探討生石灰質(zhì)量對(duì)燒結(jié)礦指標(biāo)影響

于 增 靳亞軍 秦華偉

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

探討生石灰質(zhì)量對(duì)燒結(jié)礦指標(biāo)影響

于 增 靳亞軍 秦華偉

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

通過燒結(jié)杯試驗(yàn)，研究燒結(jié)中生石灰用量和質(zhì)量變化對(duì)燒結(jié)礦指標(biāo)的影響。研究結(jié)果表明：生石灰的質(zhì)量對(duì)燒結(jié)指標(biāo)有著顯著影響，其質(zhì)量不僅體現(xiàn)在CaO含量的高低，還與其濕容性、反應(yīng)活性、礦化能力等指標(biāo)有很大關(guān)系。

生石灰 質(zhì)量 燒結(jié)礦指標(biāo) 影響

0 前言

生石灰分散性強(qiáng)、具有粘性、密度小等特點(diǎn)，是鋼鐵工業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)中的常用熔劑。燒結(jié)生產(chǎn)添加生石灰能強(qiáng)化制粒過程和制粒效果，提高生球的強(qiáng)度及其濕容性，進(jìn)而改善燒結(jié)混合料的原始透氣性；經(jīng)充分與水消化后能預(yù)熱混合料，提高混合料的原始溫度，減輕燒結(jié)過程的過濕現(xiàn)象；調(diào)節(jié)燒結(jié)礦堿度，在燒結(jié)中參與反應(yīng)生成低熔點(diǎn)硅酸鹽或鐵酸鈣液相等，對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度、礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)等有直接影響。尤其在目前燒結(jié)生產(chǎn)中的熔劑結(jié)構(gòu)條件下(生石灰+石灰石+白云石)，生石灰的配加比例較低，其用量多少和質(zhì)量好壞將對(duì)燒結(jié)過程及燒結(jié)礦質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。

1 試驗(yàn)研究

1.1 燒結(jié)杯試驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)

試驗(yàn)用燒結(jié)杯設(shè)備及工藝參數(shù)見表1。

表1 燒結(jié)杯設(shè)備及工藝參數(shù)

表2 燒結(jié)試驗(yàn)原料化學(xué)成分 / %

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1不同用量生石灰試驗(yàn)

本試驗(yàn)研究以某鋼鐵公司燒結(jié)系統(tǒng)原料結(jié)構(gòu)為主，利用燒結(jié)杯試驗(yàn)方法，在保持原料結(jié)構(gòu)及主要配比不變條件下，改變?cè)囼?yàn)結(jié)構(gòu)中燒結(jié)熔劑石灰石和生石灰的使用配比，對(duì)比采用配加4%石灰石粉及全生石灰進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，燒結(jié)礦堿度基數(shù)R=1.90。燒結(jié)試驗(yàn)原料化學(xué)成分見表2，試驗(yàn)原料結(jié)構(gòu)及配比方案見表3。

表3 試驗(yàn)原料配比

1.2.2 不同質(zhì)量生石灰試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)研究以某鋼鐵公司燒結(jié)系統(tǒng)原料結(jié)構(gòu)為主，在保持原料結(jié)構(gòu)及配比不變條件下，對(duì)比2種不同質(zhì)量生石灰對(duì)燒結(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響。試驗(yàn)所用生石灰分別取自現(xiàn)場(chǎng)燒結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)。本試驗(yàn)原料結(jié)構(gòu)中鐵礦原料D、E、L比例恒定，燒結(jié)礦理論堿度設(shè)定為R=1.95。燒結(jié)試驗(yàn)原料化學(xué)成分見表4。試驗(yàn)原料結(jié)構(gòu)及配比方案見表5。

表4 燒結(jié)試驗(yàn)原料化學(xué)成分 /%

表5 試驗(yàn)原料結(jié)構(gòu)及配比方案

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 不同生石灰用量對(duì)燒結(jié)指標(biāo)的影響

該結(jié)構(gòu)對(duì)比試驗(yàn)表明：配加4%石灰石粉與全生石灰燒結(jié)比較，其燒結(jié)速度呈降低趨勢(shì)，強(qiáng)度明顯改善，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高約3個(gè)百分點(diǎn)，成品率降低約1.5個(gè)百分點(diǎn)，其余指標(biāo)基本處于同一水平。綜合分析，隨生石灰用量增加，礦化反應(yīng)速度加快，有利于強(qiáng)化燒結(jié)過程，燒結(jié)速度變快，利用系數(shù)增加，成品率升高。又因生石灰強(qiáng)化作用明顯，燒結(jié)速度過快，高溫保持時(shí)間不足，導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度下降。試驗(yàn)燒結(jié)礦指標(biāo)和成分見表6、表7。

