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1、收稿日期: 2001- 02- 02 联系人: 张永中(243021)安徽 马鞍山钢铁公司二烧结厂碱度、 SiO2及MgO 含量对烧结矿产质量的影响张永中 卢志武 饶梓生 王 辉( 马鞍山钢铁公司二烧结厂)摘 要 在马钢二烧目前的原料条件下, 就烧结矿碱度、 SiO2及MgO 含量对其产质量的影响进行了研究。结果表明, 随烧结矿碱度及 SiO2含量提高, 利用系数提高, 烧结矿强度变好; 但MgO 含量提高, 对烧结矿质量有不利影响。关键词 烧结矿 碱度 SiO2 MgO1 前 言马钢二烧现有 3台 75m2烧结机 ( 建于 6070 年代) , 年设计能力 180 万 t, 使用的原料基 本
2、上是公司内部的自产精矿,系全精矿烧结。由于设备老化, 加之原料条件差, 影响了烧结矿产质量。近几年来,通过一系列技术改造,各 项技术经济指标逐年得到改善, 2000 年,生产能力达到了250 万 t。但炼铁和烧结能力不匹配的问题一直存在 ,铁水严重不足, 影响了公司的整体效益。因此,烧结矿产质量成了炼铁生 产的瓶颈问题。为了探讨优质、高产的原料条件, 我厂与马钢钢研所合作, 就马钢目前的原料结构进行了 SiO2、MgO 含量及碱度的水平试验。结果表明: 随烧结矿SiO2含量及碱度提高,技术经济指标得到改善, 利用系数及烧结矿强 度均提高; 在高碱度条件下 ,随 MgO 含量增加,各项指标均变差
3、; 以蛇纹石部分取代白云石后, 烧结矿强度改善, 利用系数略增; 提高 碱度, 降低 SiO2含量, 都能使烧结矿冶金性能变好。2 试验条件及方案211 试验条件 除蛇纹石和生石灰外,试验所用原料全部取自二烧生产现场, 其化学成分见表 1。表 1 含铁原料的化学成分 ( % )原料名称TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3TiO2SP烧损 凹精63 1632613151890 1503015961167114420 113001042- 2102 炉灰42 148715961244179116202105014600 13110105122137 铁皮68 100-213121440150
4、00180-0 1085- 3150FTC65 105219131160113010761103010990 1010010271122 桃精56 1691515761574167015080140011890 1153010026107 印粉61 110119231450 1713015151184011240 1019010284165 桃粉51 116-8150810011000-3100试验在 300mm 的烧结杯中进行, 料层高度为 550mm, 点火负压 6kPa, 点火时间 115min,抽风负压 11kPa。烧结完毕后,自然冷却,然后取出烧结饼作落下和 ISO转鼓试验。 212
5、 试验方案试验设计见表 2,混合料配比见表 3。其中, 第 1 7 组试验是通过调整 SiO2含量低的 印粉和SiO2含量高的桃粉配比来调节烧结矿的SiO2含量, 同时, 变动石灰石和白云石配比来调整烧结矿碱度和 MgO 含量。第 8 组试验则是以28%的 FTC 和 24% 印粉全部取代桃粉和桃精,并用一定量的蛇纹石部分取代白云石。表 2 各组试验因素的水平 ( % )编号SiO2RMgO备 注 151161182 18基准组 251161162 18低碱度 351172102 18高碱度 451171172 15低MgO 含量 551171173 11高MgO 含量 641981182 1
6、8低SiO2含量 751351182 18高SiO2含量 851151182 18添加蛇纹石47第 26 卷 第 5期 2001年 9 月烧 结 球 团SINTERING AND PELLETIZING表 3 混合料配比 ( %)编号凹精炉灰铁皮FTC桃精印粉桃粉白云石蛇纹石石灰石焦粉生石灰 13966201471571512115-212361341523966201481461612108-0102613415 33966201461581512122-4150613415 43966201481071010141-2104613415 53966201471571513182-01206
7、1341563966201411 1531512123-2104613415 739662814-1212114-2104613415 8355828-24-710931047186613415注: 生石灰系公司石灰窑石灰。3 试验结果及分析311 烧结矿碱度的影响 不同碱度对利用系数和烧结矿转鼓强度的影响见图 1。从试验结果可以看出,当烧结矿SiO2含量一定时,随碱度提高,利用系数呈显著上升趋势,垂直烧结速度也明显加快 ( 由19134mm/ min 提高到 21147mm/ min) 。随碱度从 1160 上升到2100, 烧结矿转鼓强度从 54167% 提高到 64%,有很大改善。这主要
8、是因为高碱度烧结矿原料中配有较多的 CaO, 使料层透气性大大改善,烧结过程的氧化性气氛增强, 促使 液相量相应增多, 生成较多铁酸钙粘结相的缘故。同时, 由于烧结成品率随碱度升高而提高,固体 燃 耗 也 相 应 下 降,由 52139kg/ t 降 至 51121kg/ t。但碱度由 1160 提高到 2100 后,烧结矿品位从57137%降至 56146% 。图 1 碱度对利用系数和转鼓强度的影响 312 不同 SiO2含量的影响第 7、1、6 三组试验构成了不同 SiO2含量水平试验。如图 2 所示,随烧结矿 SiO2含量增加, 利用系数略有升高,强度指标变好。当SiO2含量从 5104
