吳寶軍

摘要：隨著我國鋼鐵行業的蓬勃發展，鐵礦石、礦粉，特別是高品位鐵礦石、礦粉自給量的不足的缺點越發明顯，需要大量進口國外鐵礦石、礦粉來滿足自身的發展需求，為了考慮成本因素，除了進口大量主流礦石、礦粉外，還引進了大量非主流鐵礦石礦石、礦粉。這些非主流的鐵礦石、礦粉品位低、脈石和有害雜質含量高，如何合理的配加、使用，在不影響燒結礦產質量的同時，能得到經濟指標較好的燒結礦，是現在很多燒結行業最熱門的課題。

0  前言

燒結配料是燒結的第一道工序，也是生產優質、高產、經濟燒結礦的前提；如何把好“入料關”、如何根據自身原料條件，通過合理的配料計算，把燒結礦成本控制在最佳狀態的，同時還要兼顧高爐對燒結礦的產質量、各種技術指標、化學成分的要求，還需要滿足環保的要求。這就需要我們對燒結的理論知識、配料計算、燒結各含鐵原料的燒結性能、及其對燒結過程的影響有較為深刻的理解。本文從燒結配料基礎知識入手，重點闡述了燒結所用各原料的燒結性能及其對燒結過程的影響。

關鍵詞： 配料計算；配料調整；成本預核算；燒結性能；自動化配料；大數據

1  配料理論知識

1、什么是燒結配料

燒結配料就是根據各種含鐵原料、燃料、熔劑的物理化學成分，高爐的產質量要求，把各種含鐵原料、燃料、熔劑按一定比例混合在一起的工序。

2、配料的目的和意義

配料的目的:⑴、為了得到成分均一，穩定的燒結礦。⑵、合理的配比能有效的控制燒結礦成本，且保證了燒結料的透氣性要求，是燒結礦優質高產的前提。

配料的意義:⑴、通過燒結配料，使燒結礦成分均一穩定，滿足了高爐對燒結礦的產質量要求，為高爐優質高產創造了條件。⑵、通過燒結配料把高爐所需要的熔劑配加在了燒結礦中，有效的降低了高爐焦比，為高爐高產低耗打下了堅實的基礎。⑶、燒結配料配加各種工業廢棄物，進行了資源再利用，能有效地降低燒結成本，從而為高爐降低了成本，創造了更大的利潤空間。

3、配料計算前應掌握的數據

⑴燒結礦的技術規格。即高爐對燒結礦的化學成分及物理性能和冶金性能的要求。

⑵各種原燃料的，熔劑，燃料的物理性質及化學成分。

⑶返礦的循環量。

⑷配料設備的能力。

⑸各種含鐵原料，燃料，熔劑的供應量和儲備量。

4、配料計算的方法

目前最常用的配料計算方法就是現場經驗計算法?，F場經驗計算法比較常見的是反推法和單燒值法。

⑴、反推計算法就是根據實際生產經驗先假定配比并根據各種含鐵原料，熔劑，燃料的水分，燒損，化學成分等原始數據，計算出燒結礦的化學成分，看其是否滿足要求，如不滿足要求在進行配比調整，計算，直到滿足要求為止。(計算實例在后面介紹）

