不同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响
烧结矿的矿物组成和显微结构对其质量的影响
烧结矿的矿物组成和显微结构对其质量的影响这里所说烧结矿的质量，主要指其机械强度和还原性而言。
烧结矿的机械强度和还原性与组成烧结矿的矿物性质、含量、晶粒大小及其相互之间的分布情况有着直接的关系。
一、烧结矿中不同矿物组成和显微结构对其强度的影响1．烧结矿个各种矿物自身强度对烧结矿强度的影响烧结矿中的磁铁矿、赤铁矿、铁酸一钙、铁橄榄石有较高的抗压强度，其次则为钙铁橄榄石及铁酸二钙，在钙铁橄榄石中，当x小于等于1．0时，钙铁橄榄石的抗压性、耐磨性及脆性的指标均与前一类接近或超过，当x＝1．5时，钙铁橄榄石强度相当低，而且易产生裂纹，它的晶格常数接近于2Cao·SiO 2。
其中玻璃质具有最低的强度。
因此在烧结矿的结构中应尽量减少玻璃质的形成，这对提高烧结矿强度是非常有利2．冷却结晶过程中产生的内应力对烧结矿强度的影响矿物组成对烧结矿强度的影响不仅仅局限于烧结矿中分离出来的结晶个体和玻璃质的强度作用，在很多情况下它还取决于烧结矿的矿物组成以及它在冷却时产生的内应力。
烧结矿在冷却过程中，产生不同的内应力：(1)由于烧结矿块表面与中心存在温差而产生的热应力。
这种热应力主要取决于冷却条件，可用缓慢冷却或热处理的方法来消除。
(2)烧结矿中各种矿物相具有不同热膨胀系数，因而引起各矿物相之间的应力。
研究防止这种矿物相之间的应力的产生，对提高熔剂性烧结矿的强度具有重要的意义。
(3)硅酸二钙在冷却过程中的多晶转变所引起的相变应力。
通常在烧结矿中主要出现β—C2S和γ—C2S。
当β—C2S在自然冷却转变为γ—C2S时，由于体积膨胀产生根大应力，这是导致高硅磁铁矿精矿烧结熔剂性烧结矿在自然冷却时产生自动粉化的根本原因。
例如，使用迁安高硅磁铁矿精矿(TFe60—62％，SiO2 10—12%)生产碱度为1.15的烧结矿，由于在其中生成少量的C2S ，当此烧结矿在冷却到300度以后时，发生由β—C2S向γ—C2S的相转变，因而导致烧结矿在冷却时产生严重的碎裂和粉化。
低碱度烧结矿的冶金性能分析
摘
要 ：低碱度烧 结矿 的冶金性 能分析有助 于更好 的合 理利用低品质铁 矿石和矿粉资 源，优化烧结质量指标 ，降低 生产成本 ，为钢铁企业 生产
带来积极影响。本次分析 了 低碱度烧结矿原料 成分与特 点分析 以及冶金性能 ，证实其能够满足 生产 需求 ，有助于降低成本提升效益。
关键 词 ：低 碱 度 烧 结 矿
高碱 度 烧结 矿 ５ ４ ． ３ ２ ９ ． ５ ６ ． Ｏ ９ １ ２ ． Ｏ ３ ２ ． ８ ７ ２ ． ３ ９ １ ． ４ ７ Ｏ ． ０ ３ 低碱度烧结矿 ５ １ ． ７ ８ １ ２ ． ３ ２ ９ ． ９ ７ ７ ． ５ ６ ３ ． ３ ４ ５ ． ６ ５ ０ ． ８ ４ ０ ． ０ ２
际情况对 低碱度 烧结矿 的冶金 性成分 与特点分 析
表 ３低碱 度烧结 矿和高碱 度烧 结矿成 分的对 比
Ｆｅ Ｆ ｅ Ｏ Ｓ ｉ Ｏ Ｃａ Ｏ Ｍ ｇ Ｏ Ａｋ０。 Ｓ
高炉炉料 的成分较 为复杂 ，一般主要 包括 Ｆ ｅ Ｏ、Ｍｇ Ｏ、Ｔ Ｆ ｅ 、 Ａ １ ２ ０ ３ 、Ｋ ２ ０、Ｎａ ２ ０、Ｃ ａ Ｏ、Ｓ ｉ ０ ２ 、Ｔ ｉ Ｏ２等化 学 成分 ，这 些 成 分 的 构成 比决 定 了原料 的化 学成 分和 质 量 。炉 料 的品味 关 系到其 质量 ，直 接 影 响到冶炼 的焦 比和产量 。烧结 矿 中 Ｍｇ Ｏ含量 十分重要 ，在 生产 中 有 些 企业将 Ｍｇ Ｏ生产 配 比提 升至 ≥４ ％ ，结 果烧结 矿 Ｍｇ Ｏ达 ４ ％，同 等 白云石 含 量 ３ ０ ％配 入 ５ ％ ，烧 结矿 的 品味 降低 ３ ％ ，关于 这个 问题 在生产 实践 中是必 须予 以重视的 。烧结 矿中会有 一定 的 Ｍｇ Ｏ有 利于抑 制烧 结 矿 的 自然粉 化和 还 原粉 化 ，不 利 于烧 结 矿的 强度 和 中 温还 原 ， 但有 利于 高温还 原和改 善烧 结矿 的软熔 性能 。Ｓ ｉ ０２ 的含 量是烧 结 矿的 主要 成 分 ，也 是 Ａ １ ２ ０３ ／ Ｓ Ｉ Ｏ ２是 形成 复合 铁 酸钙 的一 个 重要 条件 ，其 过 高会 导致 冶炼 问题 ，所 以针 对 当前 我国 ６ ％一 ８ ％的含 量 比要 尽可 能 的 降低 比重 ，以提 升 冶炼 质量 和经 济效益 ，这样 才能 够更 好 的控制 烧
不同碱度对烧结矿冶金性能的影响
不同碱度对烧结矿冶金性能的影响摘要：在龙钢公司3#配比基础上,保持FeO在9.5±0.5范围内，通过碱度的变化，对烧结矿低温粉化指数、高温还原指数等方面进行研究。
低温粉化率在2.1±0.05左右最佳，高温还原率在2.0±0.05最佳。
综合评定当FeO稳定在9.5±0.5，碱度在2.0±0.05时烧结矿冶金性能最好。
关键词：碱度低温粉化高温还原冶金性能1前言近年来随着内外的试验研究及现有的烧结规律研究表明，当碱度升高达到一定值时，其冶金性能达到最好状态，当碱度再次升高时，其冶金性能状态有所下滑。
