湘鋼配用羅布河礦的燒結(jié)試驗(yàn)

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1、湘鋼配用羅布河礦的燒結(jié)試驗(yàn)胡洵璞1劉敏媛2高在勇2尹堅(jiān)2(1．湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院2．湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司)摘要：對羅布河礦的燒結(jié)特性及燒結(jié)規(guī)律進(jìn)行了研究，針對湘鋼的原料條件進(jìn)行了配加該礦的燒結(jié)杯試驗(yàn)及工業(yè)試驗(yàn)。結(jié)果表明：羅布河礦燒結(jié)性能較差，隨其配比增加，應(yīng)適當(dāng)提高混合料水分和焦粉配比，從而保證燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和利用系數(shù)。羅布河礦配比每增加5％，燒結(jié)礦品位下降0．2％，SiO2上升0．08％，A12O3也增加，同時(shí)，F(xiàn)eO含量提高，燒結(jié)礦強(qiáng)度指標(biāo)有所改善，但燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)較差。因此，在應(yīng)用中需綜合考慮燒結(jié)礦品位、A12O3含量及強(qiáng)度指標(biāo)對高爐生產(chǎn)的影響。關(guān)鍵詞：羅布河礦燒結(jié)性能燒結(jié)試驗(yàn)合理

2、配比質(zhì)量1前言隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，燒結(jié)用鐵礦粉的需求量日益增多，資源供應(yīng)趨于緊張，如何合理利用鐵礦資源以提高生產(chǎn)效益，已成為各企業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。羅布河礦是一種澳大利亞產(chǎn)褐鐵礦，鐵品位低、SiO2與A12O3含量高、燒損高，但是價(jià)格低廉，近年國內(nèi)用戶較少，主要在寶鋼有所應(yīng)用，可供查找參考的資料不多。湘鋼為了降低燒結(jié)礦成本，提高生產(chǎn)效益，采購了一定數(shù)量的羅布河礦粉作為燒結(jié)原料。為了解該礦粉的燒結(jié)性能，進(jìn)行了一系列的燒結(jié)試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，以期為工業(yè)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。2羅布河礦的基礎(chǔ)性能2．1化學(xué)成分和粒度組成湘鋼從澳大利亞進(jìn)口的鐵礦粉中有四種燒損較高，MAC礦燒損為5％左右，另外三種即火箭粉

3、、揚(yáng)迪粉和羅布河粉，燒損都達(dá)10％左右，同為褐鐵礦。它們的化學(xué)成分和粒度組成列于表1和表2。從表l可見：三種褐鐵礦中羅布河礦的品位最低，較另外兩種礦低l％以上；SiO2高，A12O3更高；三種褐鐵礦的有害元素含量均較低，特別是P。羅布河礦是三種褐鐵礦中化學(xué)成分較差的。表1幾種褐鐵礦的化學(xué)成分(％)從表2可見：羅布河礦的粒度粗，中間粒級較少，在三種褐鐵礦中平均粒度和中間粒級都居中。2．2巖相分析對羅布河礦作巖相分析，其巖相結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖可以看到，該礦以豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)為主，赤鐵礦與褐鐵礦共生在一起，外層是褐鐵礦，中間是赤鐵礦。褐鐵礦以蜂窩狀形式存在的不多，赤鐵礦較致密。因此羅布河礦的還原性能較差，

