高比例褐鐵礦燒結(jié)機(jī)理分析及試驗(yàn)研究

1、燒結(jié)收稿日期：2011-07-14聯(lián)系人：裴元東(100043北京市石景山區(qū)楊莊大街69號 首鋼技術(shù)研究院907:(高比例褐鐵礦燒結(jié)機(jī)理分析及試驗(yàn)研究裴元東1趙志星1馬澤軍1安鋼2趙勇1潘文1(1首鋼技術(shù)研究院2首鋼京唐公司摘要：闡述了高比例配用褐鐵礦對燒結(jié)過程的影響機(jī)理。褐鐵礦比例提高時，由于其高同化性，不僅燒結(jié)過程中液相生成量增多，而且液相性質(zhì)也發(fā)生改變，燒 結(jié)過程中出現(xiàn)液相粘度升 高、氣泡難以溢出 等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致燒結(jié)利用系數(shù)下降， 成品率降低；通過采取壓料、厚料層、高堿度、防止過度同化等措施，可以為提 高褐鐵礦配比提供支撐。針對首鋼某地料比的實(shí)驗(yàn)室研究表明，通過優(yōu)化配礦，燒結(jié)配加50%

2、褐鐵礦后，生產(chǎn)指標(biāo)較配30%褐鐵礦時有所改善。關(guān)鍵詞：鐵礦粉；褐鐵礦；楊迪粉；燒結(jié)試驗(yàn)；同化性中圖分類號：T F046 4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000-8764(2011 05-0001-07Mechanism Analysis and Experimental Research on High Ratio Limonite SinteringPei Yuan -dong et alAbstract M echanism of effect of high ratio limonite on sintering process w as review ed W hen the limoni

3、te ratio increases, due to its high assimilability, not only does the liquid phase produce increase in the sintering process, but the liquid phase behavior also chang es In the sintering process, the liquid phase viscosity increases and the bubbles are difficult to escape, which finally result in de

4、crease of sintering pr oductivity and product y ield By taking such measur es as pr essing feed, deep bed layer, hig h basicity and preventing ex cess assimilation, support is provided for high ratio of limonite T he ex perimental study in Shougang on material ratio shows that, throug h propor tioni

5、ngoptimization, after addition of 50%limonite, the production index es are somew hat improved in compar ison with addition of 30%limo niteKeywords iron ore fines, limonite, Yandi fines, sintering test, assimilability1刖H近年來，隨著優(yōu)質(zhì)鐵礦粉資源日趨減少，低品質(zhì)礦粉的使用 量逐漸增加。在澳 礦當(dāng)中，褐鐵礦和馬拉曼巴礦已經(jīng)逐步取代布魯克曼赤鐵礦，成為市場供應(yīng)的主體 礦種。褐鐵礦（典

6、型代表為楊迪礦的性能被眾多燒結(jié)工作者所關(guān)注，其具有含鐵品位 低但燒后品位高、粒度粗、結(jié)構(gòu)疏松氣孔多、堆密度小、含結(jié)晶水多、易熔 化、還原性高等特性，這決定了它在燒結(jié)（高爐冶煉過程中與赤鐵礦、磁鐵礦 等的表現(xiàn)存在差異。當(dāng)褐鐵礦在燒結(jié)料中的比例升高到一定程度后，已被反映出將造成利用系數(shù)降低、成品率下降、轉(zhuǎn) 鼓指數(shù)降低、固體燃 耗升高等問題。從上世紀(jì)80年代起，國內(nèi)外眾多學(xué)者對褐 鐵礦燒結(jié)進(jìn)行了大量研究。C ELoo等人對楊迪礦進(jìn)行了系統(tǒng)全面的 機(jī)理研究和總 結(jié)14,吳勝利開發(fā)了燒結(jié)基 礎(chǔ)特性的評價體系并對褐 鐵礦的性能進(jìn)行了研 究，其成果已用 于眾多企業(yè)的優(yōu)化 配礦指導(dǎo)中57o褐鐵礦在國內(nèi)眾多 企