近年来，随着烧结技术的提升，对生产质量的要求也越来越高，合适的碱度变化成为烧结研究的主要问题。
本文主要研究碱度含量对烧结矿冶金性能的影响，通过合理的控制碱度来降低成本，稳定烧结矿质量，进而保证高炉的顺利运行，从而为公司降本增产提供有利的指导性参考。
2实验原料主要原料包括超特、巴混、纽曼及生灰、返矿、固体燃料等。
实验原料均取自烧结原料现场，所有原料均科学随机取样并且一次性取够八次实验所需的样。
实验原料化学成分见表1。
3实验方法与方案3.1实验方法实验参数混合料水分为7.0±0.2%，烧结杯为Ø300X1000mm，混合料质量为110kg，混合时间为300s，烧结料层厚度为800mm，烧结点火温度为1200℃，点火时间为30s，烧结点火负压为12KPa，铺地料5kg。
实验将烧结废气开始下降定为烧结终点，采用人工布料，烧结过程用计算机控制。
3.2试验方案设计五组烧结杯试验，其中FeO均控制为9.5±0.5，碱度含量分别为2.1±0.05，2.0±0.05，1.9±0.05，1.8±0.05，1.7±0.05，分别对应方案1-5，对烧结矿冶金性能进行研究；表1 含铁原料化学成分/%名称烧损率TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3矿1956.45.88.08.083.2矿23.9662.6.724.62.02.061.58矿35.6154.4.489.25.09.13.6矿44.5462.454.19.09.162.32矿5505002A.499.6.11.03.09.87矿B 2.559.85.5.34.22.59矿C -1.0963.226.623.44.434.11.08矿D 1.661.68.65.61.14.761.1矿E 7.0559.7.434.49.02.052.4矿F-1.862.7255.26.873.87.75矿G-1.8463.124.311.07.55.341.64表2 烧结矿主要成分/% 表3低温还原粉化、还原度指数/%实验方TFe%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%案方案155.019.045.3411.122.002.18方案255.699.485.2910.471.822.04方案355.139.285.4510.561.852.18方案455.809.725.369.501.772.08方案556.329.095.209.111.712.186.3mm% 3.15mm%5mm%I%方案144.172.037.6961.332.08方案237.9770.836.4675.901.98方案337.5668.338.4673.061.94方案429.1165.78.7174.061.77方案536.7166.875.4571.861.754 试验结果分析4.1 碱度与低温粉化指数的关系图1碱度与低温粉化指数的关系图2碱度与高温还原指数关系图由表3和图1可看知，以1.75为基准，碱度提高到1.77时RDI+3.15从66.87%降到 65.7%，降低了1.17%主要原因是由于碱度的增加，SiO2的含量相对较低，作为粘结相的硅酸盐的含量相对较低，妨碍了铁矿石内部间的连晶作用，致使烧结矿抗膨胀粉化能力减弱，进而使烧结矿低温粉化指数降低；当碱度增加到2.08时，低温粉化指数RDI+3.15增加到72.03%，主要是因为碱度的增加，使铁酸钙和硅酸盐都增加，铁酸钙和硅酸盐相结合抑制了低温还原过程中体积的膨胀，进而使粉化指数显著提高；当碱度在2.1左右出现最大值，烧结矿碱度与低温还原粉化指数在部分区域内呈明显的增长关系。
高碱度烧结矿的主要矿物结构
高碱度烧结矿的主要矿物结构高碱度烧结矿是一种重要的铁矿石，在钢铁工业中具有广泛的应用。
其主要矿物结构包括磁铁矿、钙钛矿、钙铁矿、方铁矿等。
下面将分别介绍这些主要矿物结构的特点和应用。
1. 磁铁矿磁铁矿是高碱度烧结矿中的主要矿物结构之一，其化学式为Fe3O4。
磁铁矿具有磁性，可用于制造磁体、磁铁等产品，广泛应用于电子、电气、冶金等领域。
此外，磁铁矿还可以作为铁矿石的还原剂，参与冶炼过程，提高铁矿石的还原效率。
2. 钙钛矿钙钛矿是高碱度烧结矿中的另一个重要矿物结构，其化学式为CaTiO3。
钙钛矿是一种具有稳定结构和高熔点的矿物，可用于制备陶瓷材料、玻璃等产品。
此外，钙钛矿还具有较好的光学性能，可用于制造光学器件、光学玻璃等。
3. 钙铁矿钙铁矿是高碱度烧结矿中的另一个重要矿物结构，其化学式为CaFe2O4。
钙铁矿具有较高的熔点和硬度，可用于制造耐火材料、磨料等产品。
此外，钙铁矿还可以作为一种重要的冶金原料，参与冶炼过程，提高矿石的还原效果。
4. 方铁矿方铁矿是高碱度烧结矿中的另一种常见矿物结构，其化学式为Fe2O3。
方铁矿是一种重要的铁矿石，可用于制造铁和钢等产品。
方铁矿在高温下具有良好的还原性，可以通过冶炼过程将其还原为金属铁。
高碱度烧结矿的主要矿物结构研究对于优化其冶炼过程和提高产品质量具有重要意义。
通过深入了解和研究这些矿物结构的特点和应用，可以更好地利用高碱度烧结矿资源，提高其综合利用效率。
