大比例粉礦燒結試驗研究

摘 要:目前，對于大部分鋼鐵公司而言，均使用的是鐵礦粉中精礦和進口粉礦的比例一直控制在l:1左右。為了能夠大力地降低鋼鐵公司運行的成本，就必須要通過大比例粉礦試驗對該比例進行一定程度的調整，這樣就可以找出一個最佳的配合比，能夠使得鋼鐵公司在實際生產過程中大力地降低運行成本，不斷地增加公司的生產效益，為公司的長久、健康以及穩步地發展具有十分重要的促進作用和意義。本文闡述了采用燒結杯作為實驗手段，研究了不同高比例粉礦對燒結技術指標的影響，給出了為維持燒結礦產質量所采用的工藝參數、操作參數、生石灰配比等的相應調整方法。

關鍵詞:大比例粉礦燒結 試驗最佳配合比

中圖分類號:TF033文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2011)09(c)-0076-01

近年來，我國的鋼鐵公司在燒結生產過程中，所使用的鐵礦粉與進口粉礦的配合比例一直保持在1:1這個比例。除了其他的生產配料比占30%(主要包括回收料、返礦、染料以及各種熔劑等)之外，鐵礦粉與進口的粉礦的比例各占35%。該比例已經在我國鋼鐵鑄造過程中使用了很多年了，一直未變。然而，在2008年突如其來的世界經濟浩劫——世界金融危機，對我國的鋼鐵業以巨大的摧殘，在2009年許多鋼鐵公司開始紛紛地提出了“降低運行成本”的生產口號以及經營策略[1，2]。我們知道，在鋼鐵燒結成本之中，鐵原料成本占85%～90%，因此，降低鐵原料成本就成為燒結生產“低成本運行“的關鍵步驟。為了能夠大力地降低鋼鐵公司運行的成本，就必須要通過大比例粉礦試驗對該比例進行一定程度的調整，這樣就可以找出一個最佳的配合比，能夠使得鋼鐵公司在實際生產過程中大力地降低運行成本，不斷地增加公司的生產效益，為公司的長久、健康以及穩步地發展具有十分重要的促進作用和意義。本文闡述了采用燒結杯作為實驗手段，研究了不同高比例粉礦對燒結技術指標的影響，給出了為維持燒結礦產質量所采用的工藝參數、操作參數、生石灰配比等的相應調整方法。

1 試驗用原料以及燃料的條件

本試驗用到的主要原料有精礦、澳精礦、印度粉礦、南非粉礦、巴西粉礦、酸性精礦、鋼渣、生石灰以及燃料等，這些試驗用的原料中的化學成分的不同導致了配比的不同，這對于燒結試驗最終確定配比具有很重要的作用。

2 試驗方案

2.1 試驗原料的結構

本試驗主要分為三組，即A組:35%南非粉礦+15%印度粉礦；B組:35%南非粉礦+15%澳精粉；C組:24%巴西粉礦+12%印度粉礦。

2.2 試驗內容及目標

通過對上述2.1這對試驗原料的結構的分析，對試驗工藝參數(主要包括混合料水、碳配量以及抽風負壓等)優化、熔劑結構優化等措施，達到穩定和改善燒結礦強度的目的，使“低成本運行”下的原料結構生產及燒結礦產品質量水平滿足煉鐵高爐冶煉需求。

3 試驗結果及分析

3.1 35%南非粉礦+15%印度粉礦(A組)[4]

A組是在燒結礦堿度值(1.6)保持不變的情況下而進行的。由試驗結果可以清楚地看出，垂直燒結速率以及成品率均有一定程度的下降，且原料的利用系數也有所降低，但是與之對應的轉鼓指數有所提高，燒結過程中，對于大顆粒的礦粒能夠將其粉碎，試驗中5～10mm的大顆粒礦粒的數量有了明顯地減少；原料層的厚度有所提高，從350mm提高至580mm。相應地，燒結負壓也隨著原料層的增加而增大，即由原來的8kPa增加至12kPa，垂直的燒結速率也有所增加，利用系數也由原來的1.773t/(m2 h)增加至2.012t/(m2 h)，其他的指標保持不變的數值；燒結礦堿度提高至1.8，成品率保持不變，轉鼓指數提高9.4%。燒結礦中5～10mm粒級繼續減少。這主要是隨燒結礦堿度提高，鐵酸鈣粘結相大幅度增加的結果。

3.2 35%南非粉礦+15%澳精粉(B組)[5]

鑒于上述A組試驗提高燒結礦堿度的效果，本組試驗將堿度控制在1.79，左右，試驗結果比較理想。就該組第一個樣品而言，燒結利用系數達1.78t/(m2h)，轉鼓指數達61.1%，燒結礦成品率提高，粒度組成更趨合理；將混合料水分由5.1%降至4.8%，燒結礦轉鼓指數基本不變，成品率提高，粒度組成改善，但垂直燒結速度和利用系數大幅度降低。說明混合料水分的變化對利用系數影響很大；改變混合料配碳量，燒結礦轉鼓指數基本不變。

3.3 24%巴西粉礦+12%印度粉礦(C組)

由于巴西粉礦TFe高達67.9%，SiO2僅有0.9%，與巴西粉礦進行配比后，為避免燒結礦中SiO2降得太低，所以采用了酸性精礦與之搭配，使燒結礦SiO2含量控制在5%左右，與基準樣相同。從試驗結果來看，在堿度為1.6的情況下，燒結礦成品率、粒度組成、轉鼓指數以及利用系數等各項指標均比較好。

3.4 燒結礦的冶金性能分析

由于此次試驗采用的進口粉礦均屬赤鐵礦，大比例配用后，燒結礦中氧化鐵的含量明顯增加，還原性能得到改善，但RDI+3.15大幅度降低，對高爐冶煉不利。這也是赤鐵礦燒結的一個特點。

4 結語

綜上所述可知，大比例配用進口粉礦燒結，可以改善混合料粒度組成，提高料層透氣性，為低碳厚料層操作創造了條件，有利于燒結技術經濟指標的改善。同時，在生產操作上宜采用“低水、低碳、厚料層”的操作方針。而且，以粉礦為主的混合料燒結，對其H2O、C的波動比較敏感。因此，生產過程中應嚴加控制，確保混合料水、碳及生產操作的穩定。

參考文獻

[1]程國彪，高丙寅，張紅麗.大比例粉礦燒結試驗研究[J].河南冶金，2011，19(1).

[2]程國彪，高丙寅，張春蘇，等.大比例配用進口粉礦的燒結試驗及生產[J].燒結球團，2004，29(1).

[3]周明順，湯清華.含中等程度結晶水的鐵礦粉燒結試驗研究[J].鋼鐵，2006，41(5).

[4]尹桂先，翁得明，胡立新.南非粉礦的燒結試驗研究[J].武鋼技術，2004，42(6).

[5]張玉柱，耿明山，黎剛，等.CVRD和印度高品位粉礦配比對燒結礦質量的影響[J].鋼鐵研究，2006(2).