高品位低SiO2燒結(jié)技術(shù)

1、高品位低SiO2燒結(jié)技術(shù)1.高品位低SiO2燒結(jié)技術(shù)的價(jià)值 近幾十年來，國內(nèi)外的高爐煉鐵都在追求不斷提高入爐礦的品位，以致各個(gè)企業(yè)高爐冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都離不開入爐礦品位重要的一欄。例如近幾年寶鋼、萊鋼、泰鋼、酒鋼、太鋼等企業(yè)都在不斷提高入爐礦品位，去改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1企業(yè)名稱年份燒結(jié)礦SiO2(%)入爐礦品位(%)高爐利用系數(shù)(t/m3d)入爐焦比(kg/t)噴煤量(kg/t)渣鐵比(kg/t)寶鋼19856.1958.111.7645448.1(油)32019925.4958.352.094413.314.7+28.5(油)29919975.3858.861.983380.0109.

2、0307.319994.5160.002.264299.5205.225920034.5860.162.248299.9192.6259酒鋼19989.3549.611.72857242.970019999.1050.471.87959450.169020008.7850.492.04056149.460520018.4051.452.01453067.853020027.9052.012.07048490.948020037.5252.272.144413146.0435南(京)鋼19955.8756.022.119474.863.239319975.2356.562.455459.478.

3、638619994.8857.872.564441.099.031920024.7060.503.254376.8127.227720034.8059.403.316406.2121.8316表1 幾個(gè)大中型鋼鐵企業(yè)高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2三(明)鋼199856.8157.752.84744888199957.6058.772.93641390200058.2859.543.238409120200158.7560.273.572395117200258.8960.393.796381119200358.0059.893.968405107新興鑄管公司200156.4657.893.15592020

4、0258.3559.413.7849937200359.0059.514.214071262004.1-558.9559.584.55354170 由表1可見，不同企業(yè)高爐指標(biāo)的改善都離不開入爐礦品位和渣比，僅有提高的速率和幅度有區(qū)別，還有一個(gè)特點(diǎn)是2003年由于原燃料緊缺，品位下降，導(dǎo)致焦比上升，有的產(chǎn)量也有下降。而影響入爐礦品位最主要的是燒結(jié)礦的品位，影響渣量最主要的也是燒結(jié)礦的SiO2含量，因?yàn)闊Y(jié)礦一般均占到入爐料的70%以上，因此應(yīng)該把高品位，低SiO2生產(chǎn)技術(shù)與進(jìn)一步改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)直接聯(lián)系起來。32.目前我國高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)的現(xiàn)狀： 由表2可見，我國高品位低SiO2燒

5、結(jié)生產(chǎn)已有一定的推廣面，往往還有后來者居上，去年受到鐵礦石市場緊缺的影響，減慢了這一新技術(shù)的發(fā)展，但從長遠(yuǎn)看，這一技術(shù)有廣泛的推廣價(jià)值，值得煉鐵燒結(jié)界重視和關(guān)注。到目前為止，燒結(jié)礦的品位有60%，SiO2含量有接近4.0%的。4企業(yè)名稱燒結(jié)機(jī)面積(m2)年份爐料厚度(mm)利用系數(shù)(t/m2t)轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(+6.3%)燒結(jié)礦主要化學(xué)成份(%)CaO/SiO2TFeSiO2Al2O3MgOFeO寶鋼450320016551.227(+10mm)75.971.8159.144.441.481.587.4720026441.215(JIS標(biāo)準(zhǔn))77.741.8258.854.561.501.607.6

6、1萊鋼105220016981.42876.842.0058.84.371.951.978.6820026991.45577.312.1058.494.081.512.038.54太鋼100290220027001.59078.341.5556.226.711.302.508.4320037001.32973.581.8360.114.531.102.309.30濟(jì)鋼90220016001.75471.771.8758.544.711.752.107.5320026401.77872.282.2757.394.521.701.5010.48杭鋼28.2220014412.33485.462.6

7、256.254.521.301.5010.4820024722.04274.902.5455.484.921.351.5510.41水鋼1451115220015381.59167.131.8955.875.061.303.607.6420025451.64567.101.9156.694.591.203.707.84表2 我國高品位低硅(SiO2)燒結(jié)生產(chǎn)的主要狀況53 高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù) 高鐵低硅燒結(jié)礦的生產(chǎn)既有配礦的優(yōu)化，又有生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，生產(chǎn)高鐵低硅燒結(jié)礦，其效果無疑有利于高爐指標(biāo)的改善和煉鐵效益的提高。出現(xiàn)的問題是由于粘結(jié)相減少，導(dǎo)致成品礦強(qiáng)度的降低和成品率的下降，因此高