⑵、單燒值計算法就是把每種含鐵原料分別配加一定比例的燃料，熔劑經過計算達到燒結礦技術指標的要求后，把各種含鐵原料和其單燒所用的燃料，熔劑相加在一起得出的配比。由于現階段含鐵原料品種繁多所以計算也比較繁瑣，所以一般不用這種方法進行配料計算。但用該方法調整燒結礦堿度以及計算鐵礦石單燒品位時簡單實用。其計算公式為R_調=(SiO₂×R_標-CaO) / CaO _有效×100%。其中R_調為需要調整的配比，SiO₂ 和 CaO為需要調整的物料中的 SiO₂和 CaO，R_標為燒結礦的標準堿度。當 R_調為正數時就需要加熔劑配比，為負數時就需要減熔劑配比。Ca0_有效為熔劑中的有效鈣含量。有效鈣的計算公式為 CaO_有效CaO_有效CaO- SiO₂×R_標其中SiO₂和 CaO是熔劑中的 SiO₂和 CaO，R_標為燒結礦的標準堿度。單燒品味計算：如鐵礦石的成分如下：TFe 65  SiO₂ 4.5  CaO 0.6 燒損為3.5，生石灰成分如下：CaO 80 SiO₂ 2.8 燒損 5.0，要求燒結礦堿度是2.0,那么計算鐵礦石的單燒品位分以下幾步：①計算生石灰的有效鈣=80-（2.8×2）=74.4；②計算該鐵礦石堿度到2.0時，所用的石灰量，根據公式R_調=(SiO₂×R_標-CaO) / CaO _有效×100%，得出R_調=（4.5×2-0.6）/74.4×100%=11.29。也就是說，把100公斤該鐵礦石調整到2.0的堿度，需要配加11.29公斤的生石灰。那么該鐵礦石的單燒品位=65/｛100×(100-5)%×11.29+100×(100-3.5)%}×100=65/(97.5+10.73)}×100=65/107.63}×100=60.39。通過計算礦粉的單燒品位，可有效比較礦粉的優劣，有助于避免在礦粉選擇時的盲目性。

5、配料調整時應注意的問題？

⑴、滯后現象。當我們進行配料調整時，燒結礦的堿度并不是馬上就達到我們的計算值，而是慢慢接近，最終達到計算值。有一定的時間滯后，時間的快慢與我們調整的量的大小有直接的關系，這就是滯后現象。因為我們計算的調整熔劑量是在循環一段時間以后的最終堿度，并且由于熔劑的分解度，礦化度及燒結制度的影響下，往往不能達到預期的效果。解決滯后現象的方法就是通過計算適當加大熔劑的調整量，增加量的大小和調整量的大小成正比，一般為調整量的 30%-50%(根據實際情況而定)，但在燒結一個循環或一個循環的 50%的時間過后必須恢復到當時計算的調整量，否則堿度就是調過 (根據調整量的大小而定)。根據現場經驗，因為熔劑的粒度，燒結制度等的影響，堿度往上調時，要適當加大調整量，往下調時則按計算值就行，這就是“下調容易，上調難”的道理。

⑵、配料調整時還要考慮其他成分的變化。比如調整了某一原料他的 SiO₂和 CaO是同時變化的。解決這一影響的辦法就是用有效鈣或有效 SiO₂,進行計算調整。

⑶、返礦的影響。因為自循環返礦在燒結過程中參加配料的緣故，對燒結礦的堿度影響很大，返礦量的大小直接影響堿度調整的難易程度，它也是造成滯后現象的主要因素之一，燒好返礦，穩定返礦的循環量是燒結優質高產也是堿度穩定的前提與基礎。當堿度調整時要根據返礦堿度的變化及時調整熔劑的配比。比如:當燒結礦要求堿度 1.8，實際堿度為 1.6 ，堿度偏低時，那么自循環返礦的實際堿度根據經驗要低于 1.6，經驗數據大概在1.55左右(準確數據需要取樣化驗) 假設燒結礦的 SiO₂為 5.6返礦的配比為 20%，熔劑有效鈣為 80%，那么根據堿度調整計算公式： R_調=(1.8-1.55)×5.6/80%+(1.8-1.55)×5.6/80%×20%。這就是消除返礦影響的調整方法。注意：因正常生產時返礦堿度也要略低于正常燒結礦堿度，當消除返礦影響后，應立即把石灰配比恢復到正常值。

6、當燒結礦堿度出現波動時，應怎樣分析？

⑴、原料是否有混料現象? (觀察各原料入倉情況，發現混料及時處理)

⑵、原料成分是否有變化?(根據燒結礦成分變化，比如 SiO₂和 CaO 的變化分析那種原料可能有變化，取樣化驗)

⑶、取樣是否具有代表性?(重新取樣化驗)

⑷、含鐵原料，熔劑是否下料穩定? 給料設備是否出現問題?（人工跑盤稱量下料是否準確)

