证原料不亏库。
5.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：步骤C中的燃料配加原则为：
生产中高碱度烧结矿配入燃料的比例：以铁精粉为主的烧结配入的固定碳为2-3%，以赤铁矿富矿粉为主的铁料烧结配入的固定碳为2.5-3.5%；
碳酸盐配加量和燃料配加量成正比，钢铁冶炼过程产生的辅料（铁皮、钢渣、污泥）配加量与燃料配加量成反比。
6.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：步骤C中的熔剂配加原则为：
配入的熔剂必须满足高炉对烧结矿碱度等成分的要求，配入的熔剂量必须满足矿相成分的要求，以满足生产质量优良的烧结矿，二元碱度和四元碱度必须匹配：高碱度烧结矿的二元碱度与四元碱度的比值应控制在1.1-1.2。
7.根据权利要求1所述的高碱度烧结矿快速配料方法，其特征在于：步骤C中的配料计算表计算原则为：各种原料配入后必须满足烧结矿成分要求；各种原料配入后必须满足烧结矿质量的要求；烧结矿配料配比表中所有物质配比合计必须为100%，小范围调整燃料和熔剂配比时应把自返矿或综合返矿配比值做逆向调整，调整后配比合计仍保持100%；烧结焙烧过程中的烧损为10-14%时质量最佳；计算配比时必须遵守所有物料配入原则。
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|---|---|---|---|---|
| CN115935720A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-04-07 | 凌霄(天津)工业互联网有限公司 | 一种基于大数据处理的配矿方法 |
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