2.2 不同質(zhì)量生石灰對(duì)燒結(jié)指標(biāo)的影響

表6 試驗(yàn)燒結(jié)礦指標(biāo)

表7 試驗(yàn)燒結(jié)礦成分

2.2.1 對(duì)燒結(jié)指標(biāo)的影響

S3和S4兩組燒結(jié)杯試驗(yàn)中，生石灰從化學(xué)成分看同一水平，含鈣量相同，但通過實(shí)物觀測(cè)，2#生石灰實(shí)物質(zhì)量較差，表現(xiàn)在淌灰面較多、色澤暗。

當(dāng)采用1#生石灰進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均處于正常水平。利用系數(shù)為1.94 t/m2·h，垂直燒結(jié)速度17.97 mm/min，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)68.27%，成品率84.33%，-5 mm粒級(jí)含量15.54%。當(dāng)采用2#生石灰進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，與S4比較，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均有下滑趨勢(shì)。利用系數(shù)降低了0.15 t/m2·h，垂直燒結(jié)速度降低了1.41 mm/min，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)降低了1個(gè)百分點(diǎn)，成品率降低了2.58個(gè)百分點(diǎn)，-5 mm粒級(jí)含量升高了2.45個(gè)百分點(diǎn)。燒結(jié)杯試驗(yàn)表明：生石灰的實(shí)物質(zhì)量對(duì)燒結(jié)指標(biāo)的影響較為明顯。燒結(jié)杯試驗(yàn)燒結(jié)礦指標(biāo)見表8，燒結(jié)礦成分見表9。

表8 試驗(yàn)燒結(jié)礦指標(biāo)

表9 燒結(jié)礦成分

2.2.2 試驗(yàn)礦物組成分析

S3和S4兩組燒結(jié)礦均 小于1.0%。測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符。

2.6 回收試驗(yàn)

選擇2個(gè)鈮鐵試樣進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表6。

表6 回收試驗(yàn)結(jié)果

從表6可以看出，本方法加標(biāo)回收率在96.0%～104%之間，結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度。

2.7 樣品分析

按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定2個(gè)鈮鐵合金試樣，并與國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心定值結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，比對(duì)結(jié)果見表7。

3 試驗(yàn)方法步驟

準(zhǔn)確稱取0.100 0 g試樣于200 mL聚四氟乙烯燒杯中，加入10 mL HNO3,分次滴加5 mL HF，邊滴邊搖,置于控溫電熱板60 ℃，樣品難溶時(shí)，加過氧化氫助溶，待樣品溶解完全后，定容于100 mL塑料容量瓶?jī)?nèi)，用于測(cè)定Ti、Ta、Si、Al、P。同時(shí)將定容后的溶液作為母液，移取10 mL于100 mL塑料容量瓶中，定容，混勻，測(cè)定Nb。分析元素的最佳譜線見表8。

表7 樣品分析結(jié)果比對(duì)

表8 元素的最佳分析譜線

4 結(jié)論

(1)通過實(shí)驗(yàn)研究，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方法，使電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鈮鐵中鈮鈦鉭硅鋁磷的分析研究有了新的突破。

(2)本方法的應(yīng)用使Nb、Ti、Ta、Si、Al、P測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.0%，加標(biāo)回收率在96.0%～104%之間，因此測(cè)定結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度。

[1] GB/T3654.1-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.紙上色層分離重量法測(cè)定鈮、鉭量[S].

[2] GB/T3654.3-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.重量法測(cè)定硅量[S].

[3] GB/T3654.5-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.鉬藍(lán)光度法測(cè)定磷量[S].

[4] GB/T3654.8-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.變色酸光度法測(cè)定鈦量[S].

[5] GB/T3654.10-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.EDTA容量法測(cè)定鋁量[S].

[6] 邵海舟，劉成花.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定鈮鐵中鈮鈦鉭硅鋁磷[J].冶金分析，2011,31(12)：54-57.

[7] 王志臣.原子吸收高精度測(cè)量法測(cè)定超塑合金中鎂[J].分析實(shí)驗(yàn)室(Chinese Journal of Analysis Laboratory),1983 (1):13.

DISCUSSION ON THE INFLUENCE OF QUICKLIME QUALITY ON SINTER INDEX

Yu Zeng Jin Yajun Qin Huawei

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

In this paper, the influence of the amount of lime and the change of the performance of sinter flux on the sinter index was studied by the sintering cup test. Through the comparative study of the sintering cup test, the change of Sinter Index is investigated, which can provide guidance for the production of quicklime.

quicklime quality sinter index influence

，助理工程師，河南.安陽(yáng)(455004)，安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司煉鐵廠；

2017—2—10