7、業(yè)中的配比已經(jīng)超過30%,而圍繞繼續(xù)提 高其使用配比的研究和實(shí)踐仍在繼續(xù)89。2褐鐵礦特點(diǎn)概述常見的進(jìn)口褐鐵礦為BHP提供的楊迪粉和 力拓提供的哈默斯利楊迪粉（簡稱 哈楊迪與馬1第36卷第5期2011年10月結(jié)球團(tuán)Sintering and Pelletizing薩杰粉（即羅布河粉。各種鐵礦粉的主要特點(diǎn)列于表1。由表可見，由于褐鐵 礦具有不同于赤鐵礦與磁鐵礦的基本性質(zhì)，這必然導(dǎo)致他們在燒結(jié)過程中的表現(xiàn) 不同。值得注意的是，這些特性之間可能互相聯(lián) 系和關(guān)聯(lián)，如常溫特性影響著高 溫特性。最終，這些特性共同決定鐵礦粉在燒結(jié)高溫過程中的行為和表現(xiàn)。表1褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦的基本特點(diǎn)及 其對燒結(jié)過程影

8、響特性評價項(xiàng)目基本特點(diǎn)褐鐵礦對燒結(jié)過程影響常溫特性成分TFe褐較低（約58% ;赤相對較高；某些磁精可達(dá)69%S i O 2褐約5%,與國內(nèi)普通磁接近，進(jìn)口赤SiO2含量一般較低盡管SiO2是粘結(jié)相的主要組分，但發(fā)展精料技術(shù)、高鐵低硅燒結(jié)是趨勢。故褐鐵礦 因TFe含量低（盡管燒后品位高，但單位體積含T Fe低而影響產(chǎn)量,其配加比 例 不能太高，通常與低硅的赤鐵礦搭配Al 2O 3褐的Al2O 3在澳洲礦中相對較低；但仍較巴西赤和國內(nèi)磁要高在1 5%左右,高于普通磁（0 8%和巴燒粉（1 2%，但低于澳洲赤（2 0% ; Al 2O 3是SFCA的組成部分，但含量過高易引起燒結(jié)礦指標(biāo)變差，尤其是

9、 RDI指標(biāo)惡化燒損褐、赤、磁的燒損一般約為10%、3%和-2%燒結(jié)過程中結(jié)晶水的分解消耗能量，褐結(jié)晶水含 量較高，分解后易形成裂 縫, 加速其高溫下的同化反應(yīng)粒度平均粒徑褐、赤、磁的平均粒徑分 別約為3 5、2 2和 0 1mm褐較赤為粗，均屬于富礦；磁一般為精粉，很細(xì)；褐鐵礦有利于改善燒結(jié)原 始料層透氣性，但若粒度過大（褐8mm比例較高，對燒結(jié)過程中的高溫反應(yīng)也 不利粒度組成褐粗粉較赤多，細(xì)粉較赤少褐2mm的粗粉多，0 25mm的比例低,對燒結(jié)中制粒作為核礦石有利；磁一 般在燒結(jié)中僅能充當(dāng)粘附粉氣孔氣孔率 褐、赤、磁的氣 孔率一般約為35%、20%?口10%高氣孔率導(dǎo)致褐鐵礦制粒過程中需要

10、較赤配加更多水；高氣孔率有利于燒 結(jié)礦的還原性氣孔分布褐微細(xì)孔較 多；褐和布魯克曼赤氣孔的平均孔徑分別約14nm和500nm褐鐵礦微氣孔較多，毛細(xì)現(xiàn)象強(qiáng)，致使褐易吸水，故需在制粒過程中配加更多 水其它堆密度褐、赤、磁的密度分別約為3 5、5和5 2t/m 3,褐和赤的堆密度分別約為1 7和2 3t/m 3由于燒結(jié)機(jī)按容積裝料，故褐鐵礦燒結(jié) 時直接影 響燒結(jié)利用系數(shù)親水性褐和布魯克曼赤的接觸角分別約為15和45不僅接觸角小，其表面粗 糙,這些因素使得褐鐵礦較赤鐵礦更易吸水微觀特性晶粒大小褐、赤、磁的晶粒直徑分別約2 m、10 m和15 m褐晶粒小，有利于與熔劑發(fā)生反應(yīng)；巴西礦較粗的晶粒，對強(qiáng)度有