9、% 提高到 51 38%时, 利用系数由1133t/ ( m2#h) 上升到 1144t/ ( m2#h) , 转鼓指数从 58140% 提高到 60173% , 成品率也由74166%提高到 76117%。相反,SiO2含量较低时, 烧结矿液相量较少,烧结带变薄,垂直烧结速度增快,烧结矿强度变差。图 2 SiO2含量对利用系数和转鼓强度的影响313 不同 MgO 含量的影响第 4、1、5 三组试验构成了不同 MgO 含量水平试验。由图 3 可知,随MgO 含量增加,利 用系数、转鼓强度和成品率均呈下降趋势。这可能是因为在高碱度条件下, MgO 含量较高时,会形成较多的铁酸镁液相,使料层透气性
10、变差。此外, 随MgO 含量增加 , 烧结矿中的铁酸盐逐 渐被玻璃质和少量 2CaO#SiO2所取代,也导致烧结矿强度降低,成品率和利用系数下降。图 3 MgO 含量对利用系数和转鼓强度的影响314 配用蛇纹石试验当以 3104%的蛇纹石取代白云石, 并以配 量较大的低 SiO2印粉 ( 24%) 和 FTC ( 28%)取代 桃 粉 和 桃 精 时,烧 结 矿 转 鼓 强 度 由59133%提高到 60113% ,利用系数从 11 45t/ ( m2#h) 提高到 1149t/ ( m2#h) 。蛇纹石是一种高SiO2、高 MgO 物料,经细磨后加入烧结料48烧 结 球 团第 26 卷中,
11、增加了与其他脉石的反应性,使液相增加并使颗粒易于粘结,因而强度有所提高, 但其对利用系数和成品率的影响并不明显。4 烧结矿的冶金性能取1 7组烧结矿进行冶金性能检测, 其结果见表4 和表 5。表 4 烧结矿还原性及还原粉化试验结果 ( % )组号RDI+ 613RDI+ 3115RDI- 015RI180 144 18365 14710 18275191250 11269 165918670121 363 18577 173619073137 454 19170 186913274113 552 10569 186917978170644 14465 18310 18374140 755 12
12、370 183915378118表 5 烧结矿熔滴性能试验结果组 号TS/ eTM/ eTD/ eTD- TS/ eTD- TM/ e$Pmax/ kPaS 值/ kPa#e111101312146535515341070492211051290141030512031922302311101354147036011641119284410981280144034216071159711511341296144030614451786497611151306144533013951688437711121292147035817851786598411 还原粉化性以上 7 组烧结矿的还 原粉化
13、指标良好,RDI+ 6 13在 44144% 63185% 范围内,只有第 1、6 两组低于45% , RDI+ 3115为 65147% 77173%,RDI- 0 15大都在6190% 10183% 之间, 仅第 1、6两组超过 10%。这可能是因为高炉灰与铁皮同时配加 , 烧结矿 FeO 含量较高,使还原粉化指标大为改善, 但这也掩盖了其它参数变化对烧 结矿还原粉化指标的影响。412 还原性由表 6 可知, 烧结矿的还原度指数 RI18 0在70121% 78170% 之间, 其中, 第 1、5、 7组超过了75%, 其余 4组在 70% 75% 之间。与此类 FeO 含量较高的烧结矿相
14、比, 其还原度指数略低。413 熔滴性能7 组烧结矿熔滴性能可以概括为:软化熔融温度较高, 软熔区间 ( TD- TS, TD- TM) 较窄, 透气性指标尚可,滴下量不大,渣铁分离良好。值得一提的是碱度较低的第二组, TS为 1105e , TM达 1290 e , TD- TS在 7 组中最窄,仅305e , 滴下量大 ( 10214g) , 透气性良好, S值为 302。还有碱度较高的第三组, 其熔融温度最高, 达 1354e , TD- TM区间最窄, 为 116e ,透气性指标最低, S 值仅 284kPa#e 。全面衡量冶金性能, 以 1、3、6 组较好。5 结 论目前, 马钢二烧
15、烧结矿碱度为 1175, MgO为 310%, 烧结矿质量不能满足炼铁厂的要求,主要表现在烧结矿强度差,入炉烧结矿中小于5mm 粒级达 1518%, 5 10mm 粒级达到 30%, 烧结矿 ISO 转鼓指数只有 59148%。根据本次试验结果, 我们认为二烧在今后的生产中应注意以下几点:1) 应按 R 210 来组织生产,以提高烧结机的利用系数和烧结矿强度,满足炼铁厂对烧结矿产、质量的要求。2) 烧结矿MgO含量应由目前的 310% 降至215% 以下。由试验可知, MgO 从 312% 降至216% 时,利用系数提高 1015%,烧结矿转鼓指数提高 217%,品位上升 0131%,固体燃耗
16、下降1% , 。加之,目前二烧烧结矿 Al2O3含量已降低了 50% 左右, 因此, 完全可以降低 MgO 含量,以提高烧结矿品位和质量。3) 在原料条件比较优越的前提下 ( 即高品位富矿粉配量达总料比的 50% 以上时) ,可以考虑用蛇纹石粉代替白云石粉和石灰石灰, 以进一步提高烧结矿质量。492001年第 5 期张永中等: 碱度、 SiO2及MgO 含量对烧结矿产质量的影响收稿日期: 2001- 02- 12 联系人: 宋彦洪(056300)河北 邯郸市 中国新兴铸管股份公司烧结分厂低温烧结技术的应用宋彦洪( 新兴铸管股份有限公司烧结分厂)摘 要 阐述了低温烧结技术的原理和工艺要求, 结合烧结生产的原料条件和设备条件, 论述了分厂实施低温烧结的可行性, 介绍了为满足低温烧结工艺要求所进行的工艺设备改造。总结了分厂 3 台烧结机实施低温烧结后所取得的经济效益。关键词 低温烧结 铁酸钙 烧结矿质量 效益1 前 言为了进一步提高烧结矿的质量, 改善烧结 矿的粒度组成及还原性, 烧结分厂自 2000 年 9月在 3 台烧结机上实施了低温烧结,为炼