除了上述介绍的几种主要矿物结构外，高碱度烧结矿中还存在着其他一些矿物结构，如锰铁矿、铝铁矿等，这些矿物结构也具有一定的应用价值。
高碱度烧结矿的主要矿物结构包括磁铁矿、钙钛矿、钙铁矿和方铁矿等。
这些矿物结构在钢铁工业中具有广泛的应用，可用于制造磁体、耐火材料、陶瓷、玻璃等产品，并参与冶炼过程，提高矿石的还原效率和产品质量。
对于这些主要矿物结构的深入研究，有助于优化高碱度烧结矿的冶炼工艺，促进钢铁工业的可持续发展。
高碱度烧结矿的矿物组成与矿相结构特征
强2 , 沈红标3 , 周明顺4
2. 莱芜钢铁股份有限公司烧结厂, 山东 莱芜 271104; 4. 鞍山钢铁集团公司技术中心, 辽宁 鞍山 114001)
摘 要: 采用 X 射线衍射、光学显微镜 和扫描电镜对莱钢、宝钢、鞍 钢和酒钢 烧结矿 进行了 研究, 提出了 高碱度 烧 结矿( w ( CaO) / w( SiO2 ) = 1. 84~ 2. 11) 的矿物组成与矿相 结构共性特 征和差异。研 究发现, 其矿 物组成 主要有 赤 铁矿、磁铁矿、铁酸钙和硅酸钙, 其中赤铁矿主要以自形晶 和少量的他形晶存在, 与 铁酸钙之间 具有明显 的界面, 而 磁铁 矿主要以粒状他形晶存在, 与铁酸钙呈熔蚀结 构。铁酸钙 多以柱 状和针 状形态 存在, 中间交 织着柱 状或粒 状 的 - 硅酸二钙。另外, 烧结矿粘结液相 内适当地增加 A l2 O3 含 量, 有助于针状铁酸钙生成。 关键词: 高碱度烧结矿; 矿物组成; 矿相结构 中图分类号: T F 046. 4 文献标识码: A 文章编号: 0449- 749X( 2007) 01- 0017- 04
1 研究方法
高碱度烧结矿的试样, 来自莱芜钢铁股份有限 公司烧结厂 、宝山钢铁股份有限公司烧结厂 、鞍山 钢铁集团公司烧结厂和酒泉钢铁公司烧结厂, 它们 的化学成分如表 1 所示, SiO2 的质量分数从 3 90% 到 7 52% , R= w ( CaO) / w ( SiO2 ) 从 1 84 到 2 11。
碱度对烧结矿软熔性能的影响
收 稿 日期 ：０ １１ －１ ２ １－１ ０
图 １ 小型烧结试 验机
２
河 北联 合大 学学报 （ 自然科学 版 ）
第３ ４卷
石 墨管 和石墨 坩埚依 次叠 放 。过渡管 、 墨管 和石墨 坩埚 之 间采 用耐 火 泥进 行 密封 。这 些 部 件形 成 一个 整 石
体， 以下称组合件。组合件配有 电力 自动升降装置 ， 试验开始时 自加热炉下部升入炉腔 ， 试验结束后 由下部 退 出炉外。炉管与升降装置之间在炉外采用石墨橡胶垫进行密封。还原气及保护气 自下部通 入组合件 ， 经 承接皿、 过渡管 、 石墨管、 石墨坩埚（ 试样） 流出反应器。压差信号取 自反应气入 口和出 口之间， 以检测炉 用
Ｏ
・ ５
ｌ盯 ・
１５ ．
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２５ ・
３Ｏ ・
喊度
碱度
图 ３ 烧 结矿软熔温度与碱度 的关 系
图 ４ 软熔过程 中烧 结矿最大压差与碱度的关系
软化温度是依据料柱变形确定 的， 由图 ３ 以看出， 可 高碱度烧结矿虽然组分 （ 铁酸钙和硅酸三钙） 软化 温度较高 ， 但其 的气孔率大， 所以和其它碱度烧结矿软化温度差别不大。随碱度升高 ， 熔融温度呈先降低后 升高 的趋势 ， 是软熔性能中的主要指标 ， 因为它是 以对透气性 的明显影响为标准确定 的。滴落温度随碱 度升高而升高。酸性烧结矿还原性差 ， 初渣亚铁含量高 ， 以 较低 ， 所 高碱度烧结矿还原性好 ， 初渣 中亚铁 含 量 很少 ， 又含有 大 量 的 Ｃ Ｏ， 以 较 高 。 ａ 所
烧结矿的矿物组成与结构及其对烧结矿质量的影响
赤铁矿
磁铁矿 铁橄榄石 (CaO)•(FeO)2-x•SiO2
91.5
95.5 2.7
—
— 3.7
—
— 14.0
49.4
25.5 5.0
x=0.3
x=0.6 x=0.8 x=1.2
—
— — —
—
— — —
—
— — —
11.2
11.4 12.3 12.1
CaO•2Fe2O3
CaO•Fe2O3 2CaO•Fe2O3 4CaO•Al2O3•Fe2O3
燃料用量和烧结温度适宜，液 相生成适度，烧结矿的还原性 好、强度高
宏观结构
燃料配比多，烧结温度 高，液相生成多，粘度 小；烧结矿的孔壁和表 面显得光滑；强度和还 原性均较差
粗孔蜂窝 状结构
石头状结 构
燃料配比更多，烧结温度 过高时，产生过熔现象； 孔隙度很低，强度尚好， 还原性较差
烧结矿的显微结构
烧结矿的显微结构是指在显微镜下所观察到的烧结矿矿物
结晶颗粒的形状、相对大小及他们相互结合排列的关系
熔化温度高，比周围其它矿物结晶
