分級(jí)制粒法非均質(zhì)燒結(jié)工藝研究.pdf

1、隨著我國高爐煉鐵技術(shù)的不斷進(jìn)步，要求入爐礦品位升高，冶煉渣量減少，焦比下降，噴煤比增加，相應(yīng)對入爐精料的要求越來越高。而隨著燒結(jié)礦品位升高和SiO2含量降低，燒結(jié)礦強(qiáng)度將下降。為保證燒結(jié)礦的質(zhì)量，必須生產(chǎn)高堿度甚至超高堿度燒結(jié)礦。但對于我國大多數(shù)鋼鐵廠而言，燒結(jié)礦占入爐礦石的80％以上，由于酸性爐料供應(yīng)短缺，入爐熟料比高，反過來使燒結(jié)礦堿度限制在1.6～1.8范圍內(nèi)。對于鐵品位為58％～62％、SiO2含量4.0％～4.5％、堿度為1.

2、6～1.8的燒結(jié)礦，提高其產(chǎn)質(zhì)量存在很大難度。在進(jìn)口礦粉配為43％、國產(chǎn)精礦配比40％～45％、混合料水分為6.5％、焦粉配比為5.5％、堿度為1.8倍的條件下，制備TFe含量為58％～62％、SiO2含量為4.1％～4.5％的高鐵低硅燒結(jié)礦，采用常規(guī)燒結(jié)工藝，燒結(jié)杯試驗(yàn)取得如下指標(biāo)：燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度為60.53％，利用系數(shù)為1.894t·m-2·h-1，成品率為79.82％，固體燃耗為54.07kg·t-1，F(xiàn)eO含量為8.99％。，而

3、且結(jié)果表明，隨著含鐵品位的升高、SiO2含量的降低，燒結(jié)礦強(qiáng)度下降，利用系數(shù)降低，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量明顯下降，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高爐冶煉的要求。為此，必須開發(fā)適合我國原料條件的燒結(jié)新工藝、新技術(shù)。 本文對一種新的分級(jí)制粒燒結(jié)工藝進(jìn)行了研究，即將含鐵原料中細(xì)粒級(jí)和粗粒級(jí)分別制粒，形成低堿度內(nèi)核、高堿度外殼的準(zhǔn)顆粒進(jìn)行燒結(jié)。通過考查分級(jí)制粒時(shí)間、水分分加、燃料分加等多種措施及相應(yīng)工藝參數(shù)對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用分級(jí)制粒工藝后，燒

4、結(jié)混合料中細(xì)顆粒比常規(guī)工藝明顯減少(-3mm粒級(jí)含量由48％減至32％)，中間粒級(jí)明顯增多，準(zhǔn)顆粒的加權(quán)調(diào)和平均粒徑增大，混合料層氣體阻力減小，燒結(jié)過程透氣性得到改善。分級(jí)制粒工藝強(qiáng)化燒結(jié)取得如下指標(biāo)：燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度達(dá)到65％～70％，利用系數(shù)在1.9t·m-2·h-1以上，成品率在82％～85％，固體燃耗為51～52kg·t-1，F(xiàn)eO含量在7.2％～8.8％。與常規(guī)燒結(jié)試驗(yàn)相比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度可提高5～10個(gè)百分點(diǎn)，利用系數(shù)和成品率

5、也有所上升，固體燃耗下降了3.6％～4.8％，而燒結(jié)礦中FeO含量明顯降低，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量得到改善。 運(yùn)用燒結(jié)過程氣體力學(xué)、液相形成熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)及成礦機(jī)理對分級(jí)制粒強(qiáng)化燒結(jié)的機(jī)理進(jìn)行了研究。該工藝的實(shí)質(zhì)就是利用選定的高效制粒設(shè)備，在40％～45％左右的高品位鐵精礦粉內(nèi)配一定量的生石灰做粘結(jié)劑(也是熔劑)進(jìn)行強(qiáng)化分級(jí)制粒，制備出理想的準(zhǔn)顆粒結(jié)構(gòu)，使局部堿度達(dá)到3.0以上(燒結(jié)料的總堿度仍維持在1.8左右)，以增強(qiáng)親水性差的鐵精礦的

6、粘附性能，改善燒結(jié)料層透氣性。通過熔劑和固體燃料分加技術(shù)，控制燒結(jié)溫度和氣氛，生成局部高堿度且殘余赤鐵礦比例高、具有高強(qiáng)度和高還原性、以針狀鐵酸鈣為主要粘結(jié)相且伴有一定量的鈣鐵橄欖石的非均質(zhì)燒結(jié)礦。由于高堿度部分CaO含量較高，生成的液相總的表面張力因子增加，故表面張力較大，且粘度較低，易于促使氣孔由不規(guī)則大孔變?yōu)榭傮w分布較為均勻且大小適中的規(guī)則球形，改善了燒結(jié)礦的還原性和強(qiáng)度，提高了燒結(jié)礦的成品率。為高爐提供鐵品位為58.5％、SiO