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《穩(wěn)定燒結(jié)礦堿度的研究.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1.緒論1.1選題背景目前高爐冶煉工藝要求爐料必須具備一定的粒度，這就決定了大量含鐵貧礦和經(jīng)選礦獲得的含鐵量高的鐵精礦以及天然含鐵富礦粉不能直接進(jìn)入高爐進(jìn)行冶煉，為了利用這些資源，人們發(fā)明了燒結(jié)、球團(tuán)等人工方法，將這些粉礦制成具有一定粒度的人造富礦后進(jìn)入高爐使用。燒結(jié)，是將各種粉狀的含鐵原料中和混勻后再添加一定比例的熔劑、燃料、水，混合均勻并制成具有一定粒度的混合料顆粒后，送入燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火燒結(jié)的一種工藝。在燃料產(chǎn)生的高溫和一系列物理化學(xué)反應(yīng)的作用下，混合料中會產(chǎn)生部分易熔物質(zhì)，易熔物質(zhì)熔化后形成液相，潤濕或粘結(jié)其周邊未熔化的物料，冷卻后
2、，所形成的塊狀物料稱為燒結(jié)礦。通過燒結(jié)過程，可改善冶金原料的物理化學(xué)性能，如孔隙率、機(jī)械強(qiáng)度、粒度組成、化學(xué)成分、還原性、低溫還原粉化性等，使高爐生產(chǎn)效率得到巨大提升。目前世界上高爐含鐵爐料主要有三種：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、天然塊礦。每個國家和地區(qū)因鐵礦資源、地理環(huán)境、環(huán)保政策等因素的不同，采用的爐料結(jié)構(gòu)不同。我國高爐爐料結(jié)構(gòu)是以高堿度燒結(jié)礦為主，配加酸性球團(tuán)礦及天然塊礦，燒結(jié)礦的比例基本都在60％以上。因燒結(jié)礦在爐料結(jié)構(gòu)中所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球團(tuán)和塊礦，所以燒結(jié)礦質(zhì)量的穩(wěn)定對高爐的穩(wěn)定順行至關(guān)重要。37燒結(jié)礦質(zhì)量評價分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)。物
3、理指標(biāo)包括篩分指數(shù)，粒度組成，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，落下強(qiáng)度等；化學(xué)指標(biāo)包括TFe，堿度，F(xiàn)eO、MgO等。車間在生產(chǎn)燒結(jié)礦的過程中，如果燒結(jié)礦的物理指標(biāo)出現(xiàn)異常，它的表現(xiàn)是直觀的，比如整體偏碎、發(fā)黃，作為一名有經(jīng)驗(yàn)的燒結(jié)看火工可以較為輕松且準(zhǔn)確地通過燒結(jié)機(jī)尾燒結(jié)礦落入單輥前的整體狀態(tài)以及落入單輥平臺時引發(fā)的振動和聲音判斷燒結(jié)礦的強(qiáng)度如何，在看火以后沿線的崗位也可以第一時間發(fā)現(xiàn)燒結(jié)礦物理狀態(tài)變化并聯(lián)系上面工序做出調(diào)整，對于已經(jīng)出現(xiàn)的物理指標(biāo)較差的燒結(jié)礦一般都通過單獨(dú)打入一個燒結(jié)成品礦倉，然后在生產(chǎn)正常時以較小流量混入正常燒結(jié)礦中送入高爐。因此對于
