铁矿石低温烧结技术

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1、铁矿石低温烧结技术低温烧结是目前世界上烧结工艺中一项先进技术，它具有节能降耗和改善烧结矿冶金性能两大优点。所谓低温烧结法，就是以较低的烧结温度(低于l300℃)，使烧结混台料中部分矿粉起反应，产生一种强度好、还原性好的较理想矿物——针状铁酸钙，并以此去粘结、包裹那些未起反应的残余矿石(或叫未熔矿石)，使其生成一种钙铝硅铁固溶体(又称SFCA)。控制生产SFCA矿物结构的烧结工艺方法被称为低温烧结法。它除了节能外，还可以明显改善烧结矿的冶金性能，大幅度提高烧结矿还原性，降低烧结矿FeO，并有利于降低烧结矿低温还原粉化率。（1）低温烧

2、结矿的矿物结构烧结矿的主要矿物组成大致可以分为赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和硅酸盐。烧结矿的微观强度取决于其矿物组成的单质强度。（2）细针状铁酸钙生成条件生产SFCA类型结构烧结矿取决于混合料的化学组成以及实际的烧结工艺条件，尤其是温度分布水平。①烧结温度：烧结温度的高低直接影响铁酸钙的形成。②烧结矿碱度：低温烧结矿转鼓强度随碱度的提高而得到改善。③烧结气氛：烧结过程中较强的氧化气氛有利于复合铁酸钙的生成，不仅Fe3O4氧化需要氧化气氛，而且针状铁酸钙的生成也需要氧化气氛。④烧结过程高温保持时间：一般低温烧结矿在1100℃以上，高温保持

3、时间都在5min~8min，比熔融型烧结矿要长1min~3min，这对细针状铁酸钙的形成和发育十分有利。⑤混合料SiO2含量:据有关资料介绍：SiO2含量在4%~8%范围内的高碱度烧结矿，都可以生成复合针状铁酸钙，SiO2含量高的烧结矿，其还原性略差一些。⑥混料Al2O3含量:当烧结矿的碱度和SiO2含量一定时，改变Al2O3/SiO2的比值，烧结矿中SFCA的含量将发生变化。一般Al2O3/SiO2应控制在0.1~0.2，从发展针状SFCA的角度来看，该比值以靠近0.1为宜。低温烧结技术的工艺特点及措施：（1）原料准备原料准备包

4、括原、燃料和熔剂的加工贮存和混匀。要求含铁原料粉矿粒度小于8mm,占90%以上，固体燃料粒度小于3mm,为88%~90%，熔剂小于3mm，应大于90%以上，熔剂应尽量使用块状生石灰。要求成分稳定均一，含铁品位高。（2）加强混合制粒强化制粒实行小球烧结，以增加料层透气性，提高料层厚度到500~600mm以上，降低燃料消耗，为生产提供氧化气氛、降低烧结矿中FeO含量。（3）提高烧结矿碱度生产中应控制碱度在1.8~2.0之间，以促进烧结矿中SACF生成量的增加，达到30%~40%以上。(6)控制点火温度点火温度控制在1050℃±50℃为

5、宜，为控制烧结温度创造条件。(7)控制烧结温度变熔融型烧结为低温型烧结，烧结最高温度控制在1250℃~1280℃左右，1100℃以上高温时间应为6~8mm以上。低温烧结与高温熔融型烧结工艺相比，有以下特点：(1)烧结温度低，高温保持时问长。低温烧结工艺的最佳烧结温度为1230～1270℃，最高不超过1300℃。1100℃以上的高温保持时间在3～5min以上，比高温熔融型烧结工艺要长1～3min。(2)烧结矿的胶结相以针状铁酸钙为主，其数量超过30%～40%，而高温熔融型烧结矿，由于烧结温度超过1300℃，针状铁酸钙变为柱状或分解，

6、其数量将急剧减少。(3)烧结矿的显微结构为交织熔蚀结构。理想的烧结矿结构，是由两种矿相组成的非均质结构。一种属于多元体系的针状胶结相，另一种是被上述胶结相所胶结的残留矿石颗粒。其中未熔矿石约占30%～40%。以赤铁矿为主的烧结料，其残余结构矿石为赤铁矿；以磁铁矿为主的烧结料，其残余结构矿石为磁铁矿。采用低温烧结工艺,可以在现有烧结生产设备的条件下,加强烧结原料准备,优化烧结工艺,实现低碳厚料层操作,发展烧结矿中高还原性、高强度的复合铁酸钙(SFCA)为主要粘结相,可以提高烧结矿的质量。总之低温烧结是一种较为先进的烧结技术。参考文献

7、：《低温烧结技术的应用》，宋彦洪，2001.9《铁精矿粉低温烧结技术》于强，山西工程职业技术学院冶金系，2005《铁矿粉烧结：烧结理论发展支撑技术进步》，中国冶金报，2013.4.9《低温烧结技术研究》，鲁逢霖，2001