吳琪琳  吳戰(zhàn)林

（陜西龍門(mén)鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠，陜西·韓城，715405）

摘  要：燒結(jié)礦強(qiáng)度是燒結(jié)礦質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，由于燒結(jié)礦強(qiáng)度(包括低溫還原強(qiáng)度)，是影響高爐上部順行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，故而提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、質(zhì)量是保證生產(chǎn)順行的重要因素。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)礦強(qiáng)度、質(zhì)量、改善舉措

1 前言

燒結(jié)礦的燒結(jié)過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)變化過(guò)程，影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素是多方面的，有礦種及燒結(jié)基礎(chǔ)特性的影響、堿度與化學(xué)成分的因素、透氣性等燒結(jié)主要工藝參數(shù)的影響等等。正因?yàn)橛绊憻�結(jié)礦強(qiáng)度因素如此之多，要改善和提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的技術(shù)措施也必然是多方面的、全方位的。

2 影響燒結(jié)礦強(qiáng)的因素

2.1礦種及鐵礦粉基礎(chǔ)特性對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

現(xiàn)在已知的鐵礦石有300多種，但是能作為煉鐵原料的只有20多種。它們按照礦物組成的不同，又被分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦四大類。四種不同的礦石用于燒結(jié)生產(chǎn)，成品的強(qiáng)度也是不同的。按其強(qiáng)度可以高低排序?yàn)椋撼噼F礦＞磁鐵礦＞褐鐵礦＞菱鐵礦。即便是同種類的礦石，含鐵量的不同，也會(huì)導(dǎo)致成品礦的強(qiáng)的不同。褐鐵礦成品對(duì)燒結(jié)礦成品率和強(qiáng)度影響列于表1. 

表1 褐鐵礦配比對(duì)燒結(jié)礦成品率和轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響

表1可見(jiàn)由于褐鐵礦是由于其它礦石風(fēng)化而成，密度小、質(zhì)地疏松、收縮性大的礦石特性，直接影響著成品礦的品質(zhì)。故而褐鐵礦占比越高成礦率和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度就越低。同時(shí)褐鐵礦的含水量大、氣孔多，且在溫度升高時(shí)結(jié)晶水脫出后又留下新的氣孔，所以褐鐵礦礦石的還原性比赤鐵礦和磁鐵礦好。因各種礦石的自身特性會(huì)影響燒結(jié)礦成品的質(zhì)量與強(qiáng)度，所以在配料時(shí)根據(jù)需要調(diào)節(jié)各個(gè)礦石的配料占比。

2.2 堿度和鐵礦粉的化學(xué)成分對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

表2 褐鐵礦為64%時(shí)礦物配比表

表3 褐鐵礦同配比下對(duì)堿度對(duì)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的影響

堿度是燒結(jié)礦質(zhì)量的一個(gè)基本因素，堿度不同的燒結(jié)礦物原料組成時(shí)不相同的（表2見(jiàn)），其強(qiáng)度和質(zhì)量也不同，燒結(jié)礦隨著堿度的提高強(qiáng)和質(zhì)量顯著提高。表3可見(jiàn)在褐鐵礦占比為64%時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，堿度越高轉(zhuǎn)鼓指數(shù)就越高。隨著堿度的提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高是顯而易見(jiàn)的。因此為保持燒結(jié)礦強(qiáng)度，生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦是必須堅(jiān)持的一個(gè)原則。

2.3  SiO2和FeO對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

表4 SiO2和FeO對(duì)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率的影響

在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中，SiO2 和FeO在低于1200℃的溫度條件下生成液相，包裹未熔化的礦物，將散料變?yōu)閴K狀成品礦。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐證明，表4中在SJB-05#、2019-01#和2019-1t01#，在MgO、Al2O3和R相接近時(shí)，并且SiO2 和FeO在一定的范圍內(nèi),SiO2 和FeO越高轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、成礦率和固燃單耗就越高。所以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)成品礦的SiO2 和FeO含量，可以促進(jìn)鐵酸鈣的形成，從而改善成品礦的強(qiáng)度。在12019-1t01#和SJB-02#對(duì)比中可以看出FeO高出一定的范圍也會(huì)影響轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度,所以合理的SiO2 和FeO占比，是提高燒結(jié)成品礦強(qiáng)度的又一重要因素。

2.4  MgO對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

表5  MgO對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

大量的實(shí)踐證明，MgO有利于爐渣流動(dòng)性和脫硫效果的改善，故而高爐煉鐵都要求燒結(jié)礦就有一定含量的MgO。但是由于MgO在燒結(jié)過(guò)程中易于與Fe3O4反應(yīng)成MgO. Fe3O4,從而阻礙Fe3O4在燒結(jié)過(guò)程中氧化為Fe2O3,從而降低鐵酸鈣的生成，造成成品燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度和還原性降低。MgO是難熔礦物，其熔點(diǎn)為2799℃。因此高鎂會(huì)導(dǎo)致燃耗高、強(qiáng)度低。

2.5  Al2O3對(duì)燒結(jié)礦度的影響

表6  Al₂O₃對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

Al2O3是燒結(jié)礦化學(xué)成分不可缺少的成分，一定的鋁硅比是生成鐵酸鈣的必要條件。過(guò)高的Al2O3會(huì)導(dǎo)致液相流動(dòng)性變差，所以Al2O3是影響燒結(jié)礦質(zhì)量和強(qiáng)度的又一因素。在表5中可以看出，Al2O3在由2.18%上升到2.35%時(shí)，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)下降2.67%。由于Al2O3的熔點(diǎn)為2042℃，在燒結(jié)過(guò)程中熔化不了液相流動(dòng)性變差，嚴(yán)重影響了成品礦的還原粉化指數(shù)。

2.6 混合料的透氣性對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

表6 混合料的透氣性對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響

工藝參數(shù)對(duì)燒結(jié)產(chǎn)質(zhì)量的影響，混合料的透氣性是關(guān)鍵。燒結(jié)料層的透氣性是有混合料的粒度及粒度的組成、混合料的水分和抽風(fēng)負(fù)壓等因素決定。在這些因素中，混合料的粒度及粒度的組成是基礎(chǔ)，適宜的水分是保證條件，抽風(fēng)負(fù)壓起的主導(dǎo)作用。在料層厚度同為800mm時(shí)，抽風(fēng)負(fù)壓增大，會(huì)增加料層的通風(fēng)量，垂直速度也會(huì)增加，提高燒結(jié)產(chǎn)量、質(zhì)量及強(qiáng)度，這樣有利于燒結(jié)生產(chǎn)增加產(chǎn)量，降低燃耗。但是，抽風(fēng)負(fù)壓不是越高越好，負(fù)壓在增加到一定程度也會(huì)不同程度的影響燒結(jié)成品礦的質(zhì)量和強(qiáng)度。

3 提高和改善燒結(jié)礦強(qiáng)度的舉措

影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素是多方面的，從中也不難找出提高和改善燒結(jié)礦強(qiáng)度的技術(shù)舉措：

（1）優(yōu)化配礦  對(duì)不同的礦種的燒結(jié)特性合理的搭配。

（2）根據(jù)SiO2的含量合理掌控成品礦的FeO水平，保持一定黏結(jié)相來(lái)獲得高強(qiáng)度的燒結(jié)礦。

（3）堅(jiān)持高堿度、低碳操作下的高強(qiáng)度