提高高炉料柱透气性-必须降低烧结矿低温还原粉化率-(裕华钢铁)-

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1、降低烧结矿低温还原粉化率（河北武安裕华钢铁有限公司生产部）1前言武安裕华钢铁有限公司共有五台烧结机，烧结矿供应五座高炉使用，烧结矿质量的好坏对高炉生产技术经济指标产生重大影响，与炼铁的优质、低耗、高效益密切相关。高炉对烧结矿质量要求除品位高、杂质少、粒度均匀外，还要求有较好的冶金性能。烧结矿冶金性能主要包括还原性、低温还原粉化性、软熔性能等。烧结矿在高炉炉身上部的低温区(温度大约在500℃－600℃)还原时由于热冲击及铁矿石中Fe2O3还原(Fe2O3－Fe3O4－FeO)过程中发生Fe2O3晶

2、形转变，会导致烧结矿严重破裂、粉化，使高炉料柱的空隙度降低、透气性变差、压差升高、炉况不顺。生产实践表明：烧结矿RDI-3.15每升高5％，高炉产量会下降1．5％，煤气中CO利用率降低0．5％，焦比升高1．55％。烧结由于大量使用进口矿粉，烧结矿RDl-3.15值有可能高达35％以上，可严重影响高炉炉况顺行及高炉经济指标。为此，“降低烧结矿低温还原粉化率”必须是烧结生产中的重点。2    影响烧结矿低温还原粉化率的因素2．1原料条件的影响矿石原料主要有磁铁矿和赤铁矿两种，赤铁矿烧结矿含Fe2O3

3、较多，因而低温还原粉化率较高。在2008年前裕华铁厂主要以磁铁矿矿相的国内精粉为主生产烧结矿，2008年后随着资源结构的变化及为了提高烧结矿品位，适当配加了赤铁矿相的进口矿粉生产烧结矿，到2008年以后至现在，赤铁矿相的进口矿粉所占比例大约70％以上，如果没有采取有效措施抑制烧结矿的低温还原粉化，将致使烧结矿低温还原粉化率有可能高达35％以上。随着优质铁矿粉资源的逐渐减少，进口铁矿粉呈现出成分波动大、质量劣化的不利因素，同时品种更换频繁。而在烧结这个高温、多相、复杂的反应过程中，各相之间，各组分

4、之间相互作用，相互影响，不同种类的铁矿粉，因其基础特性各不相同，它们之间也相互作用，相互影响，因此在烧结配矿时，必须在全面了解铁矿粉的常温特性和高温特性的基础上应用互补原理和方法进行合理配矿。通过实验研究与生产实践可知：用单品种矿粉生产的烧结矿的粉化指标比较如下：巴西精矿粉、巴卡矿粉生产的烧结矿的低温还原粉化性能很差；中特SC粉、安吉拉斯矿粉、扬迪矿粉生产的烧结矿的低温还原粉化性能比较差；澳矿粉、MAC矿粉生产的烧结矿的低温还原粉化性能比较好；山东、武安本地精粉生产的烧结矿的低温还原粉化性能最好

5、。根据铁矿粉烧结性能的互补原理，去确定最佳的烧结配矿方案。稳定的混匀矿配比，实现了优势互补，有效地指导了烧结生产，保证了工艺参数的合理控制，从而稳定了烧结生产，改善了烧结矿的低温还原粉化指标。2．2烧结矿中主要化学成份SiO2、MgO、Al2O3，R2，FeO对低温还原粉化率的影响2．2．1SiO2的影响SiO2是烧结过程形成粘结相的主要因素，高SiO2含量有利于烧结液相的形成，改善粉化指标，但如果SiO2含量过高，一方面影响液相流动性，降低产量；另一方面，SiO2高会生成大量正硅酸钙(2CaO

6、·SiO2)。由于正硅酸钙(2CaO·SiO2)在冷却过程中发生相变(γC2S→βC2S)体积膨胀，会造成自然粉化和降低烧结矿强度。2009年生产实验结果：烧结矿中SiO2低于4．6％时，烧结矿RDI－3．15达到35％以上。这主要是因为SiO2低会造成因粘结相量明显不足，铁酸钙数量减少，显微结构的均匀性显著恶化，使烧结矿粉化指标明显变差。后来逐步提高烧结矿中的SiO2含量到4．8％、4．9％、5．0%、5．1％、5．2％，5．3%，烧结矿RDI-3.15是降低的趋势。通过近几年的生产实践，在现

7、有的烧结原料条件下，较适宜的烧结矿SiO2含量控制在5．0～5．5%左右。2．2．2MgO的影响由于烧结矿中的MgO与Fe2O3结合，游离低，可减轻烧结矿粉化。同时为了满足高炉造渣的要求，改善炉渣的流动性和提高脱硫能力，烧结矿中需保证一定量的MgO。但是因MgO的熔点高达2799℃，在烧结过程中Mg2+进入Fe3O4晶格中取代Fe弘，稳定了Fe3O4矿相，造成Fe3O4难以向Fe2O3转变形成铁酸钙，限制了铁酸钙系的发展，使矿物组成复杂化，由于各种矿物的结晶能力不同，冷凝后，必然存在应力，所以随

8、着MgO含量增加，烧结矿的低温还原粉化指标变差。经过多次实践摸索，同时考虑炉渣对MgO含量的要求，烧结矿MgO含量控制在2．3％～2．7％较合适。2．2．3AI2O3的影响A12O3是烧结矿化学成份不可缺少的成分，因为一定的铝硅比(A12O3／SiO2)—0．1～0．4是烧结过程形成铁酸钙的必要条件，但生产实践中烧结矿中Al2O3>2％以后会导致液相流动性变差，还会恶化烧结矿的还原粉化指数。因为烧结矿中Al2O3的含量增加，在铁酸钙中Al2O3的固溶量增加，促进了板状铁酸钙的生成，而板状铁酸钙在