⑸、返礦的循環量是否穩定? (穩定返礦料流)

⑹、是否調整時出現錯誤? (重新計算確認)

⑺、原料水分是否波動過大? (認真觀察，及時調整)

⑻、燒結礦中成分波動分析表如下:

2  影響配料準確度的因素

1、各種含鐵原料、熔劑以及燃料成分的變化

燒結所用各種含鐵原料、燃料、熔劑的化學成分的穩定，是燒結礦化學成分穩定的前提和基礎。是燒結配料前料場管理的重中之重。眾所周知，我們進場原料的化學成分除了少部分原料化學成分較為穩定外，大部分含鐵原料的SiO₂、燃料中的固定碳、灰分中的各組分以及熔劑中的CaO等波動都較大。有條件的企業為了穩定成分，花巨資建設了機械化料場，通過堆取料機的平鋪直取，有效的解決了成分波動大的問題。但也有些企業因經濟條件有限，沒有建設機械化料場，或為了降低成本，停用了機械化料場，當燒結礦成分出現大的波動時，甩鍋推責，這些做法實不可取的。建議沒有條件的企業，也要針對個別成分波動較大的原料，進行簡單混勻，同時加強料場管理，避免料場混料現象，最大限度的減少入倉原料的成分波動。

2、配料設備的精準度

配料設備給料的精準度也是造成燒結礦成分波動的主要因素之一。目前燒結幾乎全部采用自動化配料設備，我國的燒結自動化配料設備也越來越成熟可靠，只要設備廠家可靠，調試工作到位，該設備一般情況下都能滿足生產要求。自動化配料設備所遇到的問題，一般都是在正常生產過程中，使用、維護、保養不到位造成的。比如：電子皮帶秤沒有定期校驗；沒有定期清掃；使用環境過于惡劣；甚至有可能在校驗時由于操作水平差，人為校驗失誤造成給料波動等。由于電子皮帶秤皮帶導料槽先天缺陷，有時還會出現被小塊物料卡死皮帶，造成儀表顯示有流量現場卻不給料的現象。這就需要我們在生產過程中要定期對配料設備進行維護保養、定期清掃清潔，勤觀察現象設備運行情況，提高專業校秤人員的技術水平，從而保證配料設備的精準度。

3、料場管理

料場管理是燒結礦成分穩定的重要因素。“把好入料關”也是所有企業公認的，穩定燒結礦成分的前提。但好多企業雖然口號喊得響，實際工作卻有很大出入。料場管理重視程度不夠，混料現象普遍存在，甚至有的料場管理者還存在配料也是混，和料場混不一樣嗎？混這么點能對燒結有多大影響？這一想法。這些想法是極端錯誤與無知的。料場管理不但是影響燒結礦成分波動的重要因素，也是一個企業整體管理的縮影，管理好的企業，料場各物料堆放井然有序，管理不好的企業必定雜亂無章，反映到生產，必定使燒結礦成分波動頻繁，即使表面看起來成分穩定，實際上必然假樣橫行，給高爐生產帶來嚴重影響。

4、人為因素

⑴在燒結礦成分出現波動，進行人為調整時，會由于技術水平有限，調整失誤。

⑵在進行放灰作業時，灰量控制不穩定，或在灰量不穩定時，沒有進行相關調整。

3  燒結對所用原燃料的物理性質及化學成分的要求及其對高爐、煉鋼等下道工序的影響

1、含鐵原料

⑴、粒度，含鐵原料的粒度組成根據混合料粒度組成要求，＜0.5mm的最好不要超過10%，＞10mm的，不要超過10%。1-5mm的越多越好。

⑵、水分，混合料最佳水分是在5-7之間，水分太小，下料時粉塵大，水分太大，會造成料倉“懸料”現象或出料不均，嚴重時會影響混合機混合制粒效果。

⑶、品位，含鐵原料品位越高越好。當然，考慮到成本因素，還需要高低搭配，不能一味追求高品位。

⑵、SiO₂、Al₂O₃等脈石含量越低越好?？紤]到成本因素，也需要高低搭配，不能一味追求低SiO₂、Al₂O₃，每個企業應根據自身的實際情況制定符合自身要求的SiO₂、Al₂O₃值。

