摘  要  西宁特钢炼铁厂现有10m²竖炉一座，目前处于停产状态。进入2016年由于原料市场的变化，为了进一步降低成本，公司采购了部分低价格的巴西块矿代替球团配入高炉，但由于块矿水分大，当期雨水多，这部分块矿含水含粉较大，尤其考虑冬季结冰后用传统方法无法筛除粉末，限制了高炉使用。为了强化块矿筛分，减少块矿入炉含粉，提高块矿配加比例，保持炉况顺行，炼铁厂通过改造竖炉相关系统实现了用球团竖炉烘干块矿，达到易于筛分的目的。

关键词  竖炉  烘干  巴西块矿

Practice of drying Brazil block ore by shaft furnace in Xining special steel

Wang Zhiqiang

Xining Special Steel Co ironmaking Department

Abstract  Xining special steel ironworks existing 10m - a shaft, currently in shutdown state. In 2016, because of the change in the raw material market, in order to further reduce the cost, the company procured some low price Brazil lump mines instead of pellets into the blast furnace. However, because of the large amount of water in the lump ore and the heavy rainfall in the current period, the water containing powder in this part of the lump ore was large, especially considering the traditional method of using the powder in the winter after freezing, limiting the use of the blast furnace. In order to strengthen the sieving of block ore, reduce the powder content of the lump ore into the furnace, increase the proportion of the block ore and keep the furnace condition to be smooth, the ironmaking plant achieves the purpose of screening the ore by using the pellet shaft furnace by reforming the shaft furnace related system.

Key words  Shaft furnace  Dry  Brazil block mine

1  烘干块矿的工艺流程 

根据我厂具体情况，利用球团竖炉烘干块矿的过程设计为:巴西块矿进厂后用汽车倒运至竖炉循环球场地，用铲车上竖炉循环球仓，通过原9#-8#竖炉皮带上竖炉，在竖炉内用高炉煤气燃烧后的热废气烘干，从电振排料至振动筛筛分后，经轻型带冷机鼓风冷却，再通过皮带上高炉料仓，最后在槽下进行二次筛分后入炉。 

2  所进行的改造

2.1  循环球仓的改造

在竖炉开炉或出现故障再恢复生产时，要先将部分烧成的球团布到烘干床，待烘床温度升高到可以烘干生球时，再上生球正常生产，这部分提前布到烘干床的球团称为循环球。由于现循环球仓是针对球团设计的，对比循环球，块矿平均粒度较大，含水分约15%、含粉高于球团27个百分点、自然堆角高于球团约10°。为保证下料，我们在循环球仓下料口东侧加装400*500mm流槽一个，在仓壁加装振动器一个。 

2.2  电振给料机改造 

西钢球团竖炉配套两台GZ6型电磁振动给料机排料，给料斗尺寸为700×1400mm，电振给料斗角度在-10°至10°可调，由于块矿自然堆角和粒度均大于球团，为保证顺利烘干好的块矿顺利排料，利用检修时机将电振给料斗角度从生产球团时的约0°调整至最大的10°。

3  工艺调整 

3.1  烘床温度和废气温度 

用竖炉焙烧球团时，在烘干床需要将生球中的吸附水和结晶水分全部变成水蒸气，吸附水一般加热到105℃就迅速干燥和蒸发，结晶水在200℃左右开始分解，400℃至500℃分解速度激增；所以烘床温度要达到400~500℃以上，烘干后废气温度一般会保持在100℃以上。用球团竖炉烘干块矿时，主要是要把块矿中的吸附水变成水蒸气，而不希望结晶水分解，这是因为结晶水分解会使矿石破碎产生粉末^[1]。所以用竖炉烘干块矿时烘床温度要在105℃至200℃之间；废气温度要达到露点(约60℃)以上，使废气中的水蒸气不会凝结，而被顺利抽走。 

3.2  燃烧室温度和煤气消耗

磁铁矿焙烧球团的固结反应主要为磁铁矿氧化成Fe₂O₃及磁铁矿氧化所得的Fe₂O₃晶粒的再结晶，当磁铁矿球团在氧化气氛中焙烧至200℃以上时，氧化开始，至900℃-1100℃以上时绝大部分的Fe₃O₄氧化成Fe₂O₃，这个反应是放热反应，结合我厂使用的磁铁精矿高二氧化硅、固溶物熔点低的特点，所以生产球团时将燃烧室温度控制在1050℃左右；巴西块矿主要成分为赤铁矿，在氧化气氛中赤铁矿晶粒在900℃开始再结晶，这个过程是吸热反应，需要将焙烧温度控制在900℃以下以保证块矿现有粒度不会由于再结晶而破坏^[2]。高炉煤气燃点约700℃，结合我厂具体情况，经过试验烘干块矿时燃烧室温度最后确定为900℃。根据燃烧室温度要求，燃烧室内空煤比由焙烧球团时的1.5-2.0提高至3.0-4.0；烘干用的高炉煤气量根据燃烧室温度、烘床温度需要而调整，在烘干量85t/h时，消耗高炉煤气量为8500m³/h。 

3.3  存在的问题及调整

为防止块矿由于高温发生的物理和化学反应造成粉化，开始烘干块矿时燃烧室温度设定在750℃±50℃，煤气消耗量设定为5000m³/h，但在实施过程中发现烘床温度不足90℃，废气温度不足50℃，燃烧室燃烧不活跃，为安全起见逐步提高燃烧室温度和煤气量，在燃烧室温度提高至900℃、煤气消耗量增加至8500m³/h时，块矿没有粉化而又达到了烘干的效果，便把此参数固化下来。由于块矿含水含粉大，在循环球仓和烘干床上造成了粘堵，原来设想的每小时烘干60吨的均衡生产无法维持，每天需专门抽出1-2小时处理循环球仓和烘干床粘堵，只能通过提高其他时间的烘干量来满足需要。另外，电除尘每天产生的除尘灰量也相应的由原来的每天约60吨升高为每天约200吨，给电除尘的运行增加了负担。 

4  结语

（1）为了使用球团竖炉烘干块矿，西钢炼铁厂对竖炉系统的循环球仓、电磁振动给料机进行了相应改造。 

（2）通过调整燃烧室温度、烘干床温度和煤气消耗量等参数，使块矿达到了烘干以利于筛分的目的。 

（3）由于块矿含水含粉大，出现由于粘堵造成的烘干中断，并增加了相关系统除尘的负担。

5  参考文献

[1] 王悦祥. 烧结矿与球团矿生产.冶金工业出版社，2003，92-106. 

[2] 贾艳,李文兴. 高炉炼铁基础知识.冶金工业出版社，2003，15-16.