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响来源：本站作者：匿名发布：2010-5-18修改：2010-5-18隶属：炼铁技术资料点击：5蒋大军林千谷何木光向绍红何群(攀枝花钢铁公司炼铁厂攀枝花钢铁研究院)摘要根据攀钢资源状况，高炉球团矿比例可能达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大，对此进行了不同配矿结构与提高球团碱度的实验室试验，球团碱度为0．4，0．6，0．8，“钒钛精矿+普通精矿”与“全钒钛精矿”两种方案分别做平行试验，试验结果表明钒钛精矿+普通精矿或全钒钛矿精矿，不用膨润土，用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团，为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径。
试验表明碱度为0．4、0．6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求，在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好，均能满足高炉冶炼需要。
生产碱性球团为降低烧结矿超高碱度，提高烧结矿质量创造了条件。
关键词钒钛球团／碱性球团／碱度／焙烧制度／配矿结构／生球性能／抗压强度／冶金性能1前言熔剂性球团矿也叫碱性球团矿，按照美国钢铁协会20世纪60年代的实验标准，碱度高于0．6才能称为熔剂性球团或碱性球团。
日本是最早开始从酸性球团转向添加石灰石生产熔剂性球团的国家，造球前向铁精矿中添加CaO或MgO的细粒物料(例如石灰石或白云石)，对改善球团矿的物理性能和冶金性能起到重要作用。
熔剂性球团在国内首钢、包钢、鞍钢、杭钢、重钢等已有成功的运用，球团碱度在0．4~1．2之间，球团还原性与还原膨胀性能均得到改善。
酸性球团矿的冷态强度、低温还原粉化性、低中温还原性有优势，但由于其还原膨胀指数较高，高温存在还原停滞现象，高温还原性较差，熔剂性球团可克服酸性球团的部分缺陷。
根据攀钢资源状况，高炉酸性球团矿比例可达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大。
烧结生产表明，当烧结碱度超过2．4时，烧结矿成品粒级细化，强度变差。
低碱度烧结矿的冶金性能分析
低碱度烧结矿的冶金性能分析摘要：低碱度烧结矿的冶金性能分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
本次分析了低碱度烧结矿原料成分与特点分析以及冶金性能，证实其能够满足生产需求，有助于降低成本提升效益。
关键词：低碱度烧结矿冶金性能成分成本一直以来我国高炉炉料的选择都倾向于高碱度烧结矿，其冶金性能优良性价比较高，一直以来大受欢迎，但是由于近两年来生产成本上升，为顺应钢铁市场剧烈竞争，低碱度烧结矿开始在市场上占据重要比例，不少钢铁企业都积极寻求各种技术手段利用劣质低价矿粉生产低碱度烧结矿。
由于低碱度烧结矿使用时会对机型产生有害影响，导致生产成本增加等问题，所以加强对其冶金性能的分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
下面我们结合国内某钢铁厂实际情况对低碱度烧结矿的冶金性能进行分析。
一、低碱度烧结矿原料成分与特点分析高炉炉料的成分较为复杂，一般主要包括FeO、MgO、TFe、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、SiO2、TiO2等化学成分，这些成分的构成比决定了原料的化学成分和质量。
炉料的品味关系到其质量，直接影响到冶炼的焦比和产量。
烧结矿中MgO含量十分重要，在生产中有些企业将MgO生产配比提升至≥4%，结果烧结矿MgO达4%，同等白云石含量30%配入5%，烧结矿的品味降低3%，关于这个问题在生产实践中是必须予以重视的。
烧结矿中会有一定的MgO有利于抑制烧结矿的自然粉化和还原粉化，不利于烧结矿的强度和中温还原，但有利于高温还原和改善烧结矿的软熔性能。
SiO2的含量是烧结矿的主要成分，也是Al2O3/SiO2是形成复合铁酸钙的一个重要条件，其过高会导致冶炼问题，所以针对当前我国6%-8%的含量比要尽可能的降低比重，以提升冶炼质量和经济效益，这样才能够更好的控制烧结矿的碱度。
低碱度烧结矿生产实践及冶金性能研究
冶炼 实践 。入炉 炉料 中高 碱度烧 结矿 仍维持 在
国家 自然 基 金 ５ １ １ ０ ４ ０ １ ４， 生 物 质 焦 粉 一铁 矿 粉 预 制 块 炉料 的还 原 和制 备 基 础研 究 ； 国 家 自 然 科 学 基 金 ５ １ １ ７ ４ ０ ２ ３ ， 超 厚 料 层 减 荷 烧 结 新 工 艺 基 础研 究 。
结 矿 的矿 相很 大程 度 决 定 于烧 结 原 料 中 矿粉 、
燃 料 的质量 以及配 比。
炼 。高 炉 的炉料 结 构 仍 然 以高 碱 度 烧结 矿 为 主 ，
配 加少 量 的低碱 烧结 矿 、块 矿 以及球 团矿 。
某 公 司在两 台 ７ ２ ｍ 烧 结 机 上进 行 了低 碱 度 烧结 矿 的生产 ，其碱 度 控 制在 ０ ． ７ ５～ ０ ． ９．生产 的低 碱 度烧 结 矿 在 ４ ５ ０ ｍ 和 ｌ ７ ８ ０ ｍ 高炉 卜进行
． ３
ＥＮＥＲＧＹ Ｆ０Ｒ Ｍ ＥＴＡＬＩ ＵＲＧＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｍａ ｙ ． ２ ０１ ３
