机改善烧结矿低温还原粉化指数的实践

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由于以上两方面的因素,导致2台90 m2烧结 机喷洒CaCI:溶液的效果没有达到预期目标。为解 决以上问题,针对生产实际,该车间主要技术人员 对喷头和喷洒方案进行了改进,主要有以下两方 面:
(1)不再使用螺旋式喷头.改用车间自己改 装的简易喷洒管,即:将和转9—1皮带等宽的西 20 nun的钢管两头用堵丝堵住(便于喷洒管堵塞 后清理),再在钢管一侧打下毒0.8 mm和间距2 mm的32个小圆孔。随后将喷洒管和原管道相连. 使得带圆孔的一侧朝下垂直的将CaCl:溶液均匀地 喷洒到烧结矿表面。此项改装既解决了喷头堵塞问 题,又降低了溶液喷出压力,使得CaCl:溶液完全 且均匀的喷洒到烧结矿表面。



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表6 2007年4#高炉7一12月平均铁耗情况统计
la¥1徘la产糊l/t倾问/m时in警至旯需懈管
7月 8月 9月 lO月 11月 12月 平均值
网筛一3皮带机 (5~10mm)
三筛一3皮佑机 (IO~20mm)
二筛一3皮41}_gl,
(>20mm)
围1 烧结矿表面喷洒cacl2溶液工业试验流程
在试验初期,按照原设计要求选用的是高压螺 旋式喷头喷洒CaCI:溶液,并且只选取一个喷洒 点。螺旋式喷头喷出的CaCI:溶液呈雾状均匀地喷 洒到烧结矿表面。随着试验的进行,发现原设计方 案存在缺陷,主要有以下两个方面:
(2)如图2所示为增加一个新的喷洒点。在 保持原有喷洒点不变的基础上,又连接一个新管道 设置第二个喷洒点,实行分层喷洒。即:沿皮带运 输方向,在原喷洒点的后方(二筛一3皮带机机头 和三筛一3皮带机机头之间)设置一个新的喷洒 点。这样CaCl:溶液也可以均匀地喷洒到皮带下部 两层的烧结矿表面。
四筛--3皮带机
收稿日期:2008-04—25
2 烧结矿低温还原粉化的原理 表1是2台90 m2烧结机2006年l一2月烧结
矿矿相组成。
裹1 2006年l一2月年烧结矿矿相鉴定结果 %
烧结矿在低温条件下(400—600℃)还原产 生粉化,.其主要原因是在500 oC左右时其中的赤铁 矿还原成磁铁矿,体积发生变化,在烧结矿内产生 内应力。进而形成裂纹导致强度的减弱,在机械力 的作用下产生粉化,这将直接影响高炉炉料顺行和 炉内气流分布…。烧结矿低温粉化的机理如下:
3.1 喷洒cacl2的原理
喷洒CaCI:溶液时烧结矿的温度约100℃,此 时喷到烧结矿表面的CaCI:溶液中水分被蒸发, CaCI:结晶成晶体吸附在烧结矿表面形成一层薄 膜。由于烧结矿呈一种多孔状结构,其表面气孔很 多,这些气孔恰是还原气体进入烧结矿内部还原其 中Fe:O,的通道,黏结在烧结矿表面的CaCI:薄膜 一方面阻碍了还原气体与烧结矿表面的接触,从而 抑制了烧结矿表面的还原;另一方面CaCI:薄膜堵 塞了还原气体进入烧结矿的通道,阻碍了烧结矿内 部的继续还原,减缓了烧结矿的还原速度,从而降 低了还原粉化率。研究表明,喷洒CaCI:只是吸附 在烧结矿表面,并没有发生化学反应,烧结矿在高 炉内进入600℃以上温度区时,CaCI:便开始挥 发,至900℃时已全部挥发。所以对烧结矿的还原 速度不会产生影响。由于烧结矿低温还原粉化率降 低,高炉炉尘和炉瘤都将减少,尤其通过料层的煤 气通道改善了,软熔带减薄,块状带扩大,促进了 高炉冶炼强度的提高,风量增加。高炉透气性和煤 气利用率得到改善,高炉产量提高。焦比降低。
裹4 2台90 m2烧结机烧结矿工业试验RDI对比数据%
通过以上数据可以看出,在工业生产中烧结矿 表面喷洒CaCl:溶液后,RDI指标显著改善,高炉 产量明显提高,焦比有所降低,炉况稳定顺行。对 高炉没有任何负面影响。 4 喷洒CaCl2后的经济效益
邯钢4#高炉所用烧结矿一直由2台90 m2烧结
机供应,通过对邯钢4#高炉在2台90 m2烧结机生