4、燒結(jié)礦物理指標(biāo)的波動對于高爐來說并不是那么可怕，不是說物理指標(biāo)對高爐的影響小，而是因它的表現(xiàn)明顯，可以被及時發(fā)現(xiàn)、調(diào)整、處置。當(dāng)燒結(jié)礦的化學(xué)指標(biāo)出現(xiàn)異常時，并不能第一時間通過目測得知；當(dāng)通過化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)成分異常時，有可能是從上次取樣之后就開始異常了，到這次取樣時才發(fā)現(xiàn)，意味著有些料可能已經(jīng)進(jìn)入高爐了。同時，能引起成分異常的原因在企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境中大大多于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，比如原料自身性質(zhì)不穩(wěn)定、中和混勻過程有問題、燒結(jié)配料室下料不準(zhǔn)確、取樣出現(xiàn)偏差、制樣過程不標(biāo)準(zhǔn)等等。這些原因需要逐一排查。所以，要降低化學(xué)指標(biāo)波動相對困難很多，主要是因?yàn)槟芤馃?/p>
5、結(jié)礦化學(xué)指標(biāo)波動的因素貫穿從原料進(jìn)場到燒結(jié)礦入爐前整個燒結(jié)礦生產(chǎn)流程，且呈現(xiàn)出短板效應(yīng)，即使那些被認(rèn)為是主要的因素被改善到了極致，一些看起來不太起眼的環(huán)節(jié)有漏洞，結(jié)果還是會功虧一簣。在燒結(jié)礦諸多化學(xué)指標(biāo)中，堿度是最重要的一項(xiàng)。燒結(jié)礦的堿度一般指二元堿度，即燒結(jié)礦中CaO與SiO2含量的比值，用R表示。穩(wěn)定燒結(jié)礦堿度的意義首先體現(xiàn)在燒結(jié)礦質(zhì)量上，一些研究者認(rèn)為燒結(jié)礦堿度與燒結(jié)礦成品率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、低溫還原粉化指數(shù)等指標(biāo)存在密切關(guān)系[1-6]；更為重要的是體現(xiàn)在高爐冶煉過程中。高爐冶煉過程不僅要求鐵礦石還原出金屬鐵，還需要還原出的鐵與未還原
6、的脈石熔化，利用它們的密度不同達(dá)到分離的目的。鐵經(jīng)滲碳變成鐵水，熔化后的脈石成為爐渣，生鐵和爐渣是在高爐生產(chǎn)中同時形成的兩種液態(tài)產(chǎn)物。高爐爐渣的性質(zhì)與其堿度有密切關(guān)系，不同堿度的爐渣具有不同的黏度、熔化性、穩(wěn)定性和脫硫能力。以黏度來說，當(dāng)爐渣黏度過大，阻損大，料柱透氣性變壞，造成爐料下降及煤氣上升困難，易引起崩料和懸料，同時，渣鐵分離不好，渣鐵間的反應(yīng)速度降低等等；當(dāng)爐渣黏度過小，爐襯容易受侵蝕，高爐壽命縮短。因此，高爐要想穩(wěn)定順行、高產(chǎn)高效，爐渣堿度穩(wěn)定是前提之一。爐渣堿度的穩(wěn)定取決于入爐料成分的穩(wěn)定。目前國內(nèi)的入爐料結(jié)構(gòu)大都為高堿
7、度燒結(jié)礦＋酸性球團(tuán)礦＋天然塊礦。燒結(jié)礦一般都是主體爐料，比例占60％以上，而且燒結(jié)礦是由數(shù)種含鐵原料加熔劑混合后燒結(jié)而成，其成分不穩(wěn)定程度要大于天然塊礦及配比相對單一的球團(tuán)礦，因此，不管從質(zhì)還是量看，燒結(jié)礦堿度的穩(wěn)定都會對爐渣堿度的穩(wěn)定產(chǎn)生最重要的影響。1.2影響燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定的因素多年來，燒結(jié)工作者們對于常規(guī)的影響燒結(jié)礦堿度穩(wěn)定的因素分析得很透徹了，但對于很多燒結(jié)廠來說，燒結(jié)礦堿度并沒有因?yàn)樗麄兊闹褐硕賾?zhàn)不殆，很重要的一個原因就是“知道了”不代表“做到了”。閆利娥利用6sigma管理工具分析了影響太鋼燒結(jié)礦堿度的因素，找出了1
8、7項(xiàng)影響因子[7]，如圖1.1；郭曉影利用同樣的方法分析了影響本鋼煉鐵廠燒結(jié)礦堿度的因素[8]，如圖1.2。如何把這么多的因素同時控制好，沒有先進(jìn)的管理和技術(shù)水平是不可能做到的。從圖中可以看出，上述二位分析出的因素有所不