⑶、有害雜質含量越低越好。最常見的主要包括：S、P、K、Na、Zn、Pb等。他們對高爐及煉鋼影響如下：

①、K、Na對高爐的影響：一是會在爐內富集循環‌，與鋅形成雙重循環（爐內小循環、燒結-高爐大循環），加劇富集。二是‌會生成低熔點化合物堵塞料柱孔隙，導致壓差升高、風量波動‌爐渣性能劣化‌；三是會降低爐渣脫硫能力，增加黏度（K?O+Na?O>1.5%時流動性驟降）；四是會使‌爐襯侵蝕‌，鉀蒸氣滲透耐火磚生成霞石，引發體積膨脹和爐墻開裂。現一般要求燒結礦中的K+Na＜0.6左右。

②、Zn:一是會造成‌循環富集‌：950℃以上被還原為氣態鋅，上升過程冷凝后重新氧化沉積，形成爐內循環；二是‌爐瘤結厚‌：沉積在爐墻形成結瘤，破壞煤氣流分布；

三是會‌侵蝕耐火材料‌：滲透碳磚導致層狀剝離，加速爐缸燒損；四是會造成‌焦炭強度下降‌：鋅蒸氣與焦炭反應使其粉化。一般要求燒結礦中的Zn＜0.02左右。

③、S、P：S含量高會增加鋼材的熱脆性；而P含量高會增加鋼材的冷脆性。同時S會增加高爐爐渣粘度，影響脫硫效率和高爐操作。而高爐不具備脫P能力，原料中的P幾乎完全被還原帶入鐵水中，給后續煉鋼生產帶來影響。一般要求燒結礦中的S＜0.5；P＜0.05。

④、Pb:首先，鉛會破壞爐體結構，它會沉積爐底的Pb滲透炭磚縫隙，氧化后體積膨脹，加劇爐缸侵蝕并引發爐底上漲； 其次Pb在爐襯孔隙內氧化積累，導致耐火磚膨脹、爐殼開裂或風口上翹；同時氣態Pb與鋅協同作用，在爐喉及煤氣管道冷凝形成高Pb爐瘤（含PbO＞60%），阻礙料流和煤氣分布；再有Pb還會劣化爐料冶金性能，少量PbO可催化鐵礦石還原和焦炭氣化反應；過量PbO堵塞礦、焦孔隙，降低還原效率和料柱透氣性。PbO沉積導致燒結礦與球團礦熱應力增加，低溫還原粉化率（RDI）升高；焦炭反應后強度（CSR）略有降低。Pb富集引起爐襯不規則膨脹，破壞操作爐型，導致氣流分布紊亂和燃料比上升；沉底鉛需專用排鉛口處理，操作不當可能引發鐵口異?；虬踩鹿?。一般要求燒結礦中的Pb含量＜0.02。

2、熔劑

目前燒結主要使用的熔劑有石灰石、生石灰、白云石、輕燒白云石、菱鎂粉、高鎂粉等。其中：生石灰、輕燒白云石、高鎂粉分別為石灰石、白云石、菱鎂粉高溫煅燒后粉狀物。其主要要求見下表：（下表中數據為最大或最小數據）

注：生石灰不是CaO含量越高越好，還要看其活性度的高低，高CaO，高活性度是燒結追求的最理想效果，個人認為活性度要排在第一順位。

3、燃料：

目前燒結用燃料主要有焦沫、無煙煤。其主要要求如下：

注：正常破碎或篩分的焦沫中＜0.5mm的粒級是不會＞15%的，但由于很多企業采購的焦沫中被摻入大量的焦炭除塵灰，導致外購焦沫中＜0.5mm粒級遠遠超標，故我們應對焦沫中＜0.5mm粒級含量提出要求，＜0.5mm的不大于20%，焦沫中＜0.5mm的粒級過多會使焦沫燃燒時速度過快，達不到燃燒層所需的高溫保持時間，對液相發展不利，造成燒結礦強度和粒度組成變差。

