配加國(guó)內(nèi)精礦粉燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)研究

羅雙華，臧保文

（陜鋼集團(tuán)漢鋼公司，陜西 漢中 724200）

目前我國(guó)高爐的爐料結(jié)構(gòu)以燒結(jié)礦為主，配以一當(dāng)量的球團(tuán)礦和天然塊礦。燒結(jié)礦的性能優(yōu)于天然礦石，大大改善了高爐冶煉過(guò)程，使高爐生產(chǎn)指標(biāo)有了大幅度提高。由于國(guó)內(nèi)鐵礦中貧礦和多元素復(fù)合礦較多，國(guó)內(nèi)礦使用比例受限，鐵礦石大多依賴(lài)于進(jìn)口。近年進(jìn)口鐵礦石價(jià)格漲幅迅猛，進(jìn)口礦資源進(jìn)一步壓縮受限，謀求國(guó)內(nèi)礦資源的利用迫在眉睫。本文通過(guò)配加不同比例國(guó)內(nèi)精礦粉燒結(jié)杯試驗(yàn)，尋求國(guó)外進(jìn)口礦粉與國(guó)內(nèi)精礦粉的資源互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配礦生產(chǎn)。

1 試驗(yàn)原料

1.1 試驗(yàn)礦粉化學(xué)成分（見(jiàn)表1）

表1 原料化學(xué)成分 %

1.2 國(guó)內(nèi)精礦粉特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)鐵礦中貧礦和多元素復(fù)合礦較多，脈石含量多，有害雜質(zhì)元素較多，粒度細(xì)，亞鐵含量高，更多用于球團(tuán)礦生產(chǎn)。燒結(jié)生產(chǎn)以前只是少量配加國(guó)內(nèi)精礦粉，因其價(jià)格相對(duì)便宜，開(kāi)采至運(yùn)輸路途近，近年來(lái)使用配加比例逐漸加大。

2 燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)配比方案

通過(guò)調(diào)整各礦種配加比例，使精礦粉配比由5%~50%依次遞增配加進(jìn)行燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)共10組（見(jiàn)表2）。

2.2 實(shí)驗(yàn)配水及主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（見(jiàn)下頁(yè)表3和下頁(yè)表4）

表4 燒結(jié)杯試驗(yàn)燒結(jié)礦化學(xué)成分和堿度

2.2.1 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度關(guān)系（見(jiàn)圖1）

由圖1可以看出，隨精礦粉配比增加燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度先升高后降低，配加5%、20%~40%區(qū)間時(shí)轉(zhuǎn)鼓指數(shù)最好，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)變化趨勢(shì)符合生產(chǎn)實(shí)際。受燒結(jié)杯自身徑向溫度場(chǎng)影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能有所偏差。

圖1 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度關(guān)系

2.2.2 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與成品率關(guān)系（見(jiàn)圖2）

由圖2可以看出，隨精礦粉配比增加成品率波動(dòng)較大，配加15%~35%區(qū)間時(shí)成品率較好。國(guó)內(nèi)精礦粉粒度較細(xì)，隨配加比例提高燒結(jié)制粒受影響較大，考慮配水及垂直燃燒速度差異對(duì)成品率數(shù)據(jù)有所影響。

圖2 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與成品率關(guān)系

3 燒結(jié)礦冶金性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析（見(jiàn)下頁(yè)表5）

表5 燒結(jié)杯試驗(yàn)燒結(jié)礦冶金性能指標(biāo)

3.1 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與低溫還原粉化指數(shù)關(guān)系（見(jiàn)圖3）

由圖3可以看出，隨精礦粉配比增加燒結(jié)礦低溫粉化指數(shù)呈先平穩(wěn)上升后穩(wěn)步下降趨勢(shì)，配加15%~45%區(qū)間時(shí)低溫粉化指數(shù)較適宜，配加25%~35%時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果最佳。堿度及成分波動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有所干擾。

圖3 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與低溫還原指數(shù)關(guān)系

3.2 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與燒結(jié)礦熔滴性能的關(guān)系（見(jiàn)下頁(yè)圖4和下頁(yè)圖5）

由下頁(yè)圖4可以看出，隨精礦粉配比增加燒結(jié)礦軟化開(kāi)始溫度呈現(xiàn)波峰狀變化，配加15%~35%時(shí)軟化開(kāi)始溫度較適宜。

圖4 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與軟化開(kāi)始溫度關(guān)系

圖5可以看出，隨精礦粉配比增加燒結(jié)礦熔滴性能區(qū)間增大較為平緩，配加10%~30%區(qū)間時(shí)熔滴性能區(qū)間較適宜。

圖5 國(guó)內(nèi)精礦粉配比與熔滴性能溫度區(qū)間的關(guān)系

4 結(jié)論

1）配加15%~35%國(guó)內(nèi)精礦粉燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、成品率有明顯的改善提升，有助于提高燒結(jié)礦強(qiáng)度及產(chǎn)量。

2）配加15%~45%國(guó)內(nèi)精礦粉燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)，燒結(jié)礦低溫還原粉化指數(shù)提升較好，配加25%~35%時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果最佳。

3）配加15%~30%國(guó)內(nèi)精礦粉燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)，燒結(jié)礦軟化開(kāi)始溫度較為適宜；配加10%-30%熔滴性能區(qū)間較好。

4）排除成分差異及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的隨機(jī)性，綜合考慮燒結(jié)生產(chǎn)成本和燒結(jié)礦冶金性能，建議配加國(guó)內(nèi)精礦粉15%~30%左右較為適宜。