低 碱 度 烧 结 矿 生 产 实 践 及 冶 金 性 能 研 究
左海 滨 张 涛 张 建 良 苗 广 志 班友 合
（ １ ．北 京科技 大学 钢铁冶 金新 技术 国家重点 实验室 ，２ ．唐 山国丰钢铁 有 限公 司技 术部 ）
摘 要 介 绍 了国 内某 钢 铁公 司低 碱 度 烧 结 矿 的 生 产 情 况 ，分 析 了 其 原 料 的 特 点 和 成 矿 粒 度
分布 ，对其冶金性能进行了研究 ，指 出了与高碱度烧 结矿相 比，其转 鼓强 度 、还 原性 以及低
低 碱 度烧 结矿 代替 球 团矿 和块 矿是 可行 的 。从冶
烧结矿碱度对其质量影响的试验研究
烧结矿化学成分 %
F eO
12. 78 12. 29 11. 79 11. 67 10. 29 10. 25 10. 84 10. 63 10. 72 10. 11 9. 47
SiO 2
7. 21 7. 41 7. 36 7. 38 7. 89 7. 12 7. 34 7. 02 7. 62 7. 05 6. 66
2 实验室试验
收稿日期: 1999—11—16 联系人: 范建军 (030003) 山西 太原钢铁有限公司钢铁研究所
结合太钢烧结厂近期的原料配比, 试验主要 研究了不同碱度 (1. 4～ 2. 0) 条件下烧结矿的转鼓 强度、冶金性能的变化情况。烧结杯试验在太钢钢 研所 300×600mm 的大型烧结杯中进行, 料层 厚度为 450mm , 点火温度 1000～ 1050 ℃。转鼓 强度试验采用 1 2 ISO 转鼓。 冶金性能试验采用 J IS 标准。
Y= 10. 6449+ 38. 8304X 回归系数 r= 0. 88355 低温还原粉化率 (Y ) 与碱度 (X ) 的回归方程 为:
Y= 18. 8974- 1. 71796X 回归系数 r= 0. 96697 由此可以看出, 烧结矿碱度与其还原度呈正 相关关系; 低温还原粉化率随碱度升高呈下降趋 势。 本次试验原准备在碱度 1. 4～ 2. 0 之间找出
烧结矿强度变化的“拐点”, 组织生产时, 尽可能避 开该区间。但从试验结果来看, 烧结矿的转鼓强度 基本是随碱度升高而升高, 只不过碱度在 1. 5～ 1. 7 之间波动时, 转鼓强度变化不大。 同时, 试验 结果也表明, 烧结矿的还原度和低温还原粉化率 随碱度升高相应得到改善。烧结矿的自然粉化率 在碱度为 1. 5～ 1. 7 之间较为严重, 这与该碱度范 围内烧结矿的矿物组成较为复杂有关。
碱度、SiO2及MgO含量对烧结矿产质量的影响
2.8
高 SiO2 含量
5 . 15
1.8
2.8
添加蛇纹石
收稿日期：2001 - 02 - 02 联系人：张永中（243021） 安徽 马鞍山钢铁公司二烧结厂
48
烧结球团
第 26 卷
═════════════════════════════════════════════════════════════
摘 要 在马钢二烧目前的原料条件下，就烧结矿碱度、SiO2 及 MgO 含量对其产质量的 影响进行了研究。结果表明，随烧结矿碱度及 SiO2 含量提高，利用系数提高，烧结矿强度变 好；但 MgO 含量提高，对烧结矿质量有不利影响。
关键词 烧结矿 碱度 SiO2 MgO
1前言
马钢二烧现有 3 台 75m2 烧结机（建于 60 ～ 70 年代），年设计能力 180 万 t，使用的原料基本 上是公司 内 部 的 自 产 精 矿， 系 全 精 矿 烧 结。 由 于设备老化，加之原料条件差，影响了烧结矿产 质量。 近 几 年 来， 通 过 一 系 列 技 术 改 造， 各 项 技术经济指标逐年得到改善，2000 年，生产能 力达到了 250 万 t。但炼铁和烧结能力不匹配的
料结构进行了 SiO2、MgO 含量及碱度的水平试 验。结果表明：随烧结矿 SiO2含量及碱度提高， 技术经 济 指 标 得 到 改 善， 利 用 系 数 及 烧 结 矿 强 度均提高；在高碱度条件下 ，随 MgO 含量增加， 各项指标均变差；以蛇纹石部分取代白云石后， 烧结矿强度改善，利用系数略增；提高碱度，降 低 SiO2 含量，都能使烧结矿冶金性能变好。
14
8.0
7.0
10 . 41
-
2 . 04
6.3
高碱度烧结矿矿物结构对其冶金性能的影响
高碱度烧结矿矿物结构对其冶金性能的影响摘要：采用光学显微镜及ＩＰＰ软件对高碱度烧结矿显微结构及矿物组成进行了研究，并检测和分析了高碱度烧结矿的冶金性能。
研究结果表明：高碱度烧结矿主要由赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙、硅酸二钙等矿物组成，不同碱度条件的烧结矿显微结构基本相似，主要为交织熔蚀结构；当碱度从１．５提高到２．０时，烧结矿中的赤铁矿质量分数增加了８％，磁铁矿质量分数降低了１８％，铁酸钙质量分数增加了２３％，磁铁矿与铁酸钙形成熔蚀结构；烧结矿的成品率从７５．０９％增加到８２．７８％之后稍有降低，转鼓指数从５４％增加到６９．３３％，低温还原粉化性能和还原性均得到较大改善。
关键词：高碱度烧结矿；矿物组成；显微结构；冶金性能高碱度烧结矿有着优良的冶金性能,早在60年代,即引起人们的广泛注意。