4  配料計算及調整實例

1、已知現有燒結礦成分為: TFe 55.2,Si0₂ 5.98,CaO 10.0,燒結礦要求堿度 1.85土0.1，生石灰成分為: CaO 86.7，SiO₂ 2.3，返礦率為 15%，燒結配料到成品出料時間為 2 小時。求堿度達到要求值需要調整多少生石灰配比?考慮到返礦的影響應該調整多少生石灰配比?消除滯后現象應怎么調整?

⑴、根據生石灰有效鈣計算公式 Ca0_有效=Ca0-SiO₂×R_標=86.7-2.3×1.85=82.445。

單燒堿度計算公式R_調=(SiO₂,×R_標- CaO) /CaO_有效×100%=(5.98×1.85-10)/82.445×100%=1.063/82.445×100%=1.29%。生石灰需要調整的配比為 1.29%。

⑵、根據消除返礦影響計算公式 (SiO₂×R_標 －CaO) / CaO_有效× 100%+(SiO₂ × R _標 -CaO)/CaO _有效× 100%×15%=1.29%+0.19%=1.48%，消除返礦影響的調整配比為 1.48%。

⑶、根據滯后現象，從配料到成品的時間為 2小時。所以考慮返礦影響的調整時間為 2×60×50%=60 分鐘，60 分鐘以后馬上把生石灰配比重新調整回 1.29%。注意觀察調整后燒結礦堿度的變化趨勢，隨時作出調整。說明:要想該計算準確無誤，燒結礦調整前的堿度必須要準確，當調整后堿度與要求堿度差距不大時，且為了保持堿度穩定上浮時，可適當減少調整比例忽略滯后現象。

2、現有羅泊河礦粉其成分為 TFe 57.2,SiO ₂  4.21,CaO 0.3,H₂O 7.8 燒損 10.2。想替換成楊迪粉其成分為 TFe 58.3,SiO₂  5.28,CaO 0.2，H₂O 8.2 燒損 8.6。礦粉配比為 37%，堿度要求為1.85土0.1，燒結礦成分為TFe 55.3,SiO₂  5.51,CaO 10.19。生石灰成分為 SiO₂ 2.3,CaO 86.7，燒損 3.5。配比為 6.2%?；旌狭峡偀陕蕿?89%。問: 改換楊迪粉后需要怎么調整生石灰配比才能保持堿度不變?調整量是多少?調整后燒結礦中的 SiO₂有何變化?變化了多少?

⑴、改成楊迪粉后需要調整的生石灰配比：

R_調= (5.28-4.21)×1.85- (0.2-0.3) /CaO _有效×100%=1.17×1.85/(86.7-2.3×1.85)×100%=2.52%（此時計算R調的數值為100公斤該原料調整到堿度1.85，需要2.52公斤生石灰）。因配比為37%,所以需要調整石灰=2.52%×37%=0.93%。

⑵、燒結礦中 SiO₂的變化計算如下:

由以上兩表可以看出，用羅泊河的時候帶入的 SiO₂是 1.44，加上生石灰帶入的共為 1.44+0.14=1.58。已知混合料總殘存為 89,那么用羅泊河的時候帶入燒結礦的 SiO₂是1.58/89×100%=1.78%。

用楊迪粉替換羅泊河后因為混合料總殘存發生了變化，現總殘存為89-36.6+37.36-89.75。那么用楊迪粉的時候帶入燒結礦中的SiO₂是 1.94/89.75×100%=2.16%。2.16-1.78=0.38,所以用楊迪粉后燒結礦中的 SiO₂升高了 0.38。

羅泊河帶入燒結礦中的 TFe 為 19.51/89×100%=21.92%。那么用楊迪粉的時候帶入燒結礦中的TFe為19.8/89.75×100%=22.06%。22.06-21.92=0.14%。所以用楊迪粉代替羅泊河的時候燒結礦的 TFe 上漲了 0.14%。

