王广林  连军峰  王玉梅  袁鹏  赵金巍

（新疆昆玉钢铁有限公司，新疆 奎屯 833200）

摘  要  硫酸渣是硫酸生产企业产生的废渣，含铁量可达到62%-65%，大量废弃的硫酸渣将对环境造成严重的污染，球团生产过程中配加消耗部分硫酸渣，可综合利用硫酸渣中的铁。球团配加硫酸渣生产期间，根据热工制度要求调整制定相应的工艺控制参数，有效保证废弃硫酸渣的正常消耗。

关键词  硫酸渣  综合利用  热工制度  抗压强度

1  前言

新疆昆玉钢铁有限公司配置一套60万吨氧化球团生产线，采用链篦机-回转窑-环冷机生产工艺，正常生产期间以进口铁精粉为主。昆玉钢铁积极研究含铁资源性价比，采购部分具有性价比优势的硫酸渣，硫酸渣中含铁62%-65%，球团生产期间通过调整配矿结构，稳定配加消耗部分硫酸渣，有效利用硫酸渣中的铁，并降低球团生产成本。

2  生产试验原料及配比核定

2.1  根据昆玉钢铁现有含铁原料库存及进货情况，球团生产试验拟采用含铁原料质量指标为：

2.2  生产试验期间拟采用的配比

正常情况下，昆玉球团生产以进口铁精粉为主，硫酸渣采购进厂后球团根据实际生产情况，制定硫酸渣配加消耗比例，分阶段按照不同硫酸渣种类及配比组织生产。其中：第一阶段增加硫酸渣A配比15%，调整稳定球团生产及热工制度；第二阶段视高炉炉渣碱度控制情况，根据球团SiO2含量实际，提高硫酸渣A配比至20%；第三阶段考虑硫酸渣B水分高、FeO含量低对球团氧化焙烧过程的影响，在稳定配加20%硫酸渣A的条件下，先增加硫酸渣B配比5%，调整热工制度稳定生产；第四阶段提高硫酸渣B配比至10%，研究匹配热工制度控制参数调整，稳定生产；第五阶段继续提高硫酸渣B配比至15%，验证生产稳定性。

2.3  预测球团矿成分（预测成分与实际有差距）

3  生产试验过程

3.1  基准期

基准期采用进口铁精粉+内循环料8%组织生产，控制生球落下强度≥5次/0.5m，链篦机布料厚度180mm±5mm，回转窑火焰温度（自测）控制1160-1200℃，球团矿抗压强度控制≥2100N。

基准期生产过程中造球生球落下强度平均达到8次左右，生产期间燃料消耗控制较稳定，其中转炉煤气消耗控制10200-10500m³/h、天然气消耗150-180m³/h，热工制度稳定，回转窑焙烧气氛控制较好，球团矿矿抗压强度平均2282N，质量满足高炉冶炼要求。

3.2  试验期

3.2.1  试验期工艺控制总体思路

试验期稳定内循环料配比为8%，根据两种不同硫酸渣进厂检验指标，分别制定两种硫酸渣不同配比进行试验，期间控制生球落下强度≥5次/0.5m，链篦机布料厚度175mm±5mm；考虑硫酸渣B水分含量高、FeO含量低、硫酸渣A粒度指标较差等特性，要求控制回转窑火焰温度≥1180℃，保证球团矿抗压强度控制≥2100N。

3.2.2  试验期生产过程

第一阶段：制定硫酸渣A配比15%，考虑硫酸渣A粒度指标（＜200目）降低，膨润土配比较基准期适当提高0.1%，期间造球落下强度平均6次，较基准期平均降低2次。配加硫酸渣A后，受粒度指标影响，球团混合料成球性能有所下降，生球表面黏附少量粉末，进入链篦机、回转窑后热工系统内含少量粉尘，但适当提高转炉煤气、天然气消耗量后，整体工况基本稳定；球团矿质量有所下滑，但满足高炉冶炼要求。

