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1、提高褐铁矿比例烧结技术研究武轶金俊( 马钢技术中心，安徽马鞍山2 4 3 0 0 0 )摘妻通过对烧结配矿优选试验、不同R 、S i O z 和M g O 含量试验、不同的石灰石粉粒度试验结果的研究分析，提出了在高配比褐铁矿条件下适宜的配矿方案及合理的工艺参数。试验结果表明，石灰石粉粒度对烧结指标的影响较大。减少石灰石粉中 1 m m 部分的比例，可使烧结生产率显著提高，烧结矿转鼓强度改善，固体燃耗降低。关键词褐铁矿烧结配矿成分石灰石S T U D YO NH I G HR A T I OO FL I M O N I T ES I N T E R I N GT E C H N I Q U EW
2、 UY i( M a a n s h a nI r o na n dS t e e lC o ，L t d T e c h n o l o g yC e n t e r ，A n h u i ，M a a n s h a n2 4 3 0 0 0 )A b s t r a c tT h es u i t a b l ep r o c e s sp a r a m e t e r sw i t hh i g hr a t i oo fl i m o n i t ew e r ep u tf o r w a r dt h r o u g hs t u d y i n go p t i m i z
3、a t i o no fo r eb l e n d i n g ，d i f f e r e n tb a s i e i t y ，s i l i c aa n dM g Oc o n t e n to fs i n t e r ，d i f f e r e n tg r a n u l a t i o no fl i m e s t o n e T h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a tg r a n u l a t i o no fl i m e s t o n eh a sag r e a ti n f l u e n c
4、et os i n t e ri n d i c e s W h e n l m mo fl i m e s t o n ei sr e d u c e d ，n o to n l yp r o d u c t i v i t yi sh i g h ，b u ta l s oT Io fs i n t e ri si m p r o v e da n df u e lc o n s u m p t i o ni sr e d u c e d K e yw o r d sl i m o n i t e ；s i n t e r i n g ；o r eb l e n d i n g ；c h
5、e m i s t r y ；l i m e s t o n e1 前言目前，国内外钢铁市场竞争激烈，钢铁企业要想进一步提高竞争力，仅靠提高烧结矿品位难度较大。在烧结生产过程中，原料成本占烧结矿总成本的8 0 ，因此开发利用廉价的褐铁矿，大幅度降低烧结矿成本，可以进一步降低生铁的成本。同时，这也是钢铁企业目前解决资源危机的一条有效出路。褐铁矿是种含1 0 左右结晶水的赤铁矿。一般粒度较粗，疏松多孔、同化速度快、堆比重小，还原性好，熔化温度低。在烧结过程中，由于结晶水脱除，烧损大，收缩率大，烧结矿气孑L 率高，强度低；此外褐铁矿烧结过程中结晶水的排除需要吸热，所以，褐铁矿用于烧结后会影响成品率和
6、生产率，固体燃耗上升，配用比例较高时烧结矿的转鼓强度和R D I 变差，因而限制了褐铁矿在烧结生产中的推广应用。2 试验方法及试验内容2 1 试验方法烧结试验在( 3 0 0 r a m 烧结杯上进行，料层高度为7 0 0 r a m ，点火负压6 k P a ，点火时间1 5 m i n ，烧结抽风负压为1 2 k P a 。烧结饼经机上冷却后，进行落下和I S O 转鼓试验，然后取样做化学分析和冶金性能检验。2 2 试验内容试验内容包括烧结配矿优选试验；进行探讨烧结矿R 、S i O z 和M g O 变化时，对烧结主要技术经济指标及冶金性能的影响研究；探讨不同的石灰石粉粒度对烧结利用系数
7、等主要技术经济指标的影响研究。考察不同的石灰石粉粒度对烧结矿强度和利用系数等指标的影响，从而提出适宜的石灰石粉粒度。8 03 烧结配矿优选试验根据褐铁矿的自身特性，并结合马钢近年来的原料资源情况，共设计了6 组配矿试验。其中，方案1 用姑精、姑粉调整烧结矿S i O z 含量，其它方案用蛇纹石调整烧结矿S i 0 2 含量。为获得最佳的烧结性能，对每组配矿方案进行配水、配碳优化试验，以摸索适宜的混合料水分及焦粉配比。各方案配用褐铁矿比例及试验结果见表1 。表1 各组烧结试验结果 方案淼组号黝饿V _ 赢黧一。学赫差譬2345 B6 04 32 0 7 61 5 4 27 7 1 26 7 5
8、76 3 7 251 85 C5 84 52 1 0 11 5 1 77 6 8 86 8 0 76 7 6 15 D5 74 32 0 0 91 4 9 87 7 0 96 7 8 06 Z 8 55 E6 34 32 1 0 11 5 6 77 6 8 86 6 5 76 4 1 16 A5 84 12 1 7 51 5 8 27 7 2 16 7 7 06 0 4 56 B6 14 32 2 6 01 5 5 87 6 9 36 7 4 56 4 4 061 86 C5 74 52 1 2 41 5 2 97 6 7 96 8 1 36 7 9 96 D5 84 32 1 3 11 4
