邢鋼燒結(jié)配加白云石粉的探討[借鑒類(lèi)別]

1、邢鋼燒結(jié)配加白云石粉的探討 摘 要 本文介紹了邢鋼4*28m2燒結(jié)機(jī)配加白云石粉代替輕燒白云灰的工業(yè)試驗(yàn)，在保持燒結(jié)礦MgO不變的條件下，分析了白云石粉對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)、質(zhì)量和冶金性能的影響，并對(duì)燒結(jié)礦的冶金性能進(jìn)行了試驗(yàn)和生產(chǎn)，關(guān)鍵詞 燒結(jié)礦 MgO 白云石1 前言 邢鋼燒結(jié)廠(chǎng)現(xiàn)有兩臺(tái)180m2燒結(jié)機(jī)，四臺(tái)28m2燒結(jié)機(jī)(2007年6月停產(chǎn))，兩座8m2豎爐，滿(mǎn)足五座高爐共1870m3爐料需求。從1984年以來(lái)，一直通過(guò)增加高鎂精粉或白云石來(lái)提高燒結(jié)礦MgO含量，燒結(jié)礦MgO一般控制在在24左右，使煉鐵高爐爐渣MgO含量保持在812，有利于改善爐渣的性能及高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)； 邢臺(tái)周?chē)a(chǎn)輕燒白云石

2、廠(chǎng)產(chǎn)生的大量白云石粉，無(wú)法得到處理，以較低的價(jià)格銷(xiāo)售出去，為此，邢鋼在2006年1月9日開(kāi)始在4*28m2燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行配加白云石粉工業(yè)實(shí)驗(yàn)，研究白云石粉對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響，探討了MgO對(duì)燒結(jié)礦性能影響的機(jī)理與小燒產(chǎn)中配加白云石粉后，對(duì)燒結(jié)操作、燒結(jié)礦質(zhì)量及消耗成本的影響。2 4*28m2工藝設(shè)備及原料條件21 4*28m2工藝設(shè)備描述 邢鋼4*28m2燒結(jié)機(jī)建于20世紀(jì)70年代，所需混勻料經(jīng)皮帶運(yùn)到配料倉(cāng)；混勻料、白灰、白云灰用天車(chē)向配料倉(cāng)供料。配料系統(tǒng)采用皮帶秤、皮帶秤+圓盤(pán)、皮帶秤+螺旋輸送機(jī)給配料皮帶機(jī)輸送物料，煤、焦粉用四輥破碎機(jī)破碎，經(jīng)配料的物料采用兩段混合，一次混合3000mm1

3、0000mm，二次混合3000mm10000mm，提高混合料粒度，經(jīng)皮帶運(yùn)人混合礦倉(cāng)，燒結(jié)采用圓輥+五輥布料，點(diǎn)火采用雙排燒嘴點(diǎn)火器，臺(tái)車(chē)長(zhǎng)750mm、寬1400mm、欄板高度由350mm提高到450mm；主抽風(fēng)機(jī)采用D2800一一離心風(fēng)機(jī)；采用單輥破碎機(jī)、熱篩工藝，40m2帶式冷卻機(jī)抽風(fēng)冷卻，經(jīng)皮帶輸人高爐料倉(cāng)。同時(shí)機(jī)尾、帶冷采用板極式電除塵器，配料系統(tǒng)采用管極式電除塵器，該系統(tǒng)具有年產(chǎn)1536萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。22燒結(jié)配加白云石粉的生產(chǎn)試驗(yàn)方案和要求 (1)邢鋼燒結(jié)根據(jù)周邊資源情況，從2006年元月9日開(kāi)始在燒結(jié)4*28m2燒結(jié)機(jī)配加白云石粉代替輕燒白云灰的工業(yè)試驗(yàn)，以同一個(gè)廠(chǎng)家的輕燒白云灰

4、和白云石粉作對(duì)比，以18日的輕燒白云灰為基準(zhǔn)，以916日配加白云石粉為試驗(yàn)期。 在4*28m2燒結(jié)機(jī)配加白云石粉代替輕燒白云灰的工業(yè)試驗(yàn)中，以輕燒白云石作為基準(zhǔn)期，試驗(yàn)期的混勻料與基準(zhǔn)期相同(見(jiàn)表1)，燒結(jié)配料中的熔劑以生石灰為基礎(chǔ)，用邢臺(tái)地區(qū)產(chǎn)的直接破碎的白云石粉代替輕燒白云石來(lái)試驗(yàn)(試驗(yàn)期間的原料成份見(jiàn)表2。 (2)試驗(yàn)要求：燒結(jié)礦堿度要求R=195012、燒結(jié)礦MgO=24土02要求。根據(jù)配料計(jì)算，堿度不變情況下，燒結(jié)礦品位降低006個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)SiO2和CaO含量升高0027和0054。使得生石灰配比降低024。而自云石粉配比升高09。23用白云石粉代替輕燒白云灰的技術(shù)分析 白云石的

