降低石钢烧结矿低温还原粉化率的研究

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1、降低石钢烧结矿低温还原粉化率的研究摘要根据石钢烧结矿冷态性能较好，但低温还原粉化性较差的情况，进行了降低烧结矿低温还原粉化率的实验室试验。结果发现，烧结矿中次生FeO含量高、微裂纹多是导致其低温还原粉化性恶化的主要原因，要降低还原粉化率，应着重改善其微观结构。在石钢烧结原料条件下，烧结矿中MgO控制在2.3%时，烧结矿微观结构改善。关键词MgO含量矿物组成微观结构KD11前言随着高炉冶炼技术的不断提高，对入炉原料质量的要求也越來越高，不仅要求其具有良好的理化性能,而且耍有良好的冶金性能。石钢烧结厂冃前生产的高

2、碱度烧结矿（R尸2.1,MgO含量控制在1.8%）棱台性较好，但其低温还原粉化率较高，对高炉操作有很大的影响。为解决此问题，我们应石钢耍求，进行了降低烧结矿温度还原粉化率的试验研究。有资料表明，适量MgO的存在，有稳定烧结矿RDI的作用。其机理是Mg?•能进入磁铁矿品格屮取代Fe2+,并填充与八面体宇位屮，降低磁铁矿的晶格缺陷程度，从而稳定磁铁矿，防止或减轻其氧化成再生赤铁矿，达到抑制烧结矿低温还原粉化的目的。基于这一考虑，我们对不同MgO含量的烧结矿进行了矿相研究和高温冶金性能试验，以寻求解决石钢烧结矿低温

3、还原粉化的途径。2试验原料及准备试验模拟石钢烧结原料条件，其含铁物料配比为：酸性精粉：碱性精粉：澳矿：杨迪矿：巴西矿：麦克矿二23：5：10：32：25：5；配碳量：4.0%；碱度：R2=2.1；返矿（外配）：23%。用白灰调节碱度，用高镁灰调节MgO含量，根据石钢的烧结生产情况，拟定MgO从1.8%〜3.0%,梯度为0.3%0按以上配比制取烧结矿试样，其化学成分列于表1。表1烧结矿的化学成分（％）MgOTFeFeOSi02CaOMgOAI2O31.856.469.65.0310.801.961.822.15

4、6.387.85.1410.652.211.91r2.356.388.85.1810.772.431.852.556.38&95.0110.702.611.872.756.389.45.0610.602.681.853.056.489.75.1610.792.861.90由表可知，随着MgO含量增加，烧结矿，TFe含量无明显变化，碱度基木保持同一水平。3冶金性能检测对烧结矿冶金性能进行测定，其结果列于表2。表2不同MgO含量试样的冶金性能1MgO样号RI/%低温还原粉化指数/%RD1+6.3RD1+3.15R

5、DI-o.51.81#90.123.061.410.92.12#90.019.862.611.52.33#88.328.766.86.82.54#87.628.965.69.612.75#85.925.864.110.93.06#84.115.954.713.6由表可知，烧结矿还原度（RD躺达到84%〜90%,但低温还原粉化指数（RDLz）洌氐M55%〜67%）。随MgO含量增加,烧结矿RDS呈先升后降的趋势，当MgO含量为2.3%时,RDI+3.15达到最高值66.8%；此后，随MgO含量继续增加，RI逐渐

6、降低，MgO含量增至3.0%时，RI降至84%。4微观结构分析为了揭示不同MgO含量对烧结矿强度彫响的实质，我们借助光学显微镜对烧结矿矿物组成及内部显微结构进行了分析和研究。4.1矿物组成烧结矿的矿物组成列于表3。从表3可看出，随MgO含量增加，磁铁矿及金属相略有增加，粘结相略有减少；粘结相中硅酸二钙含量减少；各试样粘结相中强度差的玻璃质含量普遍较低；MgOIV量为2.3%时（即3#样）综合指标较好,矿相组成较为合理，粘结相以铁酸钙和硅酸二钙为主，H铁酸钙含量较高，达到40%〜45%,玻璃质含量较低。表3不同

7、MgO含量的烧结矿矿物纽.成（%）样号金属相粘结相磁铁矿赤铁矿富氏体铁酸钙硅酸二钙钙镁橄榄石钙铁橄榄石玻璃质黄长石硅灰石1#12~1515~20—40~4520~25微量1〜22~3———2#20~2520~25——25~3017~20少量2'33~5微量微量3#25~3010~25—40~4517〜20广2—1~2——4#35~4010〜12——30〜3515~20微量—1〜2——5#45~5013~15少量15~2015~201~2少量3〜5少量—6#45~5012〜15少量20〜2510〜122飞1~2

8、3〜4微量少量4.2显微结构1）1#样结构特征：烧结矿矿相结构较均匀，以交织溶蚀结构为主，局部斑状。气孔大小不一，分布不均匀，大气孔偏多且形态不规则，气孔率为25%~30%,裂隙裂纹发育。铁矿物：磁铁矿多呈他形晶，捷径粒度细小，一般为0.005^0.078mm,被铁酸钙、硅酸二钙胶结形成交织熔蚀结构。磁铁矿多呈他形、半自形、自性晶，分布不均匀，结晶粒度不等，一般为0.005〜0.135mm。部分细小