9、9 47 6 8 86 8 2 36 3 5 66 E6 44 32 3 3 41 5 6 97 6 9 96 6 3 86 4 5 93 1 不同焦粉配比试验综合各方案的生产率及烧结矿转鼓强度等指标可得，方案1 3 的适宜焦粉配比为4 3 ，其利用系数较高，转鼓指数适中；方案4 6 的适宜焦粉配比为4 1 ，其利用系数最高，转鼓指数尚可。由此可以看出，随着褐铁矿配比的增加，焦粉的适宜配比并没有增加，反而略有下降。这主要是由于褐铁矿易于被同化，在烧结过程中需要较少的能量就可生成同样含量的熔体，即需要较少的能量生成同样含量的粘结相。这意味着褐铁矿脱水所需的额外能量可以被它的易熔性所抵消。3 2
10、不同混合料水分试验综合烧结生产率、转鼓强度及固体燃耗等各项指标来看，方案1 6 的混合料适宜水分为6 o 左右，其利用系数及转鼓指数均适中。这说明褐铁矿比例由8 逐步增加到1 8 时，混合料的适宜水分并没有明显增加。然而众所周知，褐铁矿很疏松，它在制粒过程中吸收很多水分，如果加水量不增加，会导致颗粒表面用8 】51879941916O86929419841O2227O4734O37342463666666666666663O77O30333372372627l35191231577846667566676666666666666669999594541941O9719O09091921L 良豇
11、L 豇LL 豇L 吼L 吼LL777777777777774887O46447651679717732O662614555745555665585521376368933O835446747O722O12O42222232l1222Z222222Z222135331353313534444444444444490796211837107豇豇豇量吼色吼乱豇良豇豇豇If；M墟圮m堰觚拈纪绳强强圮m0n”83855557l27O78414644O66666662O7333O177O20857789776666666427l8l9229181O77676777777777124O60767985846
12、5444551l1 l1118353639O86227231llO1122222223l35331乱屯屯t “屯t41O283O6666566征姐侣忙囝诬叭于制粒的自由水减少。国外研究证明，通过增加混合料水分，制粒效果能得到保持或改善。试验结果与之不同主要是由于褐铁矿所替代矿种特性不同以及取代比例造成的。其一，褐铁矿所替代的两种矿的适宜水分也较高；其二，褐铁矿替代其它矿的比例不高，仅在5 1 0 之间。3 3 不同褐铁矿配比试验由图1 、表2 可见，当褐铁矿配比提高到1 3 时以方案4 较为适宜，其生产率略低，烧结矿转鼓强度较好，固体燃耗较低；烧结矿还原粉化性能略有改善，还原性及熔滴各项指标与
13、基准组相比无明显差异。当褐铁矿配比提高到1 8 时以方案6 较为适宜，其生产率略低，烧结矿转鼓强度较好，固体燃耗较低；烧结矿还原粉化、还原性指标与基准组相比无明显差异，熔滴性能有所改善，熔融区间变窄。4 不同R , S i 0 2 和M g O 含量试验L7试验结果( 见表3 ) 表明：( 1 ) 随着烧结矿S i O 。含量增加，烧结矿粘结相增加，烧结过程透气性变差，烧结生产率呈下降趋势，强度指标变好，烧结矿固体燃耗无明显变化。烧结矿S i O ：含量每提高0 1 ，其品位约降低0 2 2 。烧结矿S i O 。含量保持为4 7 5 时，其烧结生产率略低，转鼓强度与基准组水平相近。( 2 )
14、 随烧结矿M g O 含量的增加，烧结矿产量、转鼓强度均有所下降，固体燃耗上升。尤其当M g O 含量提高到2 2o A 时，烧结生产率、转鼓指数下降的幅度较大。烧结矿M g O 含量每提高0 1 ，其品位约降低0 0 7 。在高炉炉料结构及炉渣性能允许的情况下，可将烧结矿M g Oj1 罢 I l f备- 1 4 1 B2 B3 B4 A5 A6 A组号图1不同褐铁矿配比时烧结的生产率、转鼓指数和固体燃耗变化情况含量降低到1 8 0 ，其烧结生产率和转鼓强度等指标与基准组水平相近。表2 还原性、还原粉化及熔滴性能试验结果8 2( 3 ) 随烧结矿碱度的提高，烧结生产率及烧结矿强度指标均呈上升
15、趋势，烧结固体燃耗略有下降。烧结矿碱度每提高0 1 ，其品位约降低0 3 4 。在高炉炉料结构及炉渣性能允许的情况下，可将烧结矿碱度提高到2 1 5 ，其烧结生产率和转鼓强度等指标比基准组有所提高。5 不同石灰石粉粒度试验石灰石粉在烧结混合料中是难以参加制粒的物料，粉矿不易附在大粒石灰石粉表面，而较细的石灰石粉粒子也不紧密地附着于其它粒子外表面。增大其粒度可使料层透气性有所改善。此外，改变石灰石粉粒度将影响高温带的反应，因为烧结基本上是矿石与熔剂之间的反应，所以使用粗粒熔剂就会延缓液相生成速度。为了摸索适宜的石灰石粉粒度组成，配用不同粒度的石灰石粉进行了对比试验。表4 不同石灰石粉粒度试验结果
16、试验结果( 见表4 ) 表明，当褐铁矿配比为1 3 时，使用l 3 m m 石灰石粉后，混合料透气性改善，烧结时间缩短，垂直烧结速度提高，烧结生产率提高了1 1 8 个百分点，烧结矿转鼓强度由6 7 7 0 提高到6 8 7 3 ；固体燃耗无明显变化。烧结矿还原粉化指标得到改善，R D I + 3 1 5 、R D I + 6 3 分别提高到7 3 8 2 、4 9 2 5 。烧结矿还原度及熔滴指标没有明显变化。配加2 - - - 3 m m 石灰石粉后，垂直烧结速度进一步提高，但烧结矿中开始出现未反应的石灰石粉，这将带来一些问题，如液相量过少，粘结相不足，从而导致成品率下降，返矿量增加，烧结生产率从1 7 5 8 t m 2 h 回落到1 5 9 5 t m 2 h ，烧结矿转鼓强度及固体燃耗无明显变化
