鞍钢烧结矿冶金性能优化研究

第19卷第9期　

2009年9月

中国冶金China Metallurgy

　Vol.19,No.9

September 2009

鞍钢烧结矿冶金性能优化研究

尚　策,　周明顺,　翟立委,　刘　杰,　任　伟

(鞍钢股份有限公司炼铁厂,辽宁鞍山114009)

摘　要:为改善鞍钢烧结矿的冶金性能,以碱度和FeO 含量两个指标为出发点,进行了鞍钢烧结矿冶金性能的优化研究。研究内容包括不同碱度、不同FeO 含量的烧结工艺指标和烧结矿低温还原粉化性、还原性和高温软熔性能等。研究结果表明:综合考虑各方面因素,鞍钢现有条件下烧结矿最适宜的碱度范围为210～211,FeO 质量分数为810%～811%。此时,烧结能耗较低,烧结矿的强度和还原性较高,且高炉炉料的软熔区间较小,适合于高炉的强化冶炼。

关键词:烧结矿;碱度;FeO ;冶金性能;高炉

中图分类号:TF325.1 文献标识码:A 文章编号:100629356(2009)0920013205

Optimization Study on Metallurgical Property of

Sinter for Ansteel

SHAN G Ce ,　ZHOU Ming 2shun ,　ZHA I Li 2wei ,　L IU Jie ,　Ren Wei

(Iron 2Making Plant ,Angang Steel Company Limited ,Anshan 114021,Liaoning ,China )

Abstract :Optimization study on basicity and FeO content of sinter is carried in order to improve metallurgical prop 2erty of sinter for Ansteel.Technical index of sintering with different basicity and FeO content ,low 2temperature re 2ducible disintegration ,reducibility and softening 2melting property of sinter are all investigated in this paper.The re 2sults of study show that the optimum basicity of sinter is 2.0～2.1,the optimum FeO content of sinter is 8.0%～811%in according to all kinds of influence factor under the condition of Ansteel.The energy consumption of sinte 2ring is lower ,the strength and reducibility of sinter are better ,the cohesive zone of blast f urnace is thinnest and the smelting strengthen of blast f urnace can be increased if the conclusion of above study is adopted.K ey w ords :sinter ;basicity ;FeO ;metallurgical property ;blast f urnace

作者简介:尚策(19622),男,博士生,高级工程师; E 2m ail :zms1919@ ; 修订日期:2009202223

1　研究内容

碱度对烧结矿的产量、矿物组成、微观结构、

冷态和热态冶金性能都具有重要影响[1～4]。FeO 是影响烧结矿强度和还原性的重要因素[5～8],降低FeO 含量,有利于改善烧结矿还原性,但过低会恶化低温还原粉化性、冷态强度及烧结矿合理的粒度组成等。理论与实践表明,一定范围内,入炉原料中FeO 质量分数每降低1%,焦比亦可降低1%。可见,分析和研究烧结矿适宜碱度和FeO 含量是提高烧结矿产、质量的重要措施。为此,本文以碱度和FeO 含量为研究内容,以鞍钢生产实际情况为试验参数,对鞍钢烧结矿冶金性能进行优化研究。1.1　试验原料

试验用铁精矿、熔剂等原料均取自鞍钢生产现场,其化学成分如表1所示。

1.2　试验方案

试验配料以现场生产为准,共设计3套配料方案,如表2所示。其中,方案1、方案2用于研究碱度对烧结生产的影响,方案3用于研究FeO 含量对烧结生产的影响。烧结杯试验和烧结矿冶金性能检测等试验均在鞍钢技术中心烧结实验室进行。

2　碱度对烧结矿的影响

2.1　不同碱度烧结生产指标

碱度对烧结矿转鼓强度、固体燃耗和利用系数影响的试验结果如图1和图2所示。

由图1、图2可见:

(1)试验条件下,碱度由1.7增加到2.6时,方案1和方案2的烧结矿转鼓强度分别提高了10129%和8113%;相同碱度条件下,方案1烧结矿的转鼓强度略高于方案2。

中国冶金

第19卷

表1　烧结原料化学成分(质量分数)

T able 1　Chemical composition of sintering ra w m aterial

%

原料TFe FeO SiO 2CaO MgO Al 2O 3Ig 精矿A 67.2217.60 4.600.150.300.24-0.85精矿B 67.4328.56 5.900.180.340.12-2.57精矿C 63.240.89 3.830.110.17 2.46 3.54精矿D 65.61 1.08 3.39<0.1<0.1 1.05 2.27精矿E 68.2614.82 2.880.130.300.20-0.54精矿F 65.47 3.41 5.60<0.10.100.120.94精矿G 67.089.79 3.90<0.1<0.10.29-0.24精矿H 71.0529.90 1.800.100.160.19-3.01混料47.8829.22 4.50 5.96 1.58 1.2217.57高返56.267.00 5.

2510.84 2.610.850石灰石-- 3.4650.92 1.06 1.1541.43生石灰-- 5.0869.36 2.21 1.0117.

42镁石

-- 4.48

2.28

42.46

1.20

47.25

表2　烧结试验方案

T able 2　Scheme of sintering experiment %

原料方案1

方案2

方案3

精矿A 0480精矿B 21.37560精矿C 02510精矿D 0010精矿E 36012精矿F 22.5020精矿G 0024精矿H 008混料10.12566高返

10

15

10

图1　碱度对烧结矿转鼓强度和固体燃耗的影响

Fig.1　I nfluence of b asicity on drum index and

fuel consumption of sinter

(2)碱度低于211时,碱度的变化对燃耗影响

图2　碱度对烧结杯利用系数的影响

Fig.2　I nfluence of b asicity on utilization

coeff icient of sinter pot

较小;碱度高于211时,随着烧结矿碱度的增加固体

燃耗迅速增加;相同碱度条件下,方案1的固体燃耗低于方案2。

(3)碱度由117增加到213时,烧结杯利用系数明显增加;碱度超过213以后,利用系数随其变化不明显,稍有降低的趋势。

由于烧结料层温度控制在1300℃以下,不易产生过熔[9],碱度提高后,烧结料中CaO 含量增多,使得烧结矿样品中显微硬度较高的赤铁矿、铁酸钙含量明显增多(如图3),并以交织熔蚀结构为主,从而使烧结矿强度明显增强。因此,烧结矿转鼓强度和烧结杯利用系数随碱度的提高而得到改善。但是,碱度提高的同时,烧结料中石灰石等熔剂的添加量增加,其分解需消耗大量热量[10],从而使烧结过程的固体燃耗随之提高。

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