通過上述計算可以看出，當用每一種礦粉替代另一種礦粉時，由于每種礦粉的燒損以及化學成分，水分的不同都會影響到燒結礦的各種成分甚至是總殘存發生變化。通過計算才能清晰地反映出變化量的大小，在平時生產中我們應該多思考，勤計算認真總結經驗。只有這樣才能更好的而穩定燒結礦成分為燒結優質高產創造有利條件。

3、現有白云石化學成分為SiO₂  4.21 ，CaO 30.2 ，MgO 17.1 ，H₂O  2.5配比為4%，燒損 46。生石灰化學成分為 SiO₂  2.3， CaO 86.7，MgO 2.1 配比為 6%，燒損 3.5。已知燒結礦成分為: TFe 55.3， SiO₂  5.51， CaO 10.19， MgO 2.5，燒結料總殘存為 89%。如果白云石突然斷料，為保證堿度合格應怎么調整? 調整后燒結礦中的 MgO有什么變化?變化了多少?

⑴、為保證燒結礦堿度合格應加大生石灰配比，根據熔劑換算公式P_熔1/P_熔2= CaO_有效2/ CaO_有效1 P_熔2=P_熔1/ CaO_有效2/ CaO_有效1,=4 × (100-2.5)%/(86.7-2.3× 1.85)/(30.2-4.21 ×1.85)=1.06。所以當白云石斷料時需要上調生石灰配比為 1.06。

⑵、如表所示:

由于白云石斷料后改用生石灰補加，所以現在生石灰配比=6+1.06=7.06,兩種原料的燒損不同造成了混合料總燒損發生了變化，原殘存為 89%，原來兩種熔劑共同帶入燒結礦中的 MgO為 0.8/89×100%=0.9?，F殘存為: 89-7.9+6.81=87.91，那么調整后生石灰帶入的 MgO=0.15/87.91×100%=0.17。已知燒結礦原來的MgO為 2.5，那么現在的MgO=2.5-0.9+0.17=1.77。經過計算可知當用生石灰替代白云石時,燒結礦堿度不變的情況下,MgO減少了 2.5-1.77=0.73（也可以這樣計算：使用白云石時帶入燒結礦中的鎂-完全用生石灰時帶入燒結礦中的鎂，即：0.8/89×100%-0.15/87.91×100%=0.73）。當用白云石替代生石灰時算法和現在一樣，這里不另行舉例。

4、某燒結廠原料成分，燒損，水分都已知的情況下見下表:(要求計算后燒結礦堿度為 1.8)

那么，經過計算燒結礦的 TFe=48.06/84.02×100=57.2,燒結礦的堿度=8.17/4.87=1.68,顯然要求堿度是 1.8 不符合標準，那么就需要適當調整配比，調整后其他成分有和變化？見表如下:

在調整配比的時候，我們可以根據單燒法預先計算一下,

(1.8-1.68)×5.78/生石灰有效鈣*100=0.69/71.82*100=0.96，但是根據配比守恒，生石灰加0.96 的配比后總配比不是 100，應該適當減去高鐵料的配比，假設減精粉的配比，減多少前面我們已經有實例，自己計算。

經計算，燒結礦堿度為8.83/4.9=1.8，調整完畢。調整前后燒結礦中其他成分的變化：調整前燒結礦的品位=48.06/84.02×100=57.2，調整后品位=47.56/84.07×100=56.57；調整前SiO₂=4.86/84.02×100=5.78,調整后SiO₂=4.9/84.07×100=5.83;調整前CaO=8.17/84.02×100=9.72,調整后CaO=8.83/84.07×100=10.5。