11、利C脈石類型SiO 2和Al 20 3在褐 中以 高嶺土形式存在,SiO 2在巴西赤和國內(nèi)磁中通常以石英存在，Al 20 3則多為三水鋁石形態(tài)褐的脈石（Al20 3和SiO 2為粘土性 質(zhì)，故反應(yīng)性 較強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)布魯克曼赤為二次微細(xì)板狀赤鐵礦圍繞的多孔假象赤鐵礦構(gòu)成；褐為多孔針鐵礦圍 繞和膠粒狀多孔針鐵礦粘結(jié)的多孔針/赤礦構(gòu)成褐中90%為針鐵礦,反應(yīng)性高；赤鐵礦較致密,反應(yīng)性低；磁鐵礦最致密,反 應(yīng)最弱；該顯微結(jié)構(gòu)使褐鐵礦極易反應(yīng)高溫特性同化性褐鐵礦易熔化、同化性高；赤鐵礦次之；磁鐵礦最低褐鐵礦與熔劑CaO在較低溫度即發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)所需的能量少，有利于降低 燃耗；液相生成較多，對高溫狀態(tài)下透

12、氣性不禾h影響燒結(jié)利用系數(shù)；對氣泡的 排除也不利，影響成品率和強(qiáng)度液相流動性就粘附粉而言，褐最大，赤與磁次之；就準(zhǔn)顆粒而言，則相反燒結(jié)過程中需要適宜的液相流動性，以形成較好 的粘結(jié)相結(jié)構(gòu)。改 善高褐鐵 礦燒結(jié)時的液相流動狀況很重要2燒結(jié)球團(tuán)第36卷第5期3高配比褐鐵礦燒結(jié)影響燒結(jié)礦 質(zhì)量的機(jī)理分析從上世紀(jì)八九十年代以 來，眾多研究者對高比例褐鐵礦的燒結(jié)表現(xiàn)進(jìn) 行了評 價，歸納闡述如下11。31液相生成問題燒結(jié)過程中,赤鐵礦與褐鐵礦 最重要且明 顯的差異就在同 化性上。褐鐵 礦結(jié) 構(gòu)疏松、多孔且結(jié)晶水含量高，故其與熔劑的反應(yīng) 動力學(xué)條件更好，在燒結(jié)過程 中的同化性較赤鐵礦為高，致使其在燒結(jié)過程中

13、產(chǎn)生的液相發(fā)生變化，主要體現(xiàn)在 液相量增加和液相性質(zhì)改變兩方面。（1液相量增加。檢測表明，褐鐵礦的最低同 化溫度遠(yuǎn)低于巴西 赤鐵礦和國內(nèi)磁 鐵礦7。故當(dāng)燒結(jié)溫度一定時，褐鐵礦將比赤 鐵礦更多地被液相所同化，使液相生成量更多。（2液相的成分和性能發(fā)生變化。不僅液相量增加，液相的成分也發(fā)生變化， 進(jìn)而導(dǎo)致液 相性能 發(fā)生變化。從CaO -Fe 20 3二元相圖12看,液相中更多的 Fe 20 3將使液相線溫度 升高，這將導(dǎo)致在一定的燒結(jié)溫度條件 下液相 過熱度有 所降低液相粘度將 因此而升 高，最終對氣孔的生成、 長大、排除以及粘結(jié)相的固 結(jié)等產(chǎn)生影響。高褐鐵礦配 比下，燒結(jié)過程中的（最高溫度可能

14、 比赤鐵礦燒結(jié)時 要低（同等配碳量條件下，這與液相線溫度升高帶來的后果相疊加，最終將導(dǎo)致液 相粘度的增幅更大。S M achida等模擬燒結(jié)料層溫度的研究表明9:在50%褐鐵礦 配加條件下，料層下部的高溫帶較不配加褐鐵礦時明顯變窄，即配加高比例褐鐵 礦時料層下部熱量不足。這與很多研究者從 料層下部蓄熱增加角度得到的結(jié)論 可能相反：即高褐鐵礦、高料層條件下，料層下部的熱量并不是過多。這將對生 產(chǎn)操作提出一系列的 考驗(yàn)，如燃料的偏析程度是 否應(yīng)調(diào)整？料層厚度多少合適？32透氣性和利用系數(shù)盡管褐鐵礦較粗的粒度對改善燒結(jié)原始料水多的特點(diǎn)直接影響其在臺車內(nèi)的 裝料量；制粒過程中多配加的物理水和褐鐵礦本身