5、主要成份是Ca(CO)2和Mg(CO)2，它們?cè)诒簾^(guò)程中受高溫而成為MgO和CaO并放出CO2，這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，每千克Ca(CO)2分解吸熱1780kJ，而Mg(CO)2分解吸熱1306kJ；而輕燒白云石是白云石煅燒后的產(chǎn)物，它們是粉狀熔劑，具有一定的活性度(一般大于140m1)，能夠在混合料中消化放熱。白云石粉與輕燒白云石相比，沒(méi)有提溫制粒作用，且由于是原生礦，一方面，白云石在燒結(jié)中焙燒后燒損大，成礦率低；焙燒還需要熱量，其配煤量升高；由于其CaO含量降低，生石灰量會(huì)有所升高，會(huì)在一定程度上彌補(bǔ)代替輕燒白云灰后的制粒不足的需求。另一方面，由于其屬于礦石破碎制粉，其粒度相比也有一定的升高，

6、在焙燒中也有焙燒不完全的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)均勻性分布和礦相產(chǎn)生一定的不利影響。3 邢鋼4*28m2燒結(jié)機(jī)配加白云石粉代替輕燒白云灰的工業(yè)試驗(yàn)31配加白云石粉后對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的影響 4*28m2燒結(jié)機(jī)以白云石粉代替輕燒白云灰的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，燒結(jié)利用系數(shù)下降，燃耗增加，白灰消耗增加，混合料制粒效果變差，負(fù)壓降低，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)降低，小粒級(jí)燒結(jié)礦含量升高，對(duì)燒結(jié)操作參數(shù)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量的影響見(jiàn)表3、表4和表5 4*28m2燒結(jié)使用白云石粉后，燒結(jié)的成品利用系數(shù)降低了0203 thm2，主要影響因素有(1)使用白云石粉后，白云灰用量增加，生石灰用量減少，白云石粉沒(méi)有活性度，都是造球能力下降，混合料的粒度變

7、差，3mm的粒級(jí)降低了241，料層透氣性變差。(2)使用白云石粉后，混合料水分增加，使得過(guò)濕層加重，風(fēng)箱前段溫度升高緩慢，影響了料層透氣性；(3)白云石在燒結(jié)生過(guò)程這中吸熱分解，燃料消耗增加，導(dǎo)致燃燒層加厚，影響燒結(jié)的傳熱速度，導(dǎo)致燒結(jié)垂直燒結(jié)速度降低。這導(dǎo)致了燒結(jié)利用系數(shù)的下降。 4*28m2燒結(jié)使用白云石粉后，燒結(jié)的燃料消耗增加了453kgt，這主要是白云石在高溫下分解吸熱需要的熱量增加所致，由于白云石粉1中CaMg(CO3)2在730765下初步分解成MgO、CaCO3和CO2，在812937下再分解生成MgO、CaO和CO2，這需要高溫時(shí)間和高溫溫度保持較長(zhǎng)，加上燃料粒度變差，都是燒結(jié)

8、礦氧化氣氛變?nèi)?，既延長(zhǎng)了燒結(jié)時(shí)間，又進(jìn)一步加劇了燃料消耗增加。 32配加白云石粉后對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響 4*28m2燒結(jié)使用白云石粉后，對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的影響見(jiàn)表5。燒結(jié)礦品位略有下降，F(xiàn)eO略有升高，含硫量略有升高，而SiO2和CaO與理論計(jì)算相比反而有所降低，這是由于混勻料中SiO2下降所致。 使用白云石粉代替輕燒白云石后，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降015。首先，使用白云石粉后，燃料消耗增加，燒結(jié)溫度和高溫保持時(shí)間延長(zhǎng)，液相粘度增加，體積收縮嚴(yán)重，易形成大氣孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致壁薄應(yīng)力大，強(qiáng)度下降；其次，使用白云石粉后，易形成鎂橄欖石和鈣鐵橄欖石，有大量硅酸鹽礦物以玻璃相存在，加上應(yīng)力作用的輕微裂紋，對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)