近年来高碱度烧结矿已在国外一些大高炉上得到广泛应用;在国内不仅在一些中小厂得到了应用,而且在重点企业中,如重钢、包钢、攀钢、湘钢等都进行了工业试验和应用,取得了较好的结果。
我国贫矿多且人造富矿中烧结又占主要地位,推广高碱度烧结矿并对其进行深入研究,对于提高烧结矿质量,进一步提高炼铁生产水平,有着积极而现实的意义。
1.烧结生产烧结是铁原材料、燃料、溶剂、等,比例匹配在一起,混合造粒后,加水润湿后躺在烧结设备,从上到下点火烧结,点火烧结机的底部开始抽搐的同时,从上到下的燃油混合矿石燃烧的同时,将容易融化材料熔体润湿困难的材料,液体冷却将很难融化材料粘在一起,这个过程直到烧结炉篦结束。
得到的块状物体叫烧结矿，也叫人造富矿。
需用到的设备包括翻车机、行车、燃料溶剂破碎设备（锤式、四辊）等；配料系统设备如配料秤等；烧结机（分带式、步进式、环烧等，及配套的抽烟机等）圆通混料机、破碎（单辊）热筛；冷却设备：带冷机或环冷机、冷筛等。
另外最多的是皮带等转运设备。
2.原料处理2.1原燃料成分值管理原燃料质量的稳定性是烧结、高炉生产,工厂为了使原燃料质量相对稳定,进入院子里的原始燃料将严格实施价值管理,即通过商检,停车测试组件进入工厂,黑色材料根据不同,二氧化硅含量堆积在指定地址,禁止混合物质事故;同时在积累过程中堆积颗粒，以保证原料的粒度和均匀性。
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响
烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响摘要：烧结矿质量对高炉炼铁产量、能耗、生铁质量、高炉寿命起着决定性的作用。
基于此，本文重点分析了烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响。
关键词：烧结矿质量；高炉冶炼；操作指标；影响目前，在高炉炼铁过程中，烧结矿的质量作为影响炼铁燃料消耗的重要因素之一，应进行有效的优化完善，以有效提高烧结矿的性能，为高炉炼铁过程奠定坚实的物质基础，从而在一定程度上促进炼铁工艺节能降耗的发展。
一、烧结矿产量与质量的影响因素1、燃料粒度影响。
合适的固体燃料粒度等级和粒度分布能提烧结机利用系数，使烧结矿成品率、转鼓指数、平均粒径等指标明显改善，同时也能降低固体燃料消耗和高炉返矿率。
2、烧结熔剂结构影响。
自熔性烧结矿要满足高炉所需各项理化指标，必须在混合料中配加一定量生石灰、石灰石和白云石等熔剂。
配加熔剂结构的不同会对烧结矿强度、碱度、还原性、低温还原粉化率和混匀料粒级分布等各项理化指标产生影响，这些指标会直接关系到高炉冶炼的稳定顺行，从而对生铁产量及炼铁成本产生影响。
二、烧结矿质量对高炉冶炼主要操作指标的影响1、烧结矿主要化学成分的影响①品位及SiO2含量影响。
在正常情况下，入炉矿品位1%变动将导致高炉燃料比1～1.5%变动，产量2～2.5%变动，一旦确定了烧结矿在炉料结构中比例，就可计算出烧结矿品位变动1%对高炉燃料比及产量的影响。
入炉矿SiO2含量1%变动将影响30～35kg/t渣铁比，100kg渣量将影响3.0～3.5%燃料、产量。
有了烧结矿入炉比例，乘以该比例将决定烧结矿SiO2含量变动对高炉主操作指标的影响。
②烧结矿碱度的影响。
生产实践表明，烧结矿最佳碱度范围为1.9～2.3，当低于1.85时，碱度每降低0.1，燃料比与产量将分别影响3.0～3.5%。
据了解，实际生产中，降低碱度对高炉燃料比影响远高于3.5%的比例。
近年来，一些生产企业的烧结矿碱度低于1.80甚至低于1.70，应该认识到，碱度对烧结矿质量和高炉主要操作指标都有影响。
厂烧结矿烧结指标及冶金性能的影响
于素荣 刘艳辉
李跃民
韩晓东
（鞍钢集团科技发展部鞍山
１１４０２１）
（鞍钢股份有限公司炼铁总厂）
摘要本文分析了Ｍ９０含量对鞍钢炼铁总厂烧结指标及冶金性能的影响，分析结果表明，ＭｇＯ含量降低后，烧
结成品率和利用系数提高，成品烧结矿的转鼓强度略有提高，低温还原粉化指标改善。这个结论在生产实践中也 得到了证实。
５
结论
试验室试验不加菱镁石粉，即烧结矿中ＭｇＯ含量降低后：
５．１烧结混合料的指均粒径相差不多。 （下转第５９６页）
５９１
３．２积极发展节能减排技术 节能降耗是“十一五”期间我国各行业工作的重点，政府提出到２０１０年我国单位ＧＤＰ产值能耗下降 ２０％，主要污染物排放要降低１０％。钢铁行业作为高能耗、高污染行业，更应努力为节能减排作出贡献。烧 结节能主要方向应以降低固体燃料消耗和回收烧结废烟气余热为主。继续发展厚料层技术（包括小球烧结、 低温烧结、燃料分加技术等），料层厚度努力达到６５０～７５０ｒａｍ（粉矿为主）或６００～７００ｍｍ（精矿为主）； 烧结余热回收应重点关注余热发电，余热发电技术符合国家的产业政策，对优化烧结生产，降低工序能 耗，充分利用二次能源，改善生产环境具有重要意义，对推动循环经济发展起到积极的作用，具有良好的社会 效益和经济效益。济钢３２０ｍ２烧结机余热发电设备和技术已经国产化，武钢也拟在四烧区域新建余热发电设 施。我国烧结工作者应多做研究开发，使烧结余热发电设备和技术早日国产化、普及化。