濟(jì)鋼燒結(jié)配加石灰石粉的試驗(yàn)研究及應(yīng)用.doc

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1、冶金之家網(wǎng)站濟(jì)鋼燒結(jié)配加石灰石粉的試驗(yàn)研究及應(yīng)用夏世元，華旭軍，楊魯光(濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)公司)摘要：介紹了濟(jì)鋼400m2燒結(jié)機(jī)配加石灰石粉部分替代生石灰的試驗(yàn)及應(yīng)用情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，在濟(jì)鋼原料及工藝條件下，燒結(jié)生產(chǎn)中配加1．66%左右的石灰石替代生石灰，對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)無負(fù)面影響，而且可以降低熔劑成本，提高堿度穩(wěn)定率。關(guān)鍵詞：燒結(jié)；熔劑成本；石灰石0前言目前燒結(jié)使用的熔劑主要有石灰石、白云石、消石灰、生石灰等［1］。生石灰強(qiáng)化燒結(jié)的作用已被廣泛認(rèn)可。但隨著國內(nèi)鐵礦石資源的日益緊缺，國外礦粉比例大幅提高，其粒度較國內(nèi)礦粉粗且均勻，混合料原始透氣性較好。在這種新的原料結(jié)構(gòu)條件下，

2、通過全生石灰燒結(jié)來強(qiáng)化生產(chǎn)的作用已經(jīng)被削弱。濟(jì)鋼400m2燒結(jié)機(jī)原熔劑結(jié)構(gòu)為生石灰和輕燒白云石，燒結(jié)礦堿度2．05倍，由于熔劑用量大，混合料制粒效果較好，造成混合料透氣性過好，不僅使熔劑成本升高，還影響了燒結(jié)礦質(zhì)量。為此，濟(jì)鋼燒結(jié)從熔劑結(jié)構(gòu)入手，開展了石灰石粉替代部分生石灰粉的生產(chǎn)實(shí)踐，取得了降低熔劑成本、提高燒結(jié)礦質(zhì)量的預(yù)期效果。1試驗(yàn)情況1．1試驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)控制試驗(yàn)首先將原料按配比經(jīng)人工用電子秤稱量后，在混合機(jī)內(nèi)干混4min，再加水混合2min。再往Ф250mm×590mm燒結(jié)杯內(nèi)裝料，裝料高度600mm(含鋪底料)，壓下5mm。用焦?fàn)t煤氣點(diǎn)火，點(diǎn)火溫度為1100±50℃，點(diǎn)火

3、負(fù)壓為6．5kPa，點(diǎn)火時間1．5min。點(diǎn)火完畢后將負(fù)壓調(diào)到12．5kPa進(jìn)行燒結(jié)，當(dāng)廢氣溫度達(dá)到最高并開始下降的瞬時為燒結(jié)終點(diǎn)，繼續(xù)抽風(fēng)冷卻，當(dāng)廢氣溫度降低到200℃時停主抽風(fēng)機(jī)倒出燒結(jié)餅，經(jīng)單輥破碎機(jī)破碎后，做落下實(shí)驗(yàn)3次、再分別經(jīng)篩孔為40mm、25mm、16mm、10mm、5mm振動篩篩分，取篩分后10mm～16mm、16mm～25mm、25mm～40mm粒級成品礦共3kg做轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)，再取成品礦送質(zhì)檢中心做化學(xué)成分、RDI等檢測。1．2試驗(yàn)原料條件為使試驗(yàn)更加接近實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)，試驗(yàn)用原料均取自于400m2燒結(jié)機(jī)現(xiàn)場。濟(jì)鋼400m2燒結(jié)機(jī)含鐵原料以澳洲粗粉、巴西粗粉為主，占

4、含鐵原料總量的60%以上。中和料結(jié)構(gòu)、主要原料成分及熔劑成分分別見表1、表2、表3。冶金之家網(wǎng)站1．3試驗(yàn)方案為了研究現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，用石灰石粉部分取代生石灰作為熔劑降低燒結(jié)礦成本的效果，以及對燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)的影響，試驗(yàn)在生產(chǎn)用原料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了熔劑結(jié)構(gòu)調(diào)整。設(shè)定燒結(jié)礦中MgO含量為3．30%，堿度R=2．05倍。熔劑試驗(yàn)方案詳見表4。2試驗(yàn)結(jié)果及分析根據(jù)試驗(yàn)方案安排，分別進(jìn)行兩個方案的試驗(yàn)，為減小外在因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響，每個方案安排兩次試驗(yàn)，兩次試驗(yàn)的平均值作為最終的試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果見表5。從燒結(jié)利用系數(shù)和垂直燒結(jié)速度來看，垂直燒結(jié)速度降低，原因是生石灰用量降低后，混合料粒

5、徑減小，透氣性過好的問題得以抑制。但燒結(jié)利用系數(shù)略有提高，原因是配加石灰石粉后，因?yàn)榇怪睙Y(jié)速度的降低，燒結(jié)過程礦化反應(yīng)時間延長，燒結(jié)礦質(zhì)量得以改善，成品率提高了2．22%。從燒結(jié)礦粒度組成看，＜5mm粒級降低0．09%，10mm～5mm粒級上升了0．12%，但整體上變化不大。從燒結(jié)礦低溫還原粉化率來看，兩種燒結(jié)礦低溫還原粉化率分別為78．05%、78．66%，都能滿足高爐生產(chǎn)的要求。從燒結(jié)礦固體燃料消耗看，配加石灰石后，生熔劑的增加，導(dǎo)致燒結(jié)礦固體燃料消耗上升了1．7kg/t燒結(jié)礦。3生產(chǎn)應(yīng)用情況根據(jù)試驗(yàn)情況，2011年12月在濟(jì)鋼400m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行了生產(chǎn)應(yīng)用。應(yīng)用期間，石灰石

6、用量12t/h，配比1．66%。3．1過程參數(shù)分析在配用了1．66%的石灰石粉后，配碳量有所上升，這可能與石灰石分解需要熱量有關(guān)［2］。同時，生石灰粉用量下降，其質(zhì)量的波動對生產(chǎn)過程的影響也相對減小，從混合料水分變化趨勢發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)期水分波動范圍減小了0．20%左右，這些都有利于燒結(jié)過程的穩(wěn)定。另一方面，生石灰用量的下降，導(dǎo)致混合料料溫降低，原始負(fù)壓有所上升，大煙道廢氣溫度略有下降，但機(jī)尾溫度仍處于比較理想的水平(400℃左右)。不同時期的混合料配比及主要過程參數(shù)分別見表6、表7。冶金之家網(wǎng)站3．2對生產(chǎn)指標(biāo)的影響從燒結(jié)礦物理性能來看，試驗(yàn)前后轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、＜5mm及10mm～5mm粒級

7、變化不大。主要變化為＞40mm粒級減少了0．44%，25mm～10mm粒級上升了0．23%，40mm～25mm粒級上升了0．19%，整體上來看粒度更加均勻，有利于高爐冶煉［3］，見表8。從經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)來看，主要變化為固體燃耗上升了1．38kg/t，雖然固體燃耗受其它因素影響較大，但從理論計(jì)算和實(shí)際生產(chǎn)情況來看，使用石灰石后固體燃耗上升的趨勢是不變的。其次，R穩(wěn)定率提高了6．12%，從試驗(yàn)期燒結(jié)礦化學(xué)成分來看，CaO的波動明顯減小，因CaO波動導(dǎo)致廢樣個數(shù)也減少，這與石