8、鐵低硅燒結(jié)技術(shù)所要解決的問題在于增加粘結(jié)相量和提高粘結(jié)相的強(qiáng)度。理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)提出有如下方面是與高鐵低硅燒結(jié)生產(chǎn)緊密相關(guān)的：(1)優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)微孔厚壁高強(qiáng)度燒結(jié) 理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明，礦種不同，鐵礦粉的同化性，生成液相的流動(dòng)性和鐵酸鈣的能力，以及粘結(jié)相的強(qiáng)度都有不同的差別，總的都反應(yīng)出燒結(jié)的產(chǎn)量和強(qiáng)度不同，因此應(yīng)該根據(jù)各種鐵礦粉的基礎(chǔ)特性和燒結(jié)反應(yīng)性，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，合理配礦。通常經(jīng)過研究和試驗(yàn)，綜合不同配礦方案的利用系數(shù)，成品率轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和固體燃耗選定配礦方案實(shí)現(xiàn)合理配礦的目的。包括化學(xué)成分，粒度組成和燒結(jié)反應(yīng)性的選擇和搭配。6(2)優(yōu)化熔劑結(jié)構(gòu)，高配比生石灰燒結(jié) 試驗(yàn)研究和生

9、產(chǎn)實(shí)踐均已證明，白云石粉，輕燒白云石生石灰和蛇紋石，各種熔劑的燒結(jié)特性也是不一樣的，應(yīng)加以選擇和合理搭配。通過這種搭配，達(dá)到提高粘結(jié)相及其強(qiáng)度的目的。幾個(gè)單位的研究和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)都證明了12。采用蛇紋石作為熔劑，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。用蛇紋石替代石灰石和白云石的效果利用系數(shù)和成品率有明顯提高轉(zhuǎn)鼓指數(shù)大幅度提高固體燃耗有所降低表3 蛇紋石的化學(xué)成分FeOCaOMgOAl2O3SPSiO2MnOLOI7.982.2136.641.360.035-36.65-14.67表4 蛇紋石對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響蛇紋石/%焦比/%水分/%燒結(jié)速度/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%成品率/%成品率/%05.76.317.156

10、3.4378.131.6151.15.76.317.1464.4779.431.6201.35.76.317.8065.0080.541.680表5 生石灰配比對(duì)燒結(jié)礦各項(xiàng)指標(biāo)的影響生石灰配比/%焦比/%適宜水分/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%利用系數(shù)/tm-2h-1成品率/%06.26.560.771.92182.1116.26.561.761.89382.0336.26.564.701.72682.2656.27.065.151.88682.156.76.28.366.311.73582.678(3)低碳厚料層燒結(jié)：寶鋼經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐和測定，得出了厚料層燒結(jié)的定量效果：料層每提高10mm，氣壓升高163這Pa

11、，風(fēng)量下降12.8M3/t礦料層每提高10mm，配C下降約0.104kg/t礦，提高100mm料層，工序能耗降低1.15kg標(biāo)煤/t礦料層每提高10mm，成品礦FeO降低約0.06%料層每提高10mm，成品礦強(qiáng)度提高，Ti+6.3%約提高0.23%料層每提高10mm，煤氣用量下降0.064M3/t礦厚料層燒結(jié)的特點(diǎn)：料層密實(shí)度升高透氣性下降，混合料水分下降，成品率明顯升高，返礦量下降。9表6中南大學(xué)研究的料層高度對(duì)燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)的影響料高/mm焦比/%混合料水分/%燒結(jié)速度/mmmin-1燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%成品率/%利用系數(shù)/tm-2h-1FeO/%6005.56.819.0064.5379.1

12、11.6138.017005.56.518.7864.9081.151.6778.007505.56.818.5665.7382.691.8037.64太鋼不同料層操作燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)列于表7表7 太鋼二燒不同料層操作參數(shù)及指標(biāo) 料層/mm總管負(fù)壓/kPa臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/tFeO%FeO1%R0.08/%返礦量/tgt-1工序能耗/kgt-1固體燃耗/kgt-150010.6126.109.741.284.362480.962.560011.2142.087.860.991.3535261.2450.870012.3139.207.661.293.6426058.649.410(4)高堿度燒結(jié)：表8 萊