大型烧结机应开发烟 气循环富集系统和余热综合利用技术，如莱钢２６５ｍ２烧结机既回收了余热蒸汽，同时也采取了热风烧结技术。 “十一五”期间，减排ＳＯ：成为我国环境保护的重点，新的《钢铁工业大气污染物排放标准》将要颁布，征 求意见稿中对新建装备要求排放浓度ＳＯ。≤１００ｍｇ／ｍ３，ＮＯ。≤３００ｍｇ／ｍ３，ＰＣＤＤ≤０．５ｎｇ—ＴＥＱ／ｍ３，按照 我国目前原燃料生产条件，即使全部采取进口矿生产也不能够达到上述要求，因此烧结工序的脱硫成为环境 治理首要任务。事实上，越来越多的企业将烧结烟气脱硫纳入“十一五”规划中来。宝钢不锈钢分厂和梅钢 烧结厂都在建脱硫设施，采取的工艺是石灰石一石膏法，其它如武钢、鞍钢、湘钢等都在积极论证方案中。虽 然我国烧结脱硫慢慢受到重视，但我国烧结脱硫的阻力依然非常大，缺乏成熟的技术，巨大的投资和高昂的 运行费用，以及脱硫建设场地和脱硫副产物的利用问题，造成企业大多还处于观望之中。开发适合我国国情 的生产工艺，主要设备国产化，降低投资和生产运行成本以及合理利用副产品是烧结烟气脱硫最迫切需要解 决的问题，需要依靠政府、企业和各科研院所一起努力，才能早日解决我国烧结脱硫的问题，才能完成“十一 五”节能减排的重任。活性焦吸附法既可以脱除ＳＯ。，还可以吸附ＮＯ。和ＰＣＤＤ类，在日本、韩国烧结机上 已得到广泛应用，应重点关注。
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
generalconcentrates”usinghydratedlimebutnotbentonite,whatdevelopsanewpathcurrentlyowingto
℃
预热
时间min焙烧
温度
℃
焙烧
时间min试验号
抗压
强度N/个
试验号
抗压
强度N/个试验号
抗压
强度N/个试验号
抗压
强度N/个试验号
抗压
强度N/个80020120030Hx4-12536Hs4-12450Qx4-12401Qs4-12501Hp-13311
和冶金性能起到重要作用。熔剂性球团在国内已有
成功的运用,球团碱度在014～112之间,其还原性与还原膨胀性能均得到改善。根据攀钢资源状况进
行了烧结矿部分碱度向球团矿转移,提高球团矿碱
度的试验研究,寻求可行的球团碱度、配矿结构与焙烧制度,也为今后可能生产全钒钛铁矿球团提供指
导。2 提高球团碱度实验室试验2.1 试验条件
团抗压强度明显低于基准球团(添加膨润土)
,且随
着球团碱度的提高,球团抗压强度明显下降。主要
原因为:表2不同焙烧制度条件下不同碱度球团的抗压强度项目预热-焙烧制度
钒钛精矿+普通精矿全钒钛精矿基准期(自然碱度)
+消石灰+石灰石+消石灰+石灰石+膨润土
球团
碱度
预热
对烧结矿烧结指标及冶金性能的影响
表８ 二烧车间降低烧结矿中Ｍ９０前、后的配料比
％
表９降Ｍｇｏ前、后的烧结主要技术经济指标
表１０降Ｍ９０前、后烧结矿的成品粒度组成及低温还原粉化率
的粒度组成没有明显变化。烧结矿的低温还原粉 化指标得到改善，其中大于６．３ ｍｍ部分由 ８０．７７％提高到８９．０７％；大于３．１５ ｍｉｌｌ部分由 ９２．４９％提高到９５．４７％；小于Ｏ．５ ＩＴｌＩｎ部分则由 ２．２１％降至１．８７％。（烧结矿低温粉化指标均为 烧结矿喷洒ＣａＣｌ：溶液后指标）
于６．３ ｍｉｌｌ部分增加了１．５９％，大于３．１５ ｍｍ部 分增加了．０．８６％，小于０．５／ｎｍ部分减少了
０．７２％。
在生产实践中，降低菱镁石的配比后，成品烧 结矿中的ＭｇＯ由２．０％降至１．８％，烧结机的利 用系数有所增加，烧结矿的转鼓强度升高；烧结 矿中的Ｍｇｏ含量降低后，烧结矿的低温还原粉化 指标得到改善。
０ Ｏ ０．６ １．２ １５．０
试验条件 加Ｍｇｏ 不加Ｍ９０
齐大山 ２７．８７ ２８．６２
表２不同试验条件下的原料配料比
大磁 ３４．８４ ３５．７８
富矿 ６．９７ ７．１６
活性生石灰 ２．１８
２．２４
生石灰 ４．３６ ４．４７
菱镁石 ２．６１ ０．００
石灰石 １．８３ １．８８
焦粉 ３．６６ ３．７５
％ 返矿 １５．６８ １６．１０
试验条件
加ＭｓＯ 不加Ｍｇｏ
表３不同试验条件下混合料指标
， （＞３粒ｔ度 ｏｎｉ）／％、Ｈ２０／％
平…均一粒衫”咖
５９．５７
７．３
４．３１
５７．０５
７．４
４．２７
静态料层阻力／Ｐａ
５ ＩＴｌ３·ｈ一１
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本 地铁矿 石 资源 ，笔者从 矿 相结构 出发 ，探讨 了不 同碱 度 司家营烧结 矿 的矿 相结 构特 征及对 其冶金 性 能的 影 响机理 ， 旨在 为烧 结生 产提供 理论依 据 。
１ 原 料 性 能及 研 究方 法
１１ 原 料性 能 ．
司家 营烧结 矿烧 结原 料主要化 学成 分列 于表 １ 焦粉 ｗ（ 为 ８ ．３ 。由表 ｌ 知 ， （ Ｃ） ４５ ％） 可 司家 营铁 矿粉 、
２１１ 不 同碱 度 司 家营烧 结矿 的矿 物组 成 变化 规律 ．．
