進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能及配礦方法

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1、進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能及配礦方法許滿興(北京科技大學(xué))摘要：本文重點(diǎn)介紹了進(jìn)口鐵礦粉的化學(xué)成分、粒度組成、它們的單燒指標(biāo)及冶金性能，并對鐵礦粉燒結(jié)性能的基礎(chǔ)理論作了必要的分析，鐵礦粉的燒結(jié)性能可以采用燒結(jié)反應(yīng)性、同化性等五種基礎(chǔ)特性和其晶粒大小、水化程度及Al2O3含量高低三種配礦方法使其互補(bǔ)和調(diào)節(jié)。關(guān)鍵詞：進(jìn)口鐵礦粉燒結(jié)性能單燒指標(biāo)配礦方法1.前言隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)口鐵礦石數(shù)量已由2001年的9230萬噸增加到2011年的68652萬噸；占我國高爐煉鐵原料的比例也由2001年的35.96%上升到2011年66.36%，我國高爐爐料形成了以進(jìn)口礦為主的格局。因此認(rèn)識和掌握各種進(jìn)

2、口鐵礦粉的燒結(jié)性能已成為我國發(fā)展鋼鐵工業(yè)的一個重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。但認(rèn)識鐵礦粉的燒結(jié)性能不是一個較為簡單的技術(shù)理論問題，因?yàn)闊Y(jié)的成礦過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，它既有低溫下的固相反應(yīng)和新相生成，又有在高溫下的粘結(jié)相和液相生成，還有在冷卻過程中的結(jié)晶、再結(jié)晶和相變過程。影響燒結(jié)過程成礦和固結(jié)的因素也很復(fù)雜，既有礦種化學(xué)成分和粒度的影響，又有堿度、配碳、加熱和冷卻速度的影響，還有氧化速度的影響等等，其中礦種對燒結(jié)成礦和固結(jié)的影響是一個基本因素，礦種和配礦的不同對燒結(jié)生產(chǎn)綜合反映出來的是燒結(jié)生產(chǎn)率和成品礦的強(qiáng)度，是燒結(jié)生產(chǎn)最基本的兩個問題，即產(chǎn)量和強(qiáng)度問題。如何正確認(rèn)識進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性

3、能及質(zhì)量？這是一個值得討論的技術(shù)和理論問題。單燒值是鐵礦粉模擬燒結(jié)生產(chǎn)，在一定燃料配比、堿度及工藝參數(shù)條件下，進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)后所得出的成品礦的產(chǎn)量、強(qiáng)度及質(zhì)量指標(biāo)，它是評價不同鐵礦粉利用價值的重要依據(jù)。正因?yàn)槿绱?，可將各種進(jìn)口鐵礦粉的單燒指標(biāo)列出進(jìn)行對比分析去認(rèn)識它們的燒結(jié)性能，是認(rèn)識各種不同進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能及質(zhì)量的一種重要方法。2.進(jìn)口鐵礦粉的化學(xué)成分及粒度組成常見十八種進(jìn)口鐵礦粉的化學(xué)成分和粒度組成列于表1和表2，近幾年新開發(fā)的幾種鐵礦粉的化學(xué)成分和粒度組成列于表3和表4。表1常見十八種進(jìn)口鐵礦粉化學(xué)成分表2常見十八種進(jìn)口鐵礦粉的粒度組成由表1，表2可見，常見進(jìn)口鐵礦粉的含鐵品位

4、均較高，僅有果阿、哈默斯利和紐曼稍低，處于62～63%的范圍內(nèi)，揚(yáng)迪鐵礦粉的品位最低，僅為58.33%，但由于其結(jié)晶水含量達(dá)9.5%，燒結(jié)后的實(shí)際品位可達(dá)到64.45%。澳大利亞的庫利安諾賓粉礦品位僅為63.5%，但由于其有5.25%的燒損，實(shí)際品位達(dá)到67%,接近CVRD卡拉加斯和MBRCSF粉礦的含鐵品位。常見進(jìn)口鐵礦粉的平均粒度均在2.0～3.0mm之間，僅有MBR的CSF粉較粗，平均粒度達(dá)到4.443mm，庫得拉姆和卡羅爾湖礦粉平均粒度較細(xì)，低于0.3mm，鐵礦粉的粒度影響混合料透氣性最差的粒級是1.0～0.25mm，大量的研究證明，這部分粒度既不能成為制粒的核心，也不能粘附于核

5、心外圍，因此，需重視這部分粒級對混合料透氣性的影響。表3近幾年新開發(fā)幾種鐵礦粉的化學(xué)成分及基礎(chǔ)特性表4近幾年新開發(fā)的幾種鐵礦粉的粒度組成（mm）3.常見進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)的結(jié)果及分析3.1常見進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)的結(jié)果常見18種進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)的條件，單燒燒結(jié)指標(biāo)列于表5，常見進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)成品礦的化學(xué)成分及冶金性能列于表6。表5常見進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)的燒結(jié)指標(biāo)表6常見進(jìn)口鐵礦粉單燒試驗(yàn)成品礦的化學(xué)成分及冶金性能3.2對常見進(jìn)品鐵礦粉燒結(jié)性能的分析影響鐵礦粉燒結(jié)性能的因素是多方面的，除了鐵礦粉自身的化學(xué)成分，粒度組成外，尚有堿度、料層厚度，配水配碳，抽風(fēng)負(fù)壓等燒結(jié)條件和工藝操作的影響

6、，還受到混合料其它礦種燒結(jié)性能的影響。本文是對一種鐵礦粉單燒時燒結(jié)性能的分析，不討論外部條件的影響，考慮的是一種鐵礦粉自身的因素也即其內(nèi)在因素的影響，燒結(jié)生產(chǎn)對鐵礦粉的基本要求是希望燒結(jié)產(chǎn)量高和成品礦強(qiáng)度好，同時還要求成品礦含鐵品位高，SiO2、Al2O3和有害雜質(zhì)含量低，并具有良好的冶金性能。由表3、表4可見，常見進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能，我國寶鋼、鞍鋼、馬鋼、武鋼、湘鋼、水鋼、興澄特鋼和中南大學(xué)、北科大均進(jìn)行過進(jìn)口鐵礦粉的單燒試驗(yàn)，對進(jìn)口鐵礦粉燒結(jié)性能的優(yōu)劣排過次序，如馬鋼于1994年1＃2500m3高爐投產(chǎn)前，公司組織對若干種進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能進(jìn)行了單種礦燒結(jié)杯試驗(yàn)和燒結(jié)礦的冶金性能

7、試驗(yàn)，結(jié)果排序燒結(jié)性能從優(yōu)到劣為：CVRD、紐曼、MBR、哈默斯利、羅布河；冶金性能從優(yōu)到劣為：MBR、CVRD、哈默斯利、紐曼、印度H礦。寶鋼在單燒的基礎(chǔ)上進(jìn)而對干料密度、Al2O3含量對冶金性能的影響作了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，對進(jìn)口鐵礦粉進(jìn)行了綜合評價，將進(jìn)口鐵礦粉分為三類，A類：各項(xiàng)性能均較好的鐵礦粉有，卡拉加斯，MBR、依塔比拉、沙米丘及印度的BAILA（白蘭）；B類：各項(xiàng)性能尚好的紐曼、揚(yáng)迪、南非的伊斯科、委內(nèi)瑞拉和加拿大的卡羅