提高高爐料柱透氣性-必須降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率-(裕華鋼鐵)-

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1、降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率（河北武安裕華鋼鐵有限公司生產(chǎn)部）1前言武安裕華鋼鐵有限公司共有五臺(tái)燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)礦供應(yīng)五座高爐使用，燒結(jié)礦質(zhì)量的好壞對(duì)高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)產(chǎn)生重大影響，與煉鐵的優(yōu)質(zhì)、低耗、高效益密切相關(guān)。高爐對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量要求除品位高、雜質(zhì)少、粒度均勻外，還要求有較好的冶金性能。燒結(jié)礦冶金性能主要包括還原性、低溫還原粉化性、軟熔性能等。燒結(jié)礦在高爐爐身上部的低溫區(qū)(溫度大約在500℃－600℃)還原時(shí)由于熱沖擊及鐵礦石中Fe2O3還原(Fe2O3－Fe3O4－FeO)過(guò)程中發(fā)生Fe2O3晶形轉(zhuǎn)變，會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)礦嚴(yán)重破裂、粉化，使高爐

2、料柱的空隙度降低、透氣性變差、壓差升高、爐況不順。生產(chǎn)實(shí)踐表明：燒結(jié)礦RDI-3.15每升高5％，高爐產(chǎn)量會(huì)下降1．5％，煤氣中CO利用率降低0．5％，焦比升高1．55％。燒結(jié)由于大量使用進(jìn)口礦粉，燒結(jié)礦RDl-3.15值有可能高達(dá)35％以上，可嚴(yán)重影響高爐爐況順行及高爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為此，“降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率”必須是燒結(jié)生產(chǎn)中的重點(diǎn)。2????影響燒結(jié)礦低溫還原粉化率的因素2．1原料條件的影響礦石原料主要有磁鐵礦和赤鐵礦兩種，赤鐵礦燒結(jié)礦含F(xiàn)e2O3較多，因而低溫還原粉化率較高。在2008年前裕華鐵廠主要以磁鐵礦礦相的國(guó)內(nèi)精粉為主生

3、產(chǎn)燒結(jié)礦，2008年后隨著資源結(jié)構(gòu)的變化及為了提高燒結(jié)礦品位，適當(dāng)配加了赤鐵礦相的進(jìn)口礦粉生產(chǎn)燒結(jié)礦，到2008年以后至現(xiàn)在，赤鐵礦相的進(jìn)口礦粉所占比例大約70％以上，如果沒(méi)有采取有效措施抑制燒結(jié)礦的低溫還原粉化，將致使燒結(jié)礦低溫還原粉化率有可能高達(dá)35％以上。隨著優(yōu)質(zhì)鐵礦粉資源的逐漸減少，進(jìn)口鐵礦粉呈現(xiàn)出成分波動(dòng)大、質(zhì)量劣化的不利因素，同時(shí)品種更換頻繁。而在燒結(jié)這個(gè)高溫、多相、復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程中，各相之間，各組分之間相互作用，相互影響，不同種類的鐵礦粉，因其基礎(chǔ)特性各不相同，它們之間也相互作用，相互影響，因此在燒結(jié)配礦時(shí)，必須在全面了解

4、鐵礦粉的常溫特性和高溫特性的基礎(chǔ)上應(yīng)用互補(bǔ)原理和方法進(jìn)行合理配礦。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究與生產(chǎn)實(shí)踐可知：用單品種礦粉生產(chǎn)的燒結(jié)礦的粉化指標(biāo)比較如下：巴西精礦粉、巴卡礦粉生產(chǎn)的燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能很差；中特SC粉、安吉拉斯礦粉、揚(yáng)迪礦粉生產(chǎn)的燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能比較差；澳礦粉、MAC礦粉生產(chǎn)的燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能比較好；山東、武安本地精粉生產(chǎn)的燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能最好。根據(jù)鐵礦粉燒結(jié)性能的互補(bǔ)原理，去確定最佳的燒結(jié)配礦方案。穩(wěn)定的混勻礦配比，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效地指導(dǎo)了燒結(jié)生產(chǎn)，保證了工藝參數(shù)的合理控制，從而穩(wěn)定了燒結(jié)生產(chǎn)，改善了燒

5、結(jié)礦的低溫還原粉化指標(biāo)。2．2燒結(jié)礦中主要化學(xué)成份SiO2、MgO、Al2O3，R2，F(xiàn)eO對(duì)低溫還原粉化率的影響2．2．1SiO2的影響SiO2是燒結(jié)過(guò)程形成粘結(jié)相的主要因素，高SiO2含量有利于燒結(jié)液相的形成，改善粉化指標(biāo)，但如果SiO2含量過(guò)高，一方面影響液相流動(dòng)性，降低產(chǎn)量；另一方面，SiO2高會(huì)生成大量正硅酸鈣(2CaO·SiO2)。由于正硅酸鈣(2CaO·SiO2)在冷卻過(guò)程中發(fā)生相變(γC2S→βC2S)體積膨脹，會(huì)造成自然粉化和降低燒結(jié)礦強(qiáng)度。2009年生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：燒結(jié)礦中SiO2低于4．6％時(shí)，燒結(jié)礦RDI－3．15

6、達(dá)到35％以上。這主要是因?yàn)镾iO2低會(huì)造成因粘結(jié)相量明顯不足，鐵酸鈣數(shù)量減少，顯微結(jié)構(gòu)的均勻性顯著惡化，使燒結(jié)礦粉化指標(biāo)明顯變差。后來(lái)逐步提高燒結(jié)礦中的SiO2含量到4．8％、4．9％、5．0%、5．1％、5．2％，5．3%，燒結(jié)礦RDI-3.15是降低的趨勢(shì)。通過(guò)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐，在現(xiàn)有的燒結(jié)原料條件下，較適宜的燒結(jié)礦SiO2含量控制在5．0～5．5%左右。2．2．2MgO的影響由于燒結(jié)礦中的MgO與Fe2O3結(jié)合，游離低，可減輕燒結(jié)礦粉化。同時(shí)為了滿足高爐造渣的要求，改善爐渣的流動(dòng)性和提高脫硫能力，燒結(jié)礦中需保證一定量的MgO。但

7、是因MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2799℃，在燒結(jié)過(guò)程中Mg2+進(jìn)入Fe3O4晶格中取代Fe弘，穩(wěn)定了Fe3O4礦相，造成Fe3O4難以向Fe2O3轉(zhuǎn)變形成鐵酸鈣，限制了鐵酸鈣系的發(fā)展，使礦物組成復(fù)雜化，由于各種礦物的結(jié)晶能力不同，冷凝后，必然存在應(yīng)力，所以隨著MgO含量增加，燒結(jié)礦的低溫還原粉化指標(biāo)變差。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐摸索，同時(shí)考慮爐渣對(duì)MgO含量的要求，燒結(jié)礦MgO含量控制在2．3％～2．7％較合適。2．2．3AI2O3的影響A12O3是燒結(jié)礦化學(xué)成份不可缺少的成分，因?yàn)橐欢ǖ匿X硅比(A12O3／SiO2)—0．1～0．4是燒結(jié)過(guò)程形成鐵酸鈣的必

8、要條件，但生產(chǎn)實(shí)踐中燒結(jié)礦中Al2O3>2％以后會(huì)導(dǎo)致液相流動(dòng)性變差，還會(huì)惡化燒結(jié)礦的還原粉化指數(shù)。因?yàn)闊Y(jié)礦中Al2O3的含量增加，在鐵酸鈣中Al2O3的固溶量增加，促進(jìn)了板狀鐵酸鈣的生成，而板狀鐵酸鈣在