重钢高澳矿配比下混合料烧结行为研究

摘要

随着现代钢铁工业的不断发展,铁矿石资源日趋紧张,国内烧结混合料的化学成分频繁波动,原料的不稳定性给烧结生产带来极大考验。如何在有限的资源条件下,得到产质量指标满足要求、经济性好的配矿方案,在原料条件发生变化时能快速稳定烧结生产过程已成为烧结工作者的研究热点和重点。澳矿相比于国内低品位铁矿粉而言,其同化性较好,连晶固结强度较高,铁酸钙生成能力较好,性价比较高。在成本等条件允许的情况下,增加澳矿配比,有利于提高烧结矿铁品位,改善高炉炉料结构,提高冶炼效益。研究高澳矿配比下的烧结行为对实际生产具有重要指导意义。本文主要围绕高澳矿配比条件下碱度、配碳量和MgO含量对于烧结过程技术和经济指标的影响规律,主要研究内容包括：
　　①采用理论计算和压块烧结相结合的方法,对不同碱度下铁矿粉烧结的物相组成、液相量的变化规律进行研究。结果表明綦江粉、高硅巴粉产生液相能力较强,而澳矿、国内精矿产生液相能力较弱。对比不同样品物相组成随碱度的变化可发现:对于各种铁矿粉,随碱度升高,赤铁矿减少,铁酸钙类物质增多。
　　②烧结杯实验结果表明:烧结配碳量一定的情况下,随着碱度升高,烧结过程中废气负压变小,废气温度降低,烧结速度随碱度升高呈增大趋势。烧结矿成品率随着碱度升高呈降低趋势,且在低碱度范围内降低趋势较为明显。低碱度范围内落下强度随碱度升高减小趋势较大,高碱度范围内落下强度随碱度升高减小趋势减缓,转鼓指数随着碱度的升高而升高。随澳矿配比增多,冷料层负压有降低的趋势,废气温度升高。烧成率的变化没有明显的趋势。在低碱度范围内,随澳矿配比升高,成品率降低,高碱度范围内,随澳矿配比升高,成品率提高。落下强度随澳矿配比变化没有明显的趋势。在澳矿配比<50％时,随澳矿配比增多,转鼓强度升高,抗磨强度降低,随着澳矿配比的继续增加,转鼓强度降低,抗磨指数升高。
　　③烧成率随混合料中固定碳含量提高而降低,成品率随固定碳含量升高而提高。烧结矿碱度为1.6-1.7时,适宜固定碳含量为3.4％,碱度为1.8-2.0％时,适宜固定碳含量为3.6％,碱度为2.15-2.3％时,适宜固定碳含量为3.8％。合理的配矿方案是：当生产低碱度烧结矿时,配碳量相应要低,澳矿配比也低；当生产高碱度烧结矿时,澳矿配比较高的情况下配矿成本低。
　　④在相同固定碳含量下,随MgO含量增多,烧成率降低,成品率也降低。烧结速度随MgO含量增多普遍呈降低趋势,成品率降低且烧结速度降低,故利用系数变小。随MgO含量提高,烧结矿落下强度降低、转鼓指数降低、抗磨指数升高。烧结初始阶段,随MgO含量提高,废气负压变小,透气性变好。随着混合料中MgO含量增多,钙铁橄榄石、镁橄榄石和辉石的峰强增加,二氧化硅的峰强有所减弱,其他物相的衍射峰强度随MgO含量增加无明显变化。在提高混合料中MgO含量的同时可以通过提高配碳量来改善烧结矿质量,降低成本。