15、帶來的結(jié)晶水，在離開料層的過程中，可能加重過濕，從而對料層透氣性造成影響；燒結(jié)中產(chǎn)生 的很多液相減 少了料 層中的透氣空隙，故使得料層高溫透氣性也有所降低。這些因素共同作 用, 最終使燒結(jié)成品礦的數(shù)量減少。日本使用褐鐵礦的實(shí)踐表明13,褐鐵礦配 比小于50%時，燒結(jié)產(chǎn)量的下降與 結(jié)晶水含量基本呈線性關(guān)系；配比超過50%后，產(chǎn)量將超出線性關(guān)系地大幅降低， 這表明不單是結(jié)晶水，褐鐵礦的自身燒結(jié)性能也影響著燒結(jié)礦的產(chǎn)量。C E LOO等設(shè)計了一種杯體內(nèi)側(cè)含硅砂、能減少漏風(fēng)的燒結(jié)杯進(jìn)行燒結(jié)高溫區(qū)的透氣性試驗(yàn)。結(jié)果表明，高針鐵礦下（達(dá)到35%燒結(jié)過程中的透氣性并未惡化10;他們認(rèn) 為，通過采取改善制粒等

16、提高原 始料層透氣性的措 施，高褐鐵礦配比下燒結(jié)產(chǎn)量 不一定降低3。33成品率和強(qiáng)度肥田行博等認(rèn)為，褐鐵礦的高同化性，使液相粘度增加并在其中 包裹了大量氣 體，這造成了許多大孔的形成，使得起著粘結(jié)作 用的同化部分脆化。這是燒結(jié)礦 強(qiáng)度和成品率降低的主 要原因。同時，褐鐵礦的高同化封閉了燒結(jié)料層液相帶的 空隙，不僅降低了料層透氣性，而且加劇了燒結(jié)料層中焦粉燃燒形成的橫向不均勻 性，這也導(dǎo)致成品率下降。一般來講，配加褐鐵礦后，燒結(jié)料層上部的成品率會因褐鐵礦易熔、易同化的 特點(diǎn)而改善，但料層下部的成品率則可能由于熱量不足而下降（如前所述。在高褐鐵礦配比下適當(dāng)提高配碳量可使高溫液相生成時具有一定的過熱

17、度，從而有利于 提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。34固體燃耗高比例配加褐鐵礦時，帶給燒結(jié)中較多的 水分（物理水和結(jié)晶水，這些水分在 燒結(jié)過程中蒸發(fā)、脫除，需消耗一定的能量。但事實(shí)上，燒結(jié)中去除這些水所耗 的能量并不高，遠(yuǎn)小于熔劑分解所消耗的 能量，并且，C E LOO對燒32011年第5期裴元東等高比例褐鐵礦燒結(jié)機(jī) 理分析及試驗(yàn)研究分更多以液態(tài)而不是氣態(tài)的方式從料層溢出，如此可緩解對高褐鐵礦配比時 水分離開料層耗熱的過大擔(dān)憂。并且，褐鐵礦易于熔化的特性對節(jié)省能耗起了不 小的作用。在生產(chǎn)實(shí)踐中，使用高比例褐鐵礦時配碳量（固體燃耗是否增加，結(jié)論并不 一致，這可能取決于各廠的生產(chǎn)操作和原 料條件，甚至是使用褐鐵礦前

18、后的工藝變化。從促進(jìn)SFCA生成的角度來看,較少的配碳量有利于營造低溫、 高氧化的 適合鐵酸鈣生成的氣氛；而從避免欠燒、保證成品率和強(qiáng)度的角度出 發(fā)，較多配 碳量也是可取的。3 5冶金性能配加褐鐵礦以后，由于影響因素較多，故冶金性能的變化可能需視情況而定。 褐鐵礦有利 于改善燒結(jié)礦的還原 性（RI已被廣泛認(rèn)可，但對低溫粉化性能（RDI的 影響而言，結(jié)論并不一致，因?yàn)橛绊懸苯?性能的因素自身在配 加褐鐵礦后就可能 有多種變化。如燒結(jié)礦中的FeO含量是影響燒結(jié)礦燃耗、 強(qiáng)度、RDI和RI的重 要參數(shù)之一。C E LOO分析了配加褐鐵礦后影響燒結(jié)礦FeO含量的一系 列因素的變化情況2:礦物還原 性改

