改善烧结矿低温还原粉化研究

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1、改善烧结矿低温还原粉化研究【摘要】本文结合国内外以及包钢有关改善烧结矿RDI指数的研究，就烧结矿碱度、烧结矿MgO含量、FeO含量、Al2O3含量以及喷洒CaCl2对烧结矿RDI指数的影响进行了全面分析。结果表明：随烧结矿的Al2O3含量升高、MgO含量降低或FeO含量降低，烧结矿的RDI指标变差；而喷洒CaCl2溶液对改善烧结矿RDI效果明显。【关键词】烧结矿RDIAl2O3CaCl2碱度1.前言烧结矿在高炉的低温区会发生低温还原粉化现象，它是烧结矿冶金性能的一项重要指标。RDI升高或波动直接影响高炉料柱的透气性并增加炉顶

2、吹出量。因此，烧结矿的低温还原粉化性能受到国内外的广泛关注。通常采用增加烧结矿成品中的FeO或MgO量，或减少烧结矿中AL2O3，TiO2量来改善烧结矿的低温还原粉化性能(RDI)。但这些措施往往达不到目的，在某些情况下反而带来反作用。西德矿石准备研究所于1985年首次提出了使用卤化物以改善烧结矿低温还原粉化性能(RDI)的新工艺，1991年武钢在实验室试验的基础上进行了烧结矿表面喷洒CaCL2的工业性试验，并开始应用于工业生产，取得显著效果。包钢随着生产规模的不断扩大，外矿配比升高、FeO、料层、点火强度等指标的变化，烧结

3、矿RDI迅速恶化，由前几年的10%（-3.15mm）左右，增加到40%（-3.15mm）左右，已严重影响到高炉的顺行高产。2.AL2O3对烧结矿RDI的影响为研究烧结矿Al2O3含量对烧结矿RDI指数的影响，分别取备了不同Al2O3含量的各种含铁料，通过搭配分别烧制了不同Al2O3含量的烧结矿，烧结矿的Al2O3含量完全由澳矿配比的不同来调节。烧结工艺参数控制为：料层550mm，负压9800Pa,烧结矿碱度为2.0，MgO含量为2.0%。试样烧制控制返矿内配比例为30%，并考虑返矿平衡，返矿平衡系数控制在1.0±0.05。不

4、同Al2O3含量烧结矿的RDI指数具体数据见图1。图1烧结矿Al2O3含量对RDI的影响从图1中的数据和回归关系式可以看出：烧结矿的RDI与其Al2O3含量相关性很好，随烧结矿Al2O3含量的升高，其RDI明显恶化。从控制烧结矿RDI考虑，应尽可能控制烧结矿的Al2O3含量，以保证烧结矿的RDI能够满足高炉冶炼的要求。3.烧结矿碱度对烧结矿RDI指数的影响本次研究依据包钢当前的烧结配料和烧结矿化学组成情况，其工艺参数及除碱度以外的化学组成如前述。随烧结矿碱度变化，其RDI的变化情况见图2。69图2RDI随烧结矿碱度的变化从图

5、2中的数据可以看出：3.1随烧结矿碱度的变化，烧结矿FeO也在变化，这是因为随烧结矿碱度的提高，烧结矿的矿物组成发生了变化，磁铁矿比例减少，铁酸钙比例增多；3.2随烧结矿碱度逐渐提高，烧结矿的RDI也随之变差，在碱度1.7左右RDI有一个峰值，随碱度的进一步升高，RDI又有所降低；3.3造成烧结矿RDI随其碱度变化的主要原因是烧结矿的矿物组成发生了变化，磁铁矿比例减少，铁酸钙比例增多，在碱度1.7左右，烧结矿矿物组成比较复杂，微观结构不均匀，结构应力较大所致。烧结矿矿物组成随碱度的变化见表1。表1不同碱度烧结矿矿物组成（%）

6、烧结矿碱度磁铁矿赤铁矿铁酸钙硅酸二钙玻璃其它0.875223枪晶石、钙铁橄榄石、黄长石及残余熔剂等1.1732251.4695少量1251.7628103172.153133492.54673269碱度0.9、1.1和1.4的烧结矿均为磁铁矿和玻璃相构成的典型的斑状结构；碱度1.7的烧结矿以磁铁矿和铁酸钙构成的熔蚀结构为主，其间夹杂较多的玻璃相；碱度2.1的烧结矿以磁铁矿和铁酸钙构成的熔蚀交织结构为主，整体结构较均匀；碱度2.5的烧结矿以磁铁矿和铁酸钙构成的熔蚀交织结构为主，但整体结构不均匀，局部出现了铁酸钙、磁铁矿和硅酸二

7、钙富集区。4.烧结矿MgO含量对烧结矿RDI指数的影响依据包钢当前的实际生产情况，本次研究将烧结矿的MgO含量设定在1.6-3.5%之间，烧结配料采用80%混合精矿+20%澳矿的含铁料，烧结矿碱度控制在2.0左右，烧结矿SiO2含量控制在4.8%左右，通过调节白云石的配比来调节烧结矿的MgO含量。试样烧制控制返矿内配比例为30%，并考虑返矿平衡，返矿平衡系数控制在1.0±0.05。烧结工艺参数为：料层550mm，负压9800Pa。烧结矿MgO含量对其RDI的影响数据见图3。69图3RDI随烧结矿MgO含量的变化从图3中的数据

8、趋势分析：4.1随烧结矿MgO含量的升高，其RDI指数有明显变好的趋势，而且在MgO含量接近2.0%左右时有一个明显的拐点；4.2根据以往的研究结果，这是由于MgO矿化于烧结矿中。其一固熔于磁铁矿中，形成含镁磁铁矿，并增加了磁铁矿的稳定性，从而减少了赤铁矿在烧结矿中的比例；其二，固熔于硅酸