不同含镁添加剂对球团矿工艺参数及质量的影响

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1、不同含镁添加剂对球团矿工艺参数及质量的影响青格勒1，2，吴铿1，屈俊杰1，刘文旺3，田筠清2，王梦1(1.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083；2.首钢技术研究院，北京100041；3.首钢京唐钢铁联合有限责任公司球团厂，河北唐山063200)摘要：MgO对高铁低硅烧结中烧结矿的质量有不利影响，但其可以改善球团矿的冶金性能。因此，不在烧结矿而在球团矿中添加MgO，可在改善烧结矿质量的同时提高球团矿的冶金性能。不同的含镁熔剂对球团工艺参数和性能影响不同。通过试验研究了在高铁低硅条件下，白云

2、石、蛇纹石、硼泥和镁质添加剂等4种含镁添加剂对球团造球，焙烧工艺及对球团矿物化性能和冶金性能的影响。试验结果显示，镁质添加剂对提高球团矿MgO含量、控制低硅球团矿还原膨胀率、改善球团矿还原度和熔滴性效果最好。关键词：含镁添加剂；球团；冶金性能酸性球团矿还原膨胀率高，且软化温度、软熔区间等冶金性能较差，给高炉顺行带来不利影响。大多数炼铁厂使用酸性球团矿的比例较低(在20%左右)，但随着球团矿产量的增加和高炉精料需求量加大，球团矿在高炉炉料中的比例不断提高，这对烧结矿的碱度和MgO含量以及球团矿的质量和冶金性能提

3、出了更高的要求。对于烧结矿，混合料中的MgO可以减少成品烧结矿中玻璃质的生成，有利于改善烧结矿的高温还原性，并提高烧结矿的软熔温度，但对于高铁低硅烧结来说，MgO对烧结矿强度有不利的影响。适当降低烧结矿中MgO含量，可以提高烧结矿的强度，减少成品烧结矿中5～10mm粒级所占比例[1-4]。对于球团矿，MgO可以改善球团矿的冶金性能[5-6]。所以，把烧结矿中的部分MgO转移到球团中，通过球团矿加入高炉，不仅可以提高烧结矿的质量，而且能改善球团矿的冶金性能，从而提高综合炉料的性能。含镁球团矿的焙烧温度控制比普通

4、酸性球团矿要求高，难度大，而且不同的含镁熔剂对球团造球、焙烧及成品球质量有不同的影响。国内有文献研究了白云石、轻烧白云石、氧化镁粉、橄榄石等对球团性能的影响[7-10]，但其试验使用的矿粉SiO2质量分数都比较高，在4%以上。国外对熔剂型球团也进行了较多的研究[11-13]，但主要用熔剂是石灰石、橄榄石等，对不同含镁添加剂的系统比较和研究内容很少。本试验详细研究了不同MgO含量的白云石、蛇纹石、硼泥和镁质添加剂等4种含镁添加剂对SiO2质量分数为1.22%的高铁低硅矿粉球团的造球、焙烧和冶金性能的影响，并比较

5、分析了不同含镁添加剂的优缺点。1试验方法及原料性能1.1试验研究方法根据配料方案进行混料，在直径为800mm的圆盘造球机上进行造球，造球盘转速为21r/min，造球时间为10min。造球结束后筛取10～12.5mm粒级的生球测定其落下强度、抗压强度、水分和爆裂温度。生球爆裂温度的测定方法是：取20个生球放入吊篮内，把吊篮放入标定风速为1.8m/s的热风中，5min后拿出，观察是否有生球破裂，如果没有破裂，上调风温，重复以上程序，直到有10%生球爆裂为止，此温度作为生球爆裂温度。生球焙烧试验分别在管式电炉和内

6、径为Φ120mm、高度为400mm的焙烧杯内进行。焙烧试验后分析球团矿的抗压强度、化学成分和冶金性能。球团矿抗压强度测定按国标GB/T14201—93进行。还原度、还原膨胀率和低温还原粉化率指标按照国标GB/T13240～GB/T13242—91测定。1.2试验用原料的物化性能试验用矿粉和含镁添加剂的化学成分如表1所示。试验用含铁原料是高品位磁铁矿粉，其质量分数为69.89%。SiO2的质量分数较低(1.22%)，其75μm以下粒级含量是88.75%。用于试验的含镁添加剂有白云石、蛇纹石、硼泥和镁质添加剂，其

7、粒度均在75μm以下。几种含镁添加剂按照MgO含量从高到低的排序是镁质添加剂、硼泥、蛇纹石和白云石，其MgO的质量分数从66.66%到19.09%。表2是试验用膨润土的物理性能，其2h吸水率为477%，膨胀指数为17mL/2g。2试验结果及分析2.1含镁添加剂对矿粉造球及生球质量的影响为了比较分析几种含镁添加剂对矿粉造球性能和生球质量的影响，在矿粉中分别加入质量分数为1%、2%和3%的不同含镁添加剂进行造球试验。膨润土的配比(质量分数)相同，均为1.5%。图1给出生球落下强度和抗压强度的比较结果。由图1(a)

8、可见，加入白云石、蛇纹石之后的生球，其落下强度均有所提高。例如，加入1%白云石时，生球平均落下强度达到6.3次/0.5m，比基准试验(不配含镁添加剂)生球平均落下强度提高了1次/0.5m。加入3%蛇纹石时，生球平均落下次数达到8.8次/0.5m，比基准试验(未加入含镁添加剂)生球落下强度提高了3次/0.5m。硼泥和镁质添加剂对生球落下强度影响不大。由图1(b)可见，配加蛇纹石和硼泥的生球抗压强度比基