19、善，故磁鐵礦含量提 高，從而提高燒結(jié)礦 FeO含量；燒結(jié)溫度降低,故赤鐵礦向磁鐵礦的分解減少,從而降低燒結(jié)礦FeO含 量；同化性提高，熔相中堿度下降，F(xiàn)e 3+/Fe 2比匕值下降，從而提高燒結(jié)礦 FeO含量；火焰前鋒速 度加快、熱容降低，使冷卻速 度提高，減少了磁鐵礦向赤 鐵礦的再氧化，從而提高燒結(jié)礦FeO含量。4應(yīng)對高比例褐鐵礦燒結(jié)的技術(shù)措施41抑制同化、利用同化的策略一方面，考慮到褐鐵礦高同化 性給燒結(jié)過程帶來的諸多問題，發(fā)展抑制褐鐵礦 同化的技術(shù)，成為提高褐鐵礦使用比 例的重要手段。日 本新日鐵上世紀(jì)90年代 開發(fā)的褐鐵礦 自致密化和高熔點(diǎn)液相燒結(jié)工藝（SH S ,即實(shí)現(xiàn)了抑制另一方面

20、，褐鐵礦的易熔、高同化性，對于燒結(jié)節(jié)能也有一定的積極作用。 燒結(jié)中配加致密難熔、同化性較低的礦粉，如巴西赤鐵礦、國內(nèi)磁鐵礦等與褐鐵 礦搭配使用，可使混合料的同化性不 至于過高。而當(dāng)混合料同化性較低時， 則可以提高楊迪粉的使用比例，使混合料的 同化性改善，此即利用了褐鐵礦的同 化性。42具體工藝措施為克服使用高比例褐鐵礦對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響，燒結(jié)工作者根據(jù)褐鐵礦的特點(diǎn)，采取了相 應(yīng)的工藝措施，如提高配水量、高堿度燒結(jié)、壓料等。上世紀(jì)80年代,針對國內(nèi)褐鐵礦資源的使 用,韶鋼的實(shí)踐表明14, 15,高 堿度（2 0 2 614; 1 92 015、高水分（10%、高碳量（比磁鐵礦高約20%、高 料層

21、（從350mm提高 到450mm、高液相量燒結(jié)（SiO 2+FeO含量約35%, FeO在 9%13%、抓好水碳平衡、降低漏風(fēng)率、添加瓦斯灰、鐵皮、轉(zhuǎn)爐鋼渣等廢料 （熔點(diǎn)低、促進(jìn)液相生成，節(jié)約燃料是保證褐鐵礦燒結(jié)質(zhì)量穩(wěn)定的重要方式。張 清岑認(rèn)為，褐鐵礦粉燒結(jié)時，在適宜的水、碳配比基礎(chǔ)上，應(yīng)采用高料層，高堿 度，配加生石灰及適當(dāng)壓料等措 施，才能保證各項(xiàng)指標(biāo)良好16。雖然上述結(jié)論是在與現(xiàn)前不同的原料和設(shè)備條件下得到的（國內(nèi)褐鐵礦、高硅條件、小燒結(jié)機(jī)，致使研究結(jié)果中各數(shù)據(jù)無法直接作為當(dāng)前的參考，但其分析和判斷，到目前仍基本適用。90年代以來，隨著國外褐鐵礦資源不斷進(jìn) 入國內(nèi) 市場，包括國內(nèi)高校、研

22、究院所和鋼鐵廠、國外礦 企在內(nèi)的研究人員對褐鐵 礦的研究越來越全面和具體。寶鋼通過對褐鐵礦性能的研究和一系列工藝措施的改進(jìn)，使得褐鐵礦使用水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先1719。各鋼鐵廠根據(jù)自 身?xiàng)l件，也得 到了高褐鐵礦配比條件 下屬于各自最佳的操作方式，概括如下：（1安鋼的試驗(yàn)表明，褐鐵礦配比為31%時，在壓料、增加燃料、降低抽風(fēng)負(fù) 壓和加厚料 層等幾項(xiàng)措施當(dāng)中，加厚料層措施效 果最為明,20o4燒結(jié)球團(tuán)第36卷第5期（2鞍鋼在褐鐵礦配比為30%時，在壓料、延長點(diǎn)火時間和降低抽風(fēng)負(fù)壓三項(xiàng) 措施中，尤以壓料措施對燒結(jié)指標(biāo)改善效果大21。（3胡洪天總結(jié)了攀鋼強(qiáng)化褐鐵礦燒結(jié)的幾項(xiàng)措施：強(qiáng)化混合料偏析（使褐集中

