酸性烧结矿烧结杯实验研究.doc

酸性烧结矿烧结杯实验研究李荣玲1 赵佐军1 黄晓东1 刘福泉1 邱学先1 孟燎原2 （1.宣钢炼铁厂 2.技术中心）摘要：本文介绍酸性烧结矿烧结杯实验研究，通过烧结杯实验初步了解酸性烧结矿的烧结性能、烧结指标和冶金性能的特性。关键词: 酸性烧结矿 烧结指标 冶金性能 1 前 言：为了消耗高硅低价外粉，降低原料成本，生产碱度在0.60.8倍的酸性烧结矿以替代一部分成本较高的球团矿和块矿等酸性炉料，炼铁厂与技术中心合作进行烧结杯实验研究，了解酸性烧结矿的烧结特性、烧结指标和冶金性能，为生产酸性烧结矿提供技术储备。2 实验条件及方法2.1 实验条件实验所用原料化学成分见表1，粒度组成见表2表1 铁料化学成分原料种类TFeSiO2CaOMgOFeOTiO2Al2O3烧损FMG58.54.6500.650.1901.129.0458印粉57.866.82000.70.262.293.5150印粉50.8617.720.050.131.110.092.495.76太阳菲粉55.1420.480.240.4848.860.10.742.12当地精粉64.294.351.061.5327.731.91.981.34球返61.947.290.21.241.341.31.510.1钢渣19.9314.0734.349.081.243.554瓦斯灰18.178.944.733.620.39铁鳞68.763.1101.2948.670.025.13钙灰5.473.831.88镁灰2.9650.230表2 外粉粒度组成原料种类8mm8553311-0.5-0.5-0.25合计FMG10.7120.3512.3624.9312.109.4110.1510058印粉11.8010.9315.1825.2512.6110.5713.6510050印粉1.197.819.9419.2311.9917.3632.48100太阳菲粉9.154.355.6115.147.8712.6645.22100 FMG外粉为褐铁矿，结构疏松，单烧后，品位可达64.3%，SiO2为5.1%，属于中品位矿，粒度较粗，制粒效果好；58印粉和50印粉均属于赤铁矿，品位低，硅含量高，Al2O3含量高，58印粉粒度较粗，50印粉粒度较细；太阳菲粉为磁铁矿，FeO含量高。品位低，硅含量高，粒度组成不均匀，中间粒级含量低。2.2 实验方法 烧结杯内径：300 mm 料层高度：500mm 点火时间：90s 点火温度：115050点火负压6000Pa 烧结负压9600Pa 总秤量70kg，混合料水分以满足制粒条件为主，一混为人工混合，二混为滚筒混合4min。用大于10mm的成品烧结矿铺底料，铺底料2 kg，铺底料高度20mm， 采取人工布料，计算机自动控制烧结过程。烧结结束后，将烧结矿从2m高处自由落下三次，装入振动筛筛300s，大于6.3mm的烧结矿为成品矿，按标准取7.5 kg做强度指标检测。3 实验方案配碳量为5.3%,烧结矿MgO控制3.0%，整个实验分为3部分：第1部分，烧结矿R控制为0.6倍，烧结矿SiO2分别控制8.0%、9.0%、10%。第2部分，将烧结矿SiO2控制在9.8%左右，控制烧结矿R控制为0.4倍、0.6倍、0.8倍。第3部分，用高硅的菲粉替代部分58印粉和50印粉，将烧结矿R控制为0.6倍，烧结矿SiO2控制9.9%左右进行对比实验。根据实验方案确定的实验原料结构见表3表3 实验原料结构烧结杯编号当地精粉FMG58印粉50印粉太阳菲粉球返钢渣瓦斯灰铁鳞钙灰镁灰燃料1102030.9714.8561.82.12.10.256.635.3210202520.3561.82.12.10.56.855.3310202025.161.82.12.11.16.55.34102022.625.161.82.12.1055.35102017.7825.161.82.12.13.56.325.36102019.8216.738.3761.82.12.11.356.435.34 实验结果及分析4.1由表4可知，生产酸性烧结矿外粉配比在65%左右,又配加10%的当地精粉(-200目在50%以上),以及少量瓦斯灰,但钙灰配加量大幅度减少,减少了粘结剂,细料难以粘附到球核料上滚动成球,制粒效果变差,必须提高混合料水分,改善制粒效果,但是混合料水分不能加得过高,以免产生较厚过湿层,影响透气性,将混合料1mm粒级控制在3040%,混合料水分9.5%。4.2由于生石灰配比低,制粒效果差,料层透气性降低, 垂直烧结速度低,烧结液相量减少。4.3碱度为0.6倍时, 随着烧结矿SiO2增加,终点负压是增加趋势,烧结矿强度随着烧结矿SiO2升高而增加,烧结矿成品率提高,106.3小粒级指标改善。4.4烧结矿SiO2为9.8%，碱度为0.4倍时，烧结矿强度低于碱度为0.6倍的强度，碱度为0.8倍时，烧结矿强度最低；成品率随着碱度的升高而增加。4.5用高硅的菲粉替代一部分的低品位的50印粉，碱度为0.6倍，由于菲粉粒度较细，恶化烧结料层透气性，垂直烧结速度降低，利用系数降低，烧结矿强度、成品率相差不大，菲粉粒度较细，烧结时较容易产生液相，106.3mm小粒级有所改善，烧结矿品位降低。表4 烧结指标烧结杯编号混合料水分（%）混合料1mm(%)最高负压（Pa）终点负压（Pa） 垂直烧结速度(mm/min)利用系数(t/m2.h)强度 (%)抗磨(%)成品率(%)106.3(%)19.532.18102504890151.00756677.2120.929.532.6010351631516.491.07856.677.3375.7917.239.540.4010458588114.950.984586.6776.6217.8649.433.3210489628815.951.04756.677.3375.2519.3159.439.85104926716161.02955.336.6777.3418.2559.439.3110667692712.570.84156.677.3377.415.31表5烧结矿化学成分烧结杯编号TFeSiO2CaOMgOFeOTiO2Al2O3R2156.317.985.672.6814.730.472.810.71256.318.785.093.2614.350.51.250.58355.528.655.582.9412.920.471.770.65456.519.214.423.1414.440.482.50.48553.969.327.363.0913.630.482.810.79654.549.236.632.7413.210.512.290.725 烧结矿冶金性能与矿相分析表7 冶金性能烧结杯编号低温还原粉化指数(%)900还原度(%)软熔区间+3.15mm+6.3mm-0.5mm开始终了软化区间373.647.77.153.71049114495选取烧结矿强度为58%的3#样做冶金性能分析, 900还原度指标和低温还原粉化指数较差，软熔性能指标较好。矿相分析显微结构：烧结矿结构主要是粒状结构。主要铁矿物是磁铁矿，晶形为自形晶，半自形晶，晶粒长大。赤铁矿主要在孔洞边缘，呈包边状结构，个别大颗粒为网格状结构。粘结相矿物主要有黄长石，晶形为羽毛状，在玻璃相中析晶，有很少量的橄榄石，基底为硅酸盐玻璃相。表8 烧结矿矿物组成磁铁矿赤铁矿黄长石硅酸盐玻璃相+橄榄石54131320由矿相分析可知酸性烧结矿FeO以磁铁矿形式存在，橄榄石含量较低。由于配加印粉Al2O3含量较高，矿物中黄长石较多。6 试验结论，（1）由于酸性烧结钙灰配加量减少，混合料制粒较差，需