9、度不利；第三，使用白云石粉后，受碳酸鈣鎂分解溫度和時(shí)間的影響，M gO礦化不及輕燒自云石，其與周?chē)鶩e2O3的反應(yīng)也不完善，使得燒結(jié)過(guò)程中一部分Mg2固溶在燒結(jié)料中的Fe3O4之中，使其不能氧化為Fe2O3而穩(wěn)定了Fe3O4，導(dǎo)致其相變量增加。第四，從使用的白云石粉外觀(guān)上看，顆粒較大，在燒結(jié)過(guò)程中可能存在消化不完全的現(xiàn)象，因此在3#成品皮帶上的燒結(jié)礦可以看到有些燒結(jié)礦上有白點(diǎn)存在。這也對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度指標(biāo)造成一定的影響。 使用白云石粉代替輕燒白云石后，燒結(jié)礦小于5mm粒級(jí)升高031，燒結(jié)礦的平均粒徑稍有下降。在燒結(jié)過(guò)程中，點(diǎn)火溫度的降低，使上部燒結(jié)礦強(qiáng)度差，中部燃燒帶的變寬，下部過(guò)濕層增加，燒結(jié)

10、礦返礦率增加，燒結(jié)礦強(qiáng)度降低也是燒結(jié)礦粒度變差的原因之一；同時(shí)燒結(jié)礦礦相趨于復(fù)雜，未分解的白云石也使得燒結(jié)礦粒級(jí)變差。33用白云石粉代替輕燒白云灰經(jīng)濟(jì)效益分析 邢鋼4*28m2燒結(jié)使用白云石粉代替輕燒白云石后，在保持燒結(jié)礦堿度和MgO不變的情況下，實(shí)際上噸礦單耗3889kg白云石取代2947kg輕燒白云石，白煤配比增加453kgt，生石灰減少298kgt，配加白云石粉后燒結(jié)礦品位降低004個(gè)百分點(diǎn)；按照輕燒白云灰160元噸、白云石粉55元噸、自煤價(jià)格425元噸、生石灰190元噸，使得燒結(jié)礦噸礦成本下降(2947*553889*160298*190+453*425)1000=一1217元噸。 考

11、慮燒結(jié)礦配加白云石粉后燒結(jié)礦品位下降004個(gè)百分點(diǎn)，按照噸礦品位14元測(cè)算，折合噸燒結(jié)礦效益下降004*14=056元噸，綜合來(lái)看，燒結(jié)礦噸礦效益為0657元噸，年經(jīng)濟(jì)效益0657*1536=10095萬(wàn)元。4 配加白云石粉對(duì)燒結(jié)礦冶金性能的影響41 配加自云石粉與輕燒白云灰的燒結(jié)礦樣的制取 2006年3月，在一臺(tái)28m2燒結(jié)機(jī)上正常配加白云石粉生產(chǎn)的同時(shí)，另外配加白云灰人工混合制粒，取混合料50kg置于干凈的地面，一邊添加水，一邊用鐵鍬進(jìn)行混合，混合時(shí)間約l0分鐘；然后分l0次，每次從中取約5kg置于直徑40mm、高15mm的盆中進(jìn)行制粒(把盆傾斜約10度，然后均勻旋轉(zhuǎn)盆體，一邊旋轉(zhuǎn)一邊往盆

12、中噴適量水)，制粒時(shí)間約5分鐘。將加工好的混合料置于鋪好鋪底料的自制燒結(jié)杯(為直徑220mm，高370mm，底部為10條10mm縫隙)中后，把燒結(jié)機(jī)和圓輥停下，燒結(jié)杯置于松料器前，四周鋪好混合料，確保燒結(jié)杯垂直于臺(tái)車(chē)。使兩個(gè)燒結(jié)礦樣在接近真實(shí)燒結(jié)工藝參數(shù)的情況取得。 42白云石粉與輕燒白云灰燒結(jié)礦冶金性能的對(duì)比 制成的燒結(jié)礦進(jìn)行冶金性能的試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。試驗(yàn)結(jié)果表明，配加白云石粉導(dǎo)致還原度降低，其開(kāi)始軟化溫度降低，終止軟化溫度升高，軟化區(qū)間加大。還原度的降低主要是配加白云石粉后燒結(jié)礦礦相量和種類(lèi)增加，燃料消耗的增加，F(xiàn)eO升高使得以燒結(jié)礦Fe3O4為結(jié)構(gòu)的低還原度的礦相增加，而燒結(jié)礦軟化溫度的水平的降低可能是低熔點(diǎn)物質(zhì)增加所致。而配加白云石粉后低溫還原粉化性能的改善機(jī)理有待于進(jìn)一步分析，可能與其用量的增加MgO均勻分布更廣有關(guān)。5 結(jié)論 燒結(jié)使用白云石粉代替輕燒白云石后，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)和燒結(jié)礦質(zhì)量產(chǎn)生了一定影響，使得燒結(jié)生產(chǎn)率下降，燃料消耗上升；在保證堿度和MgO不變的情況下，燒結(jié)礦品位略有降低，生石灰消