23、在料層中下部、高氧位厚料層操作（720mm、高堿度燒結(jié)（提高生石灰配比，使 堿度1 9、適當(dāng)放寬 燃料粒度上限（延長高溫時間 等，褐鐵礦比例8%時，指標(biāo)良好22;蔣大軍通過優(yōu)化試驗(yàn)找出 適合的工 藝參數(shù) 為：褐鐵礦配比10 2%,焦粉 5 03%,水分 7 17%,料層 582mm 23。（4永通公司通過采取優(yōu)化配礦（配加致密難熔礦、提高燃料用量和放寬燃 料粒度上 限（配比控制 在4 1%4 4%, 03m m比例從85%調(diào)至75%、提高配水 （8%9%、提高點(diǎn) 火溫度（1050增至約1100和延長點(diǎn)火時 間（1 5m in延至2 0min、提高料層（壓料后在500550mm、適當(dāng)壓料（153

24、0m m、高堿度 燒結(jié)（1 7提至2 1、改善生石灰質(zhì) 量（提高有效CaO量及活性度 等措施，最終在褐鐵礦 配比為40%時,取得了較好的生產(chǎn)效果24。（5越南太鋼在堿度2 0,生石灰11%,焦粉7 3%,混合料水分7 0%,料層400mm 的條件 下，配用37 5%褐鐵礦，獲得了利用系數(shù)1 26 t/（m 2 h，篩分指數(shù)小于3%的 良好效果25 o （6太鋼在混合料水分（約7 1 %,配碳量 約3 8%,料厚720mm,機(jī)速 約1 1m/min,燒結(jié)負(fù)壓10 511 0kPa,外配燃料50%的條件 下，對揚(yáng)迪礦采取噴水 預(yù)潤濕（使水分達(dá)8% 9%、壓料操作（從10mm增到2030mm等措施，

25、將其與 細(xì)磁精礦（45%搭配，實(shí)現(xiàn)了 37%的配力口 26 o（7型鋼采取壓料、高堿度（2 0、控制混合 料合適水分、控制合適M gO （2 08%、Al 20 3 （1 6%和SiO 2（4 8%含量，強(qiáng)化制粒、 厚料層 高負(fù) 壓（780mm 等操作，使褐鐵礦比例達(dá)41%27。（8梅鋼實(shí)踐表明，通過采取提高料層（600 mm提到620m m ,適當(dāng)加強(qiáng)壓料、 提高混合料，到8%31。與不配楊迪礦時相比，配加20%楊迪礦的 燒結(jié)礦強(qiáng)度提 高，RI增加，RDI略有下降，Al 20 3降低0 3%左右。燒結(jié)礦質(zhì)量有所提 高；在配 加楊迪礦的情況下，應(yīng)進(jìn)行高料層操作，燃料配加量不宜偏低，應(yīng)控制合 理

26、的水分32。（9寶鋼和科大合作的實(shí)驗(yàn)室研究表明，在褐鐵礦配比51 5%時，提高燒結(jié)礦堿 度至2 0,并采取適當(dāng)增加生石灰比例（取代石灰石 以及提高燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓和燒結(jié) 料層厚度（從550mm提高到700和850mm的配合措施，能夠改善 燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指 標(biāo)；認(rèn)為不宜通過增 加配碳量 來應(yīng)對高褐鐵礦配比下的燒結(jié)產(chǎn)質(zhì)量問題 6。以上經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納列于表2。由表2可見，在燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐中，通過采取各種工藝措施 可較大程度地緩解因配加高比例褐鐵礦帶來的生產(chǎn)問題。值得注意的是，不同的措施是基于不同生產(chǎn)條件下獲得的，而且各種措施之間存在匹配關(guān)系，故隨生產(chǎn) 工藝和條件的變化，針對褐鐵礦的措施也可能變化。表2燒結(jié)生產(chǎn)

27、中應(yīng)對褐 鐵礦的技術(shù)措施影響因素措施一措施二水分基本均采取提高混合料水分措施，配水量不小于7%26;在制粒中加含糖10%的水也是一種較好的方法。礦粉粒度 上限以-9mm為宜可放寬至-12mm 28燃料配入量燃料配加量不宜偏低14, 152432不宜通過提高燃料配入量來改善燒結(jié)礦質(zhì)量燃料粒度 燃料粒度適當(dāng)放寬2431熔劑粒度熔齊I粒度控制在2mm以下29使用大顆粒熔劑是高褐鐵礦配比下提高利用系數(shù)的最佳方式壓料采取壓料效果明顯21242631堿度基本均采取高堿度措施14-1523-25273033料層基本均采取厚料層措施14-152023-2527可采取薄料快燒燒結(jié)負(fù)壓適當(dāng)降低燒結(jié)負(fù)壓20-213