4、內(nèi)外結(jié)構(gòu)的差異對燒結(jié)易產(chǎn)生不良影響。圖1羅布河礦巖相圖2．3成礦性能不同鐵礦粉在燒結(jié)過程中的高溫行為可以通過同化性和液相流動(dòng)性等燒結(jié)基礎(chǔ)特性來衡量[1~3]。參照濟(jì)鋼所用褐鐵礦的基礎(chǔ)性能(表3)可見：羅布河礦的同化溫度較低，表明其與CaO反應(yīng)生成液相的溫度較低，產(chǎn)生的液相流動(dòng)性好，易粘結(jié)其它礦物；同時(shí)，粘結(jié)相強(qiáng)度是三種褐鐵礦中最好的。但羅布河礦的鐵酸鈣生成量少，是三種褐鐵礦中最少的，與揚(yáng)迪礦和火箭粉相差甚大。燒結(jié)礦中主要起粘結(jié)作用的是鐵酸鈣，它的多少?zèng)Q定了燒結(jié)礦的強(qiáng)度。綜合上述幾方面分析，羅布河礦是三種褐鐵礦中燒結(jié)基礎(chǔ)性能最差的。表3幾種褐鐵礦的燒結(jié)基礎(chǔ)特性3燒結(jié)杯試驗(yàn)3．1試驗(yàn)方法及工藝參數(shù)

5、根據(jù)湘鋼現(xiàn)場生產(chǎn)情況和試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)確定配礦方案。用生石灰、石灰石及白云石調(diào)節(jié)燒結(jié)礦的堿度和MgO含量。按各試驗(yàn)點(diǎn)的成分要求，先將配好的干料混勻，再加水放入造球機(jī)造球，要求大于3mm的小球占總數(shù)的70％左右，然后測量混合料的水分；將制粒后的混合料布人?300mm燒結(jié)杯中，控制料厚為660mm，上面放300g焦炭點(diǎn)火，點(diǎn)火負(fù)壓5kPa，點(diǎn)火溫度為1000±50℃，點(diǎn)火時(shí)問為1．0min，燒結(jié)負(fù)壓10kPa，當(dāng)燒結(jié)廢氣溫度降為200℃時(shí)燒結(jié)完成。取出燒結(jié)礦餅進(jìn)行破碎、篩分，并檢測其篩分指數(shù)和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。3．2在一燒配礦方案的基礎(chǔ)上變羅布河礦配比試驗(yàn)在一燒配礦方案的基礎(chǔ)上，用羅布河礦粉取代澳粉進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)

6、時(shí)控制燒結(jié)礦堿度為1．9，MgO含量為2．0％。其原料配比列于表4，試驗(yàn)結(jié)果見表5。表4一燒原料配比(％)表5在一燒配礦方案的基礎(chǔ)上變羅布河礦試驗(yàn)由表5可知，在一燒配礦方案的基礎(chǔ)上，用羅布河礦取代澳粉時(shí)，在提高混合料水分和焦粉配比的前提下，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度變化不大，利用系數(shù)有提高的趨勢。3．3在二燒配礦方案的基礎(chǔ)上變羅布河礦配比試驗(yàn)在二燒配礦方案的基礎(chǔ)上，用羅布河礦粉替代澳粉燒結(jié)，控制燒結(jié)礦堿度為1．9，MgO含量為2．0％。其原料配比列于表6，試驗(yàn)結(jié)果見表7。表6二燒原料配比(%)表7在二燒配礦方案基礎(chǔ)上變羅布河礦試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明，在二燒配礦方案的基礎(chǔ)上，隨羅布河礦替代澳粉配比的增加，同時(shí)提高

7、混合料水分，燒結(jié)礦強(qiáng)度變化不大，利用系數(shù)有所下降。3．4二燒配20％羅布河礦時(shí)的調(diào)水調(diào)碳試驗(yàn)按表7中“羅20”配比進(jìn)行了訶水調(diào)碳試驗(yàn)，結(jié)果列于表8。表8變水變碳試驗(yàn)結(jié)果從表8可見，配20％羅布河礦時(shí)，提高水、碳后的利用系數(shù)和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度要好些?？紤]到混合料水分為7．6％時(shí)，垂直燒結(jié)速度只有20mm／min左右，仍然偏低，因此又提高了混合料水分至7．9％。結(jié)果表明，混合料水分提高后，燒結(jié)時(shí)間縮短，垂直燒