烧结矿FeO含量的研究

收稿日期:2004-02-04　联系人:石 (411101)湖南　湘潭钢铁公司烧结厂

烧结矿FeO 含量的研究

石

(湘潭钢铁公司烧结厂)

摘　要　本文对影响烧结矿的FeO 的因素进行了分析,并对FeO 在生产过程中对烧结矿质量指标的影响进行了探讨和研究。

关键词　烧结矿　FeO 研究

1　前　言

烧结矿FeO 含量是评价烧结生产的一项综合性指标,它反映了烧结过程的动态控制状况,其含量不仅受配碳量、混合料水分、返矿量的交互作用,而且还受原料配比、烧结料层厚度、透气性、烧结矿的碱度、MgO 含量和SiO 2含量等的共同影响;同时,它与烧结矿的

转鼓强度、低温还原粉化率、还原性的相关性很大,是影响高炉炉况顺行的一个重要参数。烧结矿FeO 含量的波动区间越窄,烧结过程便越稳定。降低烧结矿FeO 含量,有利于改善烧结矿的还原性;但过低的FeO 又会影响烧结矿的强度,恶化低温还原粉化性。因此,研究影响烧结矿FeO 含量的因素和其含量对烧结生产的影响具有重要意义。

国内几家烧结厂烧结矿的FeO 含量及质量指标列于表1。

2　影响烧结矿FeO 含量的主要因

素

211　烧结料层厚度的影响

厚料层烧结是实现低碳、低FeO 、高强度和高还原率的基础。随着烧结料层厚度的提高,“自动蓄热”能力增强,可适当降低配碳量,使烧结过程基本上在氧化性气氛中进行,有利于铁酸钙的发育和粘结相的发展,从而抑制Fe 3O 4的生成,使烧结矿FeO 含量下降。据资料报道,在700mm 料层以下,料层每提高100mm ,成品烧结矿的FeO 可降低016%～115%,转鼓指数可提高115%～215%,固体

燃耗可下降10kg/t 。

实现厚料层烧结,关键是要改善烧结料层的透气性,目前,优化原料结构、强化制粒、

产使用的。

3)对印度矿粉不同配比情况下的烧结技

术指标进行比较,适当提高印度矿粉的配比,有利于改善烧结技术指标和冶金性能指标。

4)印度矿粉价格相对低兼,对于降低烧

结原料成本具有重要意义。

STU DY ON SINTERING PR OPERT Y OF IN DIAN HIGH 2GRADE IR ON ORE

Yin De et al 1

Abstract In order to enlarge sinter raw material resources and optimize the sinter raw material structure ,laboratory tests

were carried out concerning the sintering properties of Indian high 2grade iron ore ,the results had shown that the properties of Indian high 2grade ore could entirely meet the requirement of iron 2making practice 1

K ey w ords Indian high 2grade iron ore ,　sintering properties ,　test

9

1第29卷　第3期2004年5月

烧结球团

Sintering and Pelletizing

表1　2003年我国几个烧结企业主要工艺参数和产质量指标情况

企业名称料层高度/

mm

混合料水分/

%

固体燃耗/

kg·t-1

机速/

m·min-1

垂速/

mm·min-1

烧结机面积/

m2

烧结矿FeO/

%

烧结矿

R

首钢一烧546-3811411018125×909127118柳钢二烧659-391761126-2×5071081171马钢二烧574619391115191063×7571512103武钢三烧650519940169118151952×821671831176莱钢639-521109-2×1058133119湘钢二烧6257461128221042×90910211鞍钢二烧57761947195--1×36081371199

偏析布料技术的发展为进一步降低FeO提供了条件。

212　配碳和混合料水分的影响

试验室研究和生产实践表明:烧结混合料中水、碳的合理选择是烧结生产获得高产、优质的保证。一般来说,低水低碳有利于降低烧结矿FeO,但并不是越低越好,不同的原料条件、不同的料层厚度都有各自的最佳值范围。

随着混合料配碳量的增加,烧结矿中的FeO含量升高。这是因为配碳量增加后,由于碳的不完全燃烧,生成的CO含量增加,导致烧结过程中还原反应加剧,使Fe2O3不稳定而分解为Fe3O4和FeO。

同时,焦粉粒度也是影响FeO的一个重要因素。试验表明,烧结生产适宜的焦粉粒度应为015～3mm。如果粒度太细,一方面会使料层的透气性恶化,烧结速度降低,另一方面,细颗粒燃料燃烧速度过快,烧结矿液相发展不充分,使强度变差。反之,若粒度太粗,布料时大颗粒偏析集中在料层下部,造成燃烧时间长,燃烧带变厚,还原反应加剧,烧结矿FeO 含量增加。

213　磁铁矿配比的影响

磁铁矿的主要成分是Fe3O4,赤铁矿的主是要成分是Fe2O3,在烧结反应过程中,前者比后者更易形成含FeO的矿相。因而,随着磁铁矿配比的提高,烧结矿的FeO含量亦提高。214　烧结矿化学成分的影响

21411　烧结矿碱度的影响

随着烧结矿碱度的提高,生石灰用量增加,能增强混合料制粒效果,改善烧结料层的透气性,料层氧位提高,促进铁酸钙、硅酸钙的形成,抑制磁铁矿和橄榄石的发展,从而使烧结矿FeO含量降低。

21412　烧结矿SiO2含量的影响

在900℃以上的高温下,Fe3O4可以被还原,特别是SiO2存在时,更会加快它的还原,生成低熔点的化合物铁橄榄石(2FeO·SiO2): 2Fe3O4+3SiO2+2CO=3(2FeO·SiO2)+2CO2因而,随着SiO2含量的提高,烧结矿的FeO升高。

21413　烧结矿MgO含量的影响

烧结矿MgO含量提高时,FeO含量亦提高。主要是因为FeO-MgO是一个连续固溶体,可以相互固溶而没有任何限制。它可抑制Fe3O4在冷却过程中再氧化成Fe2O3,对Fe3O4有稳定作用。其次,MgO形成难熔化合物,燃烧带温度升高,烧结矿的FeO含量上升。215　返矿的影响

烧结返矿粒度较粗,气孔多,加入混合料中可以改善烧结料层的透气性,提高烧结生产率;又因含有已烧结的低熔点物质,有助于烧结过程液相的形成,从而提高烧结矿强度。但返矿用量若不稳定,会引起混合料水、碳的波动,使FeO含量波动,导致烧结矿强度及还原性能不稳定。因此,返矿配用量多少及稳定性是不容忽视的一个重要因素。

216　工艺操作制度的影响

烧结过程的温度、气氛对烧结矿FeO含量有很大的影响,这除了与配碳量有关外,还与烧结时点火温度、点火负压、抽风负压、烧结速度、冷却速度、废气温度等有关。如:减慢

02烧结球团第29卷　第3期