球团矿抗压强度对其冶金性能的影响

球团矿抗压强度对其冶金性能的影响

发表时间：2018-01-17T15:07:17.180Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第23期作者：马飞

[导读] 我国在具有足够造球能力条件下，通过严格控制造球操作，就有可能生产出小直径的球团矿。

富蕴蒙库铁矿有限责任公司新疆维吾尔自治区阿勒泰市 836100

摘要：球团矿具有品位高、粒变均匀、还原性好、常温抗压强度高等优点。但在高炉中的堆角小、还原膨胀率大及在高温下易相互粘结，因此，大大限制了它在高炉炉料中的使用比例。球团矿是强化高炉炼铁必不可少的优质炉料，目前缺乏对球团矿质量综合评价的方法，导致在优化高炉炉料的选择上缺乏科学依据。本文介绍了球团矿的生产现状、出现问题及发展趋势，进一步提高炼铁生产的技术经济指标。

关键词：球团矿；生产现状；发展趋势

我国在具有足够造球能力条件下，通过严格控制造球操作，就有可能生产出小直径的球团矿、维持足够窄的粒度范围，来保证焙烧过程中良好的透气性和保证高炉冶炼中良好的还原性。同时随着钢铁生产技术的发展，对炉料提出了越来越严格的要求。因而对高品位的优质球团矿的需求越来越大，目前来看已显得十分迫切。为此我们应当努力，科学地促进我国球团矿生产的发展。

一、球团矿生产的现状

我国球团矿生产有很大的发展，在国家产业政策的支持和有识之士的努力下，在短短的时间内建成了几千万吨的生产能力。绝大部分采用先进的链篦机—回转窑工艺，且大型化发展速度很快，单窑年生产能力从几十万吨到几百万吨，技术装备水平有了极大的进步。而上世纪末仅建成了两个带式焙烧机工厂，年生产能力不到400万吨；链篦机—回转窑球团的生产能力仅有100万吨左右；另外还有竖炉球团矿二三十座，生产能力在800万吨左右。

二、球团矿焙烧试验

1、生球团的准备。造球时，膨润土配比为1.2％，时间为12min，生球经8-15mm方筛筛分后，供下一步的试验使用。

2、焙烧试验。球团矿的预热焙烧在卧式管炉中进行，气氛为自然通风。焙烧时将烘干好的球团放在小瓷舟内推送至管炉中，按规定的温度进行焙烧。为获得不同抗压强度的球团，对预热及焙烧工艺参数进行了相应调整，不同预热及焙烧工艺参数对应的成品球团抗压强度不同。

三、球团矿生产中出现的问题

1、小型球团厂数量太多。100万吨/年以下的球团生产线有30多条，落后的竖炉球团生产线有60多条。这些球团生产线装备低下，产品质量低劣，环保设施也不完善，单位产品能耗高。问题的原因是钢铁工业低水平、粗放式盲目快速扩充产量产生的后果。随着科学发展观的落实及结构调整的深入，这些落后的生产力将面临淘汰。

2、近年来新建的单系统球团生产线也存在着装备水平偏低、工艺技术不高、产品质量低下的状况。

3、产品质量总体低下、单一，和国际水平相比相差甚远，主要表现在如下几个方面：1）铁品位低，SiO2 含量高。产生这一问题的原因是由于所使用的铁精矿质量低下。虽然这是外部原因，但作为球团生产来说，是最基本和最重要的技术要求，是不容轻视的。国外先进的选矿工艺所产精矿，实行“细磨精选”，为高炉炼铁带来了各项冶炼技术经济指标的改善，由此带来了可观的经济效益。它使炉料在炉内的运动顺行且均匀下降；使气流分布更加均匀，热交换更加充分，使炉内的物理和化学反应顺利进行。球团矿在发达国家高炉炉料结构中的比例，已越来越高，从20%到50%，直到几乎100%使用球团矿，不但炼铁的各项指标领先且产品质量为精品。对此，铁矿企业或钢铁生产企业及球团厂都应十分重视和切实解决。目前大型企业对选矿实行提铁降硅，有了明显的改善，但总体上看还应努力改进。铁品位低的另一个原因是膨润土配加量过高。我国膨润土的性能太差，不能适应球团矿生产的要求，而且就近使用，目的是为了减少使用成本，其后果是适得其反，使球团矿的质量明显下降。在国外为了保证膨润土的质量要求和使用效益，宁愿实行国外采购和长途海运，因其使用量毕竟是很少，但经济效益仍是可观的。2）抗压强度低。由于所用铁精矿的细度、水分往往达不到“造好球”所必须的要求，因而生球质量差，在运输和焙烧过程中容易产生粉末。为了避免结块和结圈的产生，焙烧温度不到位，因而成品球团矿的抗压强度低。另外不正确的热工制度和耐高温材料材质的不过关，也是使焙烧温度低的深层次原因。竖炉球团矿质量的不均匀性更为严重，对高炉冶炼造成更为严重的不利影响。3）球团矿的含粉率高、FeO 含量高。由于生球质量差、焙烧不充分，因而在运输和焙烧过程中产生的粉末多。由于氧化焙烧不充分，FeO 的含量远高于2%，这些不良的质量指标对高炉炼铁十分不利。

4、工厂作业率低。工艺水平低，经常产生结炉、结圈、结块；装备水平低下，设备质量低劣、事故多等，使工厂作业率低。

5、能耗高。由于工艺和热工设计不合理，单位产品球团矿的热耗高。在原料和燃料条件相同的情况下和世界先进水平相比，几乎高出1倍，乃至2倍。

6、环保存在问题。球团矿生产和烧结生产相比，其工艺过程不易产生粉尘的散发，因而应该有较好的工厂环境。但由于工艺不到位和设备的质量差，有不少球团厂的环境保护仍然是一个不可忽视的问题。特别是大量的中、小工厂，由于装备水平的低下，环保设施的缺乏和不足，环保问题更为严重。

7、劳动生产率低。由于装备水平的低下，工艺制度的不严密，操作经验的严重不足和管理上的落后，工厂定员要比国外球团厂高出许多。再加上许多工厂规模很小，因而劳动生产率方面差距很远。还有一个十分重要的问题是管理上的严重失控，例如检查和检验上的失控和失真。

四、球团矿产业的发展趋势

1、随着球团矿产业的蓬勃发展，近年来我国兴建了不少采用链篦机- 回转窑先进工艺的球团厂，不再大量建设落后的竖炉球团工厂。在此形势的推动下，促进球团矿生产对我国钢铁工业发展有着重要作用，并对球团矿生产技术逐步深入理解，对球团矿生产中存在的问题，正在采取有效的措施，加以克服和改进。在科学发展观的指引下，坚持大型化的发展方向。大型化带来的规模经济效益十分可观，不但大幅降低单位产品的投资，而且也会大幅降低能源消耗，提高劳动生产率。为降低产品成本创造了条件，同时为采用先进技术和提高装