第二阶段：通过第一阶段试验，考虑当期高炉炉渣碱度控制实际要求，球团矿SiO2含量控制不宜再提高，稳定第一阶段生产后提高硫酸渣A配比至20%，为稳定造球工序操作，再次提高膨润土配比0.1%，期间生球落下强度平均5次，较基准期平均降低3次，较第一阶段降低1次。硫酸渣A配比提升后，生球表面黏附的粉末量略有增加，热工系统稳定性较第一阶段有变差趋势，球团矿质量较第一阶段有所降低；且提高配加比例后，球团矿SiO2含量升高，焙烧过程中回转窑结圈增长速度有所增加，但整体生产稳定性可控。

第三阶段：在稳定硫酸渣A配比20%的条件下，配加5%的硫酸渣B进行生产试验，考虑硫酸渣B水分含量高（平均23.55%），干燥、焙烧过程耗热量增加；且FeO含量低，球团氧化过程放热量减少，配加后热工系统温度将会降低，配加硫酸渣B前提高转炉煤气用量至10500-10800m³/h、天然气用量200-250m³/h，提前培养热工系统温度处于较高的状态，在提高燃料消耗、系统温度的前提下，实际生产过程工况基本稳定；同时适当下调链篦机布料厚度至平均178mm，确保生球干燥预热效果，此阶段球团矿质量较第二阶段又有下滑趋势，但可满足高炉冶炼要求。

第四阶段：在第三阶段试验稳定后，逐步提高硫酸渣B配比至10%，系统整体工况再次下行，球团矿质量再次下滑，通过继续提升燃料消耗为转炉煤气用量10600-11000m³/h、天然气230-280m³，控制回转窑火焰温度至1215℃后，热工系统基本趋于稳定，同时继续下调链篦机布料厚度至平均175mm，稳定生产干燥、预热过程。受回转窑火焰温度提升影响，回转窑结圈逐步增长，期间通过定期调整助燃内、外风搭配，回转窑结圈增长速度及脱落量基本可保持平衡，生产状态基本可控，但球团矿质量下滑明显，基本达到内部控制标准下限。

第五阶段：通过第四阶段硫酸渣B配比10%的生产试验，调整稳定工况后继续提高硫酸渣B配比至15%进行生产试验。提高硫酸渣B配比至15%后，热工制度稳定性变差情况明显，继续降低链篦机布料厚度至170mm,提高并稳定转炉煤气用量11000-11500m³/h、天然气300-400m³/h后，回转窑火焰温度提高至平均1230℃。提升火焰温度后回转窑结圈增长迅速，逐步恶化整体热工制度，打破热工系统温度平衡状态，无法保证球团生产的连续性；且球团矿质量仍下滑明显，抗压强度低于控制标准。具体见表4。

3.2.3  生产试验前后球团矿指标变化

对比球团正常用进口铁精粉，硫酸渣A中TFe含量低、SiO2含量高，配加后球团矿品位降低0.4-0.5个百分点、SiO2含量升高明显；配加硫酸渣B后，受水分高及FeO含量低影响，球团矿干燥、预热及焙烧效果有所降低，配加不同比例的硫酸渣B，影响球团矿抗压强度、转鼓指数不同程度降低。具体指标统计见表5、表6。

4  试验结论

4.1  通过试验情况来看，配加硫酸渣A后，受混合料粒度组成影响，造球生球落下强度有降低趋势，适当增加膨润土消耗量后可达到控制要求。但配加后受粒度指标影响，生球表面黏附少量粉末，且黏附的粉末量随配加比例的提升而增加，一定程度影响热工系统稳定顺行。

4.2  因硫酸渣A中SiO2含量较高，影响球团矿SiO2含量升高趋势明显，实际生产过程中可视高炉炉渣碱度控制情况适当提高配加比例。但高比例配加后球团矿SiO2含量较高，回转窑焙烧过程中结圈增长速度有所增加，综合考虑后硫酸渣A的最佳配比宜控制在20%左右。

4.3  配加硫酸渣B后，受硫酸渣B水分高、FeO含量低影响，燃料消耗量明显增加，且球团矿质量降低，通过试验情况来看，硫酸渣B消耗比例不宜超过10%。