28、3 可采取高負(fù)壓27 52011年第5期裴元東等高比例褐鐵礦燒結(jié)機(jī) 理分析及試驗(yàn)研究6燒結(jié)球團(tuán)第36卷第5期5燒結(jié)配加高比例褐鐵礦實(shí)驗(yàn)室 研究以首鋼常 用礦粉作為試驗(yàn) 原料，設(shè)計了 8配礦方案列于表3?？紤]到楊迪粉較高的同化T4, 故配加了一定量的致密鐵礦粉，即同化性較 低的鐵礦粉如巴西礦和國內(nèi)礦。試驗(yàn)結(jié) 果列于表4。組方案進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，鐵礦粉的主要 成分和表3方案楊迪粉 澳粉 A澳粉B澳粉C巴西粉A巴西粉B國內(nèi)粉T Fe 57 0 61 6 61 7 63 2 66 0 67 6 67 0 SiO2 5 50 4 10 3 53 3 65 1 41 2 55 5 02 Al2 O 3 1

29、70 2 20 1 99 2 17 1 18 0 61 0 52 FeO 0 22 0 36 0 22 0 32 0 29 7 94 27 7格鐵礦粉主要成分及配礦方案（ LOI 11 2 4 70 5 61 0 32 2 30 0 03 - 2 87基準(zhǔn) 30 30 0 0 15 15 10方案 1 40 20 0 0 15 15 10方案 2 40 30 0 0 15 15 0 方案 3 50 20 0 0 15 15 0方案 4 50 10 0 0 15 15 10方案 5 50 10 10 0 15 15 0方案6 50 0 20 0 15 15 0方案7 50 0 0 20 15 1

30、5 0表4試驗(yàn) 編號 基準(zhǔn) 方案1方案2 方案 3 方案 4 方案 5 方案 6 方案 7 TFe /% 56 19 56 71 56 43 56 83 57 06 56 74 57 01 56 86 SiO2 /% 4 93 4 96 4 99 4 80 4 70 4 88 4 87 4 92 M gO /% 2 06 2 06 2 08 1 92 1 95 2 12 1 94 1 93 A l2O 3 /% 1 82 1 70 1 78 1 73 1 88 1 73 1 69 1 71 R 2 03 2 04 2 06 2 06 2 05 1 93 1 99 2 01 燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果 垂燒

31、速度 / mm min- 1 19 94 20 62 20 52 18 56 19 29 21 03 18 86 20 70成品率 /% 81 93 81 12 82 74 81 23 83 48 81 87 81 37 82 7轉(zhuǎn)鼓 指數(shù) /% 82 40 82 00 84 80 82 40 81 60 82 40 82 80 84 0伽體燃耗 / kg t- 1 59 98 60 64 60 52 61 55 59 48 60 94 61 04 60 52?用系數(shù) / t m - 2 h- 1 1 35 1 38 1 36 1 20 1 30 1 38 1 22 1 37 10 5mm &

32、lt; 5mm /% /% 11 00 16 12 14 74 14 38 13 50 15 21 13 84 12 97 18 07 18 88 17 26 18 77 16 52 18 13 18 63 17 23?表 4 可知，與基準(zhǔn)方案（30% 楊迪 粉相比，在配加50%楊迪粉中，較好的方案為方案5和方案7,二者的配礦結(jié)構(gòu)分 別為30%巴西粉+ 10%澳粉A+ 10%澳粉B + 50%楊迪粉和30%巴西粉+ 20% 澳粉C+ 50%楊迪粉。熔入液相造成液相流 動性較小，而褐鐵礦作為粘附粉時液 相的流動性較大。（3綜合考慮褐鐵礦與其它常用 鐵礦粉在常溫特性、微觀特性 和高溫特性方面呈現(xiàn)出

33、的不同，可以針對這些特性采取一定的 優(yōu)化配礦和工藝措 施予以應(yīng)對，如采取配加致密礦、低同化性礦粉、提高混合料水分、放寬燃料粒 度、采取壓料、高堿度燒結(jié)等 措施。實(shí)際生 產(chǎn)中應(yīng)根 據(jù)自身?xiàng)l件 和背景制定 適宜的配礦和操作措施。（4傳統(tǒng)上對高褐鐵礦配比燒結(jié) 帶來的生產(chǎn)率低、成品率低和固體燃耗高的擔(dān)憂，在一定程度上可通過優(yōu)化配礦來緩解。實(shí)驗(yàn)室研究表 明，在楊迪粉配 比達(dá)50%時，燒結(jié)指標(biāo)較配比30%時為好。參考文獻(xiàn)1 C E LO O S ome progress in underst anding t he science of 6 論 通過歸 納、 總結(jié)前人的研 究結(jié)果及實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn),并針對首鋼料