注：因上表中焦沫的化驗成分是灰分中的，需用干料乘以灰分所占的百分比后，在乘以灰分中含量。

5  燒結成本預核算

燒結成本預核算就是在燒結所有原料參加配料前，通過配料計算，提前計算出當前配比下，燒結礦成本的一種核算方法。燒結成本構成由兩大部分組成，原料成本（生產成本）和制造費用。其中原料成本又由含鐵料成本、燃料成本和熔劑成本及輔料成本構成；制造費用包括水、電、蒸汽、氮氣、煤氣、氧氣、維修費、材料費、工人工資等構成。在進行配料預核算之前，我們首先需要把制造費用固定在一個固定數額，再確定各原料的采購價格、運輸費用及稅率，通過配料計算表計算配比的變化，來對比燒結成本的變化。通過成本預核算，可以在配料前提前獲取原料配比改變后，燒結成本的變化，如經計算改變配比后燒結成本升高明顯，不符合本廠要求，那么就可以不用或通過改變配比來提前規避燒結成本升高的風險。如下表1：變配比前燒結成本（堿度1.9）

注：⑴、因表格大小所限，該表格中其他成分計算已刪減；⑵、實際成本≠原材料單價成本+制造費用，計算公式略。

1、核算實例1：今需要提高燒結礦品位到55，在燒結礦堿度不變的情況下，配比調整及燒結礦成本變化如下圖2：

由上表可以看出，當燒結礦品位提高到55后，燒結成本上升了659.77-639.5=20.27元。

2、核算實例2：現計劃變配比，用紐曼粉替代楊迪粉，在保持燒結礦品位和堿度不變的情況下，計算燒結礦成本有和變化？

從上表格中可以看出，用紐曼粉替代楊迪粉后，在保持品位和堿度不變的情況下，燒結成本下降了639.5-637.53=1.97元。那為什么紐曼粉價格比楊迪粉高，用上紐曼粉成本反而下降了呢？因為紐曼粉品位較楊迪粉高，置換配比后，燒結礦品位上升，如果品位維持不變只能上調低品位原料配比，下調高品位原料配比，從而導致燒結礦成本下降。

綜合上述實例可以看出，燒結礦成本會隨著燒結配比的變化而變化，通過變化前的預核算，我們能清晰地看出成本變化值，從而為我們能有效控制燒結成本，提供更便捷的條件。如果把燒結成本變化的數值和高爐鐵水成本相結合，更有利于鐵前的成本控制（因本文不涉及鐵水成本計算，故不做實例）。以此類推，可以從鐵到鋼、從鋼到坯乃至于最終產品都可以呈現成本變化值，對整個公司的生產經營具有重要意義。

6  燒結所用含鐵原料的燒結性能及其對燒結過程的影響

含鐵原料的燒結性能主要包括：最低同化溫度、液相流動性、粘結相強度、連晶固結強度、復合鐵酸鈣產生量等。

1、含鐵原料的燒結性能

⑴、‌最低同化溫度（LAT）

是指鐵礦粉與CaO接觸后發生同化反應（形成粘結相）所需的最低溫度。LAT越低，表明礦粉在燒結中更易熔化并生成液相，從而降低燒結能耗。

⑵、液相流動性指數（FI倍）

它是衡量鐵礦粉在燒結過程中液相流動性的指標。液相流動性指數越高，表示液相流動性越好，這有助于提高燒結礦的質量和產量。

具體來說，液相流動性指數是通過燒結實驗得出的，它反映了在一定溫度下，鐵礦粉生成的液相在燒結料層中的流動能力。這個指標對于控制燒結過程中的液相狀態和分布非常重要，直接影響燒結礦孔隙結構、黏結強度及冶金性能，是燒結配礦的關鍵參數之一。

⑶、粘結相強度

粘結相強度性能是指鐵礦石在燒結過程中形成的液相對其周圍的礦石進行固結的能力。它對燒結礦的強度有著至關重要的影響。因為對非均質燒結礦而言，燒結過程中的礦石在固結主要由粘結相來完成。

⑷、連晶固結強度

是指區域鐵礦粉之間有可能通過發展連晶來獲得的固結強度。在實際的燒結過程中某些區域因為偏析CaO FeO含量很少，不足以產生鐵酸鈣液相或其他硅酸鹽液相，因此，這部分區域鐵礦粉之間有可能通過發展連晶來獲得固結強度。

