燒結(jié)礦冶金性能的影響因素

王轉(zhuǎn)麗  翟玉兵

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠，陜西·韓城，715405）

摘  要：燒結(jié)礦的冶金性能包括低溫粉化性指數(shù)，高溫還原性能指數(shù)和荷重軟融性等指標(biāo)，而影響這些指標(biāo)的因素很多又復(fù)雜。本文分析了部分化學(xué)元素對燒結(jié)礦冶金性能的影響。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)礦冶金性能影響因素

1 前言

隨著鋼鐵企業(yè)的發(fā)展，高爐對入爐原料質(zhì)量要求越來越高，不僅要求含鐵品位高，強度好，入爐粉末少，化學(xué)成分穩(wěn)定，有害雜質(zhì)少，還要具有良好的冶金性能，要使燒結(jié)礦在高爐還原過程中不因強度下降而影響高爐爐況順利運行。而通過對燒結(jié)礦的冶金性能進行對比分析，得出燒結(jié)礦中的Feo、Mgo、Al2O3等都對冶金性能指標(biāo)都有影響。

2 對RDI、RI的影響

低溫還原性能是指燒結(jié)礦在進入高爐爐身上部的低溫區(qū)還原過程中發(fā)生碎裂粉化的特性。粉化嚴(yán)重時影響高爐上部料柱的透氣性，破壞爐礦順行。因此當(dāng)RDI指數(shù)下降時應(yīng)采取有效措施，改善燒結(jié)礦的低溫還原強度，以保證高爐上部順利穩(wěn)定。

表1  燒結(jié)杯冶金性能化學(xué)成分

2.1 FeO的影響

燒結(jié)礦FeO含量是反映燒結(jié)礦性能的一個重要指標(biāo), 對低溫還原粉化率是有影響 的，降低燒結(jié)礦Feo可以提高燒結(jié)礦還原性，但是太低的又會影響低溫還原粉化性。從實驗結(jié)果表1可以看出Feo降低影響還原強度、粉化率降低。當(dāng)偏重于降低燃料消耗和改善還原性時，該值低一些，當(dāng)偏重于改善燒結(jié)礦粒度組成和低溫還原粉化性能時，該值高一些。所以要 適當(dāng)?shù)乜刂坪?/span>FeO含量,找出對生產(chǎn)適合的數(shù)據(jù)，從而有利于燒結(jié)降低固體燃耗,增加高爐生鐵產(chǎn)量。

表2  冶金性能和化學(xué)成分

2.2  MgO的影響

燒結(jié)礦MgO含量對燒結(jié)礦低溫還原粉化具有雙重影響，大量的試驗研究和生產(chǎn)實踐表明，Mgo有利于燒結(jié)礦低溫還原粉化性能的改善。在高爐爐缸內(nèi)，有利于爐渣流動性和脫硫效果的改善。其含量過高，燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)中鐵酸鈣大量減少，玻璃質(zhì)相對增加，導(dǎo)致強度下降，粉化指標(biāo)惡化。由冶金性能數(shù)據(jù)可知燒結(jié)礦還原粉化率會隨著Mgo含量的增加和Feo含量的減少而上升。在生產(chǎn)過程中如果發(fā)現(xiàn)還原粉化率大幅上升可以通過Feo含量和固體燃料配比的控制進行相應(yīng)改善。

2.3  Al2O3的影響

低溫粉化率指數(shù)時評價燒結(jié)礦質(zhì)量的重要指標(biāo)，Al2O3的含量變化會很大程度的影響這一數(shù)值，這是由于Al2O3在燒結(jié)礦中于復(fù)合鐵酸鈣和玻璃相中，隨著Al2O3含量的增加，Al2O3逐漸在復(fù)合鐵酸鈣相中達到飽和而趨勢向于參與并促進玻璃相的生成。玻璃相作為燒結(jié)礦中強度最差的物相，它的增加會極大程度的破壞燒結(jié)礦的強度。另外當(dāng)燒結(jié)礦中的鋁含量增加后，燒結(jié)液相粘度會隨之增加，影響液相的流動性和粘結(jié)作用，且高鐵鈣比的鋁固溶復(fù)合鐵酸鈣容易形成斷裂韌性較差的柱狀晶，這些影響都會惡化燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能。

表3  Al₂O₃/SiO₂比值與冶金性能分析

Al2O3是燒結(jié)礦化學(xué)成分不可缺少的成分，因為一定的鋁硅比（AL2O3/SIO2）--0.1-0.4是燒結(jié)過程形成鐵酸鈣的必要條件，但生產(chǎn)實踐中燒結(jié)礦中AL2O3變大后會導(dǎo)致液相流動性變差，還會惡化燒結(jié)礦的還原粉化指數(shù)，因為燒結(jié)礦中AL2O3的含量增加，在鐵酸鈣中AL2O3的固溶量增加，促進了板狀鐵酸鈣的生成，而板狀鐵酸鈣在低溫下就開始還原產(chǎn)生應(yīng)力，降低了燒結(jié)礦抵御裂紋擴展的能力，加劇了粉化的產(chǎn)生。    

2.4 堿度的影響

燒結(jié)礦的堿度穩(wěn)定率是提高燒結(jié)礦質(zhì)量、產(chǎn)量的關(guān)鍵影響因素。堿度不同燒結(jié)礦的礦物組成不同，其強度和質(zhì)量也不同，燒結(jié)礦隨堿度提高其強度和質(zhì)量顯著提高。

堿度沒有最好之說，只要堿度合適就是好的，也就是堿度適合鋼廠高爐爐料結(jié)構(gòu)的需要。在堿度增高的情況下，對燒結(jié)礦的強度有好處，但會影響燒結(jié)礦的品位，降低高爐冶煉強度。在堿度降低的情況下，高爐燒結(jié)礦配比降低，入爐品位會提高，對高爐有好處。

表3  燒結(jié)礦堿度與冶金性能分析

一般情況下，高堿度燒結(jié)礦比低堿度，自溶性燒結(jié)礦強度好，還原性好，低溫還原粉化率高。自溶性燒結(jié)礦還原性好，高爐使用時可少加溶劑，對提高產(chǎn)量和降低焦比有利，但它的強度較差，對高爐順行不利。高堿度燒結(jié)礦強度和還原性都較好，而且高爐冶煉時可不加溶劑，對高爐提高產(chǎn)量和降低焦比以及順行都有好處。所以應(yīng)發(fā)展高堿度燒結(jié)礦來生產(chǎn)。它既是鐵料，又是熔劑，既有良好的機械強度和還原性，又有較好的軟熔性能及較低的低溫還原粉化率，有利于強化高爐冶煉。

3 結(jié)論

影響燒結(jié)礦冶金性能的因素多雜，不能單一的來說是哪種原料，哪個成分來影響的。所以在生產(chǎn)中應(yīng)合理優(yōu)化配礦，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，來穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)，改善燒結(jié)礦的RDI 指標(biāo)。適當(dāng)提高燒結(jié)礦的堿度，適當(dāng)提高燒結(jié)礦MgO 含量，有利于改善燒結(jié)礦的低溫還原粉化�？刂茻�結(jié)礦的FeO 和低溫?zé)�結(jié)工藝，為改善燒結(jié)礦RDI 指標(biāo)奠定基礎(chǔ)。根據(jù)生產(chǎn)需要,調(diào)整配礦結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù),以優(yōu)化高爐的順行和操作。

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