34、比，進(jìn)行了高楊迪粉配比的燒 結(jié)杯試驗(yàn)，得到結(jié) 論如下：(1由于褐鐵礦具有高同化性的特征，故在燒結(jié)過程中高比例使用時將帶來 液相量增多和 液相成分(性質(zhì)改變的問題，利用或抑制這種高同化性特征需以生 產(chǎn)需求而定，即要充分考慮使用前混合料的液相是過少還是過多。(2對于褐鐵礦的高溫特性，不同的試驗(yàn)方法很可能得到不同的結(jié)論。褐鐵礦作為核礦石2011年第5期裴元東 等高比例褐鐵礦燒結(jié)機(jī) 理分析及試驗(yàn)研究15風(fēng)濱7 南 iron ore sint ering C ISS Technical Paper: 1- 18 2 C E LOO A Perspect ive ofGoet hit ic Ore Sin

35、tering Fundament als J ISIJ International 2005, 45 (4 : 436 448 3 C E LO O, D Wit chard, G C Penny Improving sintering perf ormance of ore blend containing pisolit ic ore J . T ransact ions of the Inst it ution of M ining and M et allurgy ( Section C: M ineral process and Ext ract ive met allurgy. 1

36、994, 103: 135- 146 4 C E LO O, D J WO N G Fundament al insights int o t he sint ering behavior of goet hit ic ore blends J Int ernat ional 2005, 45( 4 : 459- 468 5吳勝禾1，劉宇,杜建新,等 概念J 6鐵礦石的燒結(jié) 基礎(chǔ)特性之新ISIJ提高褐 鐵礦燒結(jié) 產(chǎn)率和降 低能耗的 措施J 方金屬，1991, 5:11-12, 5 16張清岑關(guān)于褐鐵礦粉燒結(jié)的若干問題J 燒 結(jié)球團(tuán)，1992( 3 : 44- 46, 43 17朱彤等 寶鋼混勻

37、礦增配褐鐵礦對燒結(jié)生產(chǎn)的影響 J,礦冶工程,1998, ( 9 : 126- 127 18朱仁君等提高寶鋼燒結(jié)配礦中褐鐵礦 比例的研究C , 2000年煉鐵生產(chǎn)技術(shù)工作會議暨煉鐵年會論文集,131- 136 19 胡曉鳴楊迪粉燒結(jié)性能研究與應(yīng)用C 2003年中國鋼鐵年會論文集，2003: 330334 20楊玉兵，張紅麗，周永平究J 21高配比褐鐵礦 燒結(jié)的實(shí)驗(yàn)研河南冶 金，2009, 17( 5 : 4- 5, 8褐鐵礦用于燒 結(jié)的試驗(yàn) 研北京科技大學(xué)學(xué)報，2002, ( 24 3: 254- 257高褐鐵礦配 比下提高燒結(jié)李艷茹，周明順,翟立委，等究J王躍飛,吳勝 利，韓宏亮，等礦產(chǎn)質(zhì)量指

38、 標(biāo)J 17燒結(jié)球團(tuán)，2005( 1 : 4- 7強(qiáng)化褐鐵礦燒結(jié)措 施研究J四川冶金，北京科技大學(xué)學(xué)報，2010, ( 3 : 13- 22胡洪天2004, 5: 39- 42鐵礦粉的同化性及其互補(bǔ)配23蔣大軍，何木光，張義賢，等運(yùn)用均勻設(shè)計 試 驗(yàn)優(yōu)化 不四川冶金,2009, 31: 7閻立娟,吳勝禾I，尤利，等礦方法的 研究J 298 北京科技大學(xué)學(xué)報，2010, 32 ( 3 :同褐鐵礦燒結(jié)性能與工藝參數(shù)J 1- 6 8沈紅 標(biāo)高褐鐵礦配比燒結(jié) 實(shí)驗(yàn)研究C第29屆十一 24邱家用，李新兵,徐楊斌，等 結(jié)的生產(chǎn)試驗(yàn)J永通公司高比 例褐鐵礦燒鋼研院所長聯(lián)席會 高爐爐料質(zhì)量劣化 條件下的對策25燒結(jié)球團(tuán)，2010( 2 : 1- 5越