选 取碱 度分 别 为 １ 、１ 、２１ 有代 表性 的司家 营烧 结 矿样制 成 光薄 片 ，进行 光学 显微 镜 分析 ，对 烧 ． ． ．具 ７ ９ 结 矿矿 物组 成和 显微 结构 进行 系统 的鉴定 ，烧 结 矿 的主要 矿 物组 成体积 百 分 比见 图 １ 所示 。 由图 １ 可知 ，司家 营烧 结矿 碱度 从 １ ． 加到 １ ，烧 结 矿 中的赤 铁矿 、硅 酸二 钙 、玻璃 质含 量 减少 ， ７增 ． ９
（ ．河北理 工大学 １ 资 源与环 境学 院 ，河北 唐 山 ０３ ０ ；２ 山中厚板 材有 限公 司 ，河北 ６ ０９ ．唐 唐 山 ０ ３０ ） ６６ ０
关 键 词 ：司 家营烧 结矿 ；碱 度 ；显微 结 构 ；冶金 性 能
摘 要 ：采 用光 学显微镜 对不 同碱 度 司家营烧 结矿进行 了研 究 。结果表 明 ：司 家营烧结矿 碱 度从 １ ． ７增加 到 １ ． ，烧 结矿 显微 结构 由斑状一 粒状 结构过 渡到 交织熔蚀 结构 ，相应 ９时
３ ％。 ５ ， 删姐霉 ‘ ＼
∞ ∞ ∞
∞ 如 ∞ 如 加 ｍ Ｏ
１９ ．
司家 营 烧 结矿 碱 度
１ 铁 矿 ；２ 赤铁 矿 ；３ 铁酸钙 ；４硅 酸二钙 ；５玻璃质 ；６橄 榄石 罐ｌ － － － － －
ＭＡＣ粉 、 巴西 ｃ粉 含铁 品位都 较高 ，均在 ６％１上 ，属高 品位铁 矿石 。ＳＯ２ ３ ） Ａ ｉ 含量 均在 ３ 一６ 间 ，有 ％ ％之 利 于烧结 矿强度 的提 高 。 ・
司家营铁矿粉粒度极细，．０ ２０目超过 ９． ６ ％。其它烧结原料粒度组成分析结果列于表 ２ ０ 。
１ 、１ 、 １ 、２ 、２１ ． ７ ． ８ ． ． ９ ０ ． 进行 烧 结 。
烧 结 试验模 拟烧 结 现场 ，在 河北 理 工大 学 ￣ ０ｍｍ 倒 圆 台形烧 结杯 中进行 。烧结 工艺 参数 为 ： 为 ２０ 风量
１ ．ｍ ／ ｎ ４ ４ ｍｉ，烧 结抽 风负 压为 ７ ４ Ｐ ，以液化 石 油气 点火 ，点火 温度 为 １５ ￣ 右 ，点火 时 间为 １ ｍｉ。 ． ｋａ ８ １０Ｃ左 ． ｎ ５
Ｖ＿ ．３ Ｎ ０ １ ｏ ３ １ ．
２ 年 ２月 ０ １ １
Ｆｅ ２ ｂ．０ｌ １
文章 编 号 ： １７ －２２２ １） １ ０２０ ６ ４０ ６ （０ ｏ ． ２ —５ １ ０
不 同碱 度 司家 营烧 结矿 矿 相 结构 特征 及 其对 冶 金性 能 的影 晌
韩 秀 丽 ， 吕水 ，杨 光 ２
表 １ 烧结原料的化学成分 （ ） ％
收 稿 日期 ：２ １－ １ ８ ０ ００— ０
第１ 期
韩秀丽，等 ： 同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响 不
２ ３
表 ２ 烧结原料 各粒度组成 （ ） ％
１２ 试 验 方 法 ．
固定 司家 营铁 矿粉 配加 量 为 ８ ％，配 碳量 为 ３７ ％，Ｍｇ 为 ２５ ０ ． ５ Ｏ ．％，用 石灰 石 调整 烧结 矿碱 度 分别 为
第 ３ ３卷
第 １ 期
河 北 理 工 大 学 学 报 （ 自然科学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｂ ｉ ｏｉ ｅ ｎｃＵ ｉｅｓ ｙ（ ｔｒ ｃ ｎ ｅ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｅ Ｐ ｌ ｅｈ Ｅ ｉ
还 原性 和低 温还原粉 化性 能最好 。
中图分 类号 ：Ｔ ５ １ Ｆ ２
文献 标志 码 ：Ａ
０ 引 言
高 碱 度 司家营 烧结 矿是 唐 山钢铁 有 限责 任公 司 高炉炼 铁 的主 要原 料之 一 ， 量 好坏 与其 内部 形成 的 其质 矿 物组成 及 矿相结 构有 着极其 密切 的关 系 ，一 直缺 乏 系统 的研 究 。为改善 唐钢烧 结 矿 的质 量及 合理利 用 ¨
烧 结矿 的矿 物组 成及 微观 结构 在德 国蔡 司研 究型 偏／ 两用 光学 显微 镜下 进行 观测 鉴定 。 反
２ 试验结果及分析
２１ 碱度 变化 对 司家营 烧 结矿物 质成 分 及显 微 结构 的 影响 ．
不 同碱度 司家 营烧 结矿 的 化学 成分 见表 ３ 。
表 ３ 司家 营烧 结矿的主要化学成分
河 北 理 工 大 学 学 报 （自然 科学版 ）
第 ３ 卷 ３
磁铁矿 、 铁酸钙、橄榄石含量升高 ， 铁酸钙增加到 ３％ ～ ５ ０ ３ ％。司家营烧结矿碱度从 １ 增加到 ２１ 整体 ． ９ ．， 金 属相含 量与粘 结相含 量变 化不 明显 ，赤铁 矿 、硅 酸二钙 含量 增加 ，磁 铁矿 、铁 酸钙含量 略有减少 。当碱 度 为 ２１时 ，在 显微镜 下可 看到烧 结矿 中 出现 了残余 Ｃ Ｏ，主要 原 因是石灰 石 中粒 度大 于 ３ｎｌ 的 比例达 ． ａ ｌｌ Ｔ
的烧 结矿转 鼓指数 和还 原性 升 高 ，低 温还原 粉化 性 能得 到 改善 。 司家营烧 结矿碱 度从 １ ． ９
增 加到 ２１时 ，烧 结矿 显微 结构 由交织熔蚀 结构 向斑状 结构过 渡 ，相 应 的烧结矿 转鼓 指数 ． 和 还原 性 降低 ， 温还原粉 化性 能 恶化。司 家营烧结矿碱 度 为 １ 低 ． ， 结矿 的转鼓指 数 、 ９时 烧