13、鋼不同R燒結(jié)礦礦物組成冶金性能 900還原性/%低溫還原粉化性(RDI+3.15)荷重還原軟化性能/開始軟化軟化終了軟化區(qū)間70.171.81082124516379.485.31073121414188.186.711001236136CaO/SiO2SFCAFe3O4Fe2O32CaOSiO2玻璃相未礦化熔劑1.351012505571032025121.802545710681012121.9035405757783511表9 太鋼不同R燒結(jié)礦的礦物組成 Cao/SiO2Fe3O4Fe2O3SFCA玻璃相2CaO.SiO2未礦化熔劑1.3150-557-1010-15203-51-21.

14、7830-3510-1535-403-5102-31.9625-3015402-3101-22.15307-10451-2153-5表10 生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦前后主要燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比時(shí)間臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/t臺(tái)-1h-1槽下篩分(510 mm)/%槽下篩分(5mm)/%返礦率/%FeO/%生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦前R：1.3026.4618.602.9617.8115.64生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦后R：1.8028.0812.202.312.2711.51比較+1.62-6.40-0.66-5.54.4.1312表11 高堿度燒結(jié)礦的物理性能試驗(yàn)結(jié)果 時(shí)間轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(+6.3mm)/%篩分指數(shù)(-5mm)/%抗磨指數(shù)(-0

15、.5mm)/%生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦前R：1.3062.082.965.35生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦后R：1.8068.572.304.67YB/T421-1992一級(jí)品66.07.07.0標(biāo)準(zhǔn)要求二級(jí)品6309.040mm4025mm2516mm1610mm105mm1.80)有利于提高SFCA的生成比例，有利于提高強(qiáng)度，有利于改善燒結(jié)礦的粒度組成，也有利于改善成品礦的冶金性能。高堿度燒結(jié)礦有利于高鐵低硅燒結(jié)粘結(jié)相的形成和增加，有利于提高高鐵低硅燒結(jié)礦的強(qiáng)度。(5)低MgO燒結(jié)： 理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明：在高SiO2條件下和在低SiO2條件下，MgO有利于形成Fe3O4，從而降低SFCA的生成比例，降低

16、冷強(qiáng)度降低成品率降低還原性。 14高鐵低硅燒結(jié)必須實(shí)現(xiàn)低MgO燒結(jié)，當(dāng)然同時(shí)也必須低Al2O3燒結(jié)，中南大學(xué)的研究結(jié)果證明了這一理論。表14 MgO含量對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響MgO含量/%焦粉配比/%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度/%成品率/%利用系數(shù)/tm-2h-1低溫還原粉比RDI+3.15/%2.005.863.2480.521.61670.601.885.864.3480.501.58164.621.585.865.5180.11.86264.351.305.866.2291.271.84459.884.國外高鐵低硅燒結(jié)的狀況及展望15表15 原料化學(xué)分析原料化學(xué)成分，重量%FeCaOMgOSiO2Al2O3

17、MAF70.60.20.430.80.3CARAJAS680.10.100.30.9QCM66.10.020.034.880.32橄欖石6.30.551.931.30.31白云石2.729.020.91.10.2石灰石2.850.40.91.80.5生石灰0.390.24.101.20.5石英0.10.110.05970.71焦粉0.70.261.175.572.961) 國外高鐵低硅燒結(jié)原料的狀況162)國外高鐵低硅燒結(jié)礦質(zhì)量狀況：表16 歐洲部分鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦成分(%) 國家廠家FeFeOSiO2堿度MgOAl2O3比利時(shí)希德瑪59.84.564.981.441.821.14芬蘭羅特洛基60.47.84.21.662.110.99荷蘭赫哥文58.510.63.952.601.461.33德國斯維爾根57.95.15.341.771.691.09德國迪林根58.25.925.611.491.521.23德國博萊門58.86.484.971.681.621.22德國塞茲基特58.84.84.772.050.331.3017表17 燒結(jié)礦的平均化學(xué)成分，(%)燒結(jié)礦TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3HC65.412.15.40.41.00.5HM64.917.32.81.82.30.5HCD65.714.24.40.51.9