⑸、復合鐵酸鈣的產生量（SFCA%）

復合鐵酸鈣是一種重要的燒結礦粘結相礦物，它對燒結礦的強度和還原性有著顯著的影響。

2、影響燒結性能的因素

⑴、化學成分的影響

SiO₂:促進流動性，含量升高可增強液相生成與擴展能力。SiO?質量分數增加10%，流動性特征數下降15%

Al₂O₃:抑制流動性，增加液相黏度，阻礙流動（部分研究指出其影響存在雙面性）。

MgO:≤1%時有利于流動性提升，過量則可能導致負面影響。

‌FeO與燒損‌：氣孔率大或燒損量高的礦粉（如褐鐵礦），液相流動性通常較弱。

⑵、礦物類型

褐鐵礦因多孔易熔流動性高；致密赤鐵礦（如鏡鐵礦）流動性低。

普通精粉的流動性比其他三種礦的流動性大很多。

⑶、燒結溫度

溫度升高（如1300℃）顯著促進液相流動，溫度每提升50℃，液相面積增長率增加20%

⑷、燒結礦堿度

堿度（R=3.0）與流動性正相關，高堿度燒結礦更有利于促進鐵酸鈣生成、堿度從2.0升至3.0，液相流動性指數提高30%。

⑸、氣孔率

氣孔率高的礦粉因熔融過程氣體逸出，阻礙液相流動。

⑹、SFCA的形成與鐵礦石的種類、化學成分、礦物組成、結晶水含量以及燒結過程中的溫度、堿度等因素密切相關。

3、燒結常用外礦粉化學成分、燒結性能參數對比表

通過上述參數對比可以看出，澳大利亞粉礦的燒結性能明顯好于巴西粉礦，同化溫度一般都在1250度以下，而巴西粉礦同化溫度普遍都在1300以上，同時品位高、SiO₂低的粉礦，液相流動性明顯較品位低、SiO₂高的粉礦差，所以，我們在配礦過程中，要根據各種礦粉的液相流動性和同化溫度，高低搭配，通過合理的配比來達到提高燒結礦產質量的目的。

7  燒結自動化配料及大數據分析

目前，絕大部分燒結廠都采用自動化配料系統。這里所說的自動化配料系統，主要包括：電子皮帶秤、稱量儀表、配料軟件系統構成。這樣的系統只能根據設定的配比，調整電子皮帶秤的轉速，來達到控制給料量的目的。而本文所探討的是：結合燒結各物料的物理化學性質、燒結性能、燒結礦成本要求，計算出既符合燒結礦物理化學成分、冶金性能優異，也滿足成本要求的最合理的配比。

想要達到上述要求，在計算配比時，就要結合前面提到的成本預核算，我們首先確定燃料的配比（可根據實際生產情況調整）；其次根據燒結礦的品位、堿度要求以及各含鐵原料的燒結性能、熔劑的化學性質，確定含鐵原料和熔劑的配比；再次通過配比、各原材料的價格、運費、制造費用、稅率等數據，計算出該配比下的燒結礦成本。通過各種計算結果，得到既能滿足燒結生產需求，又能滿足成本要求的質優價廉燒結礦的配比。

當某一種燒結原料配比有變化時，又能實時反饋燒結礦冶金性能、燒結礦化學成分、成本的變化，通過這一變化，我們能迅速發現問題，并及時提出解決方案。結合大數據分析優化配比方案，不僅能提高燒結礦的產、質量，還有助于降低生產成本，實現資源的高效利用。

8  結語

燒結配料作為燒結生產最重要的一個環節，是燒結優質、高產、低耗的前提，而熟練掌握配料理論基礎知識、各原燃料的理化性質、燒結性能是搞好配料工作的基礎。只有打好了基礎，我們才能更深入的研究配料計算、進行成本核算，為生產優質低耗燒結礦創造良好條件。每個企業因規模、地緣、產品等條件的不同，對自身配料要求也不同，我們切不可盲目的進行比較、復制、粘貼，因從自身條件出發，通過優化配料配料方案，從而走出一條符合自身的經營和發展之路。

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