(5~10 mm)
三筛一3皮带机 《
(10~20mm)
●_-—

平/
.∈
_——

酬喷洒≤,/
成品转9-1皮带机/


-二筛一3皮带机 (>20mm)
图2 改进后的烧结矿喷洒cact2溶液-r’ll,试验流程
通过以上措施的实施,极大地改善了烧结矿喷 洒CaCl2溶液的效果,并对RDI指标的改善有明显 帮助。改进后,2台90 m2烧结机烧结矿冶金性能 工业性试验对比数据见表4。
比较
900℃还原软化开始软化区向滴落开始滴落区间
盯.87
85.4.9
1 171
103
1 159
111
1 555 1 549
275 292
一0.38
一12
+8
—6
+17
从数据上看,烧结矿喷CaCI:后,RDI指标有
很大改善;烧结矿中温还原度基本上无变化,与理
论研究相一致。一般情况下实验设备误差在±10
0.89 0.91 0.89 0.89 0.92 0.90 0.90
邯钢铁水成本核算价格为2 496元/£,加工成 本为850元/t铁,CaCl2干粉价格为5 200元/t, 工业生产中CaCl:干粉配加量为万分之四,即:生 产l t烧结矿喷洒0.000 4 t CaCl2干粉。
邯钢2台90 m2烧结机喷洒CaCI:溶液前平均 铁矿比:,I=m(俄)/m(r)20.89;喷洒CaCl2溶液 后平均铁矿比:,2=m(-)/m(r)=0.90。
文献标识码:B
文章编号:1006—5008(2008)03—0013—03
PRATICE TO mPROVE LOW—TEMPER ATUR E
REDUCT【ON POWDERING INDEX OF SDn卫R
Niu Yuhail,Yah Zhanhail.Li Haib02 (1.Office,Handan Iron and Steel Company,Handan,Hebei,056015;2.Ironworks,Handan Iron and Steel Company.Handan,Hebei,056015) Absw鹋't:To improve quality of sinter,the metallurgical property comparison tests are conducted many limes.The low—temperature reduction powdering index of sinter got greatly improved with CaCl2 solution sprayed 011 the surface of sinter:the percentage raised by 43.32 for larger than 6.3 mm。18.33 for 3.15 mm,reduced by 4.95 for smaller than 0.5 film. Xey Words:sinter machine;tinter;low—temperature reduction powdering index;practice
(1)初始还原与初始裂纹的形成。随着低温 还原粉化试验的开展。向烧结矿料层通人还原气体
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万方数据
总第165期
时,那些可接触到还原气体的赤铁矿颗粒先被还 原。造成体积膨胀,产生内应力。当产生的应力超 过周围黏结相的断裂韧性时就会在黏结相内形成裂 纹‘21。
(2)裂纹扩展与进一步还原。裂纹的形成又 促进了还原过程,因为还原气体可以通过裂纹到达 其他相中新的赤铁矿颗粒,使它还原即烧结矿得到 进一步还原。而进一步还原又为裂纹的进一步扩展 提供了能量。实际上,由于黏结相的非均质性,裂 纹可能分成若干小裂纹"l。另外,由于在烧结工艺 的冷却过程中,不同的矿相在不同的时间结晶,其 热收缩系数大不相同,在烧结矿中产生残余应力, 这种应力又会促使分支裂纹的扩展。在试验的还原 末期,尽管烧结矿的外表可能完整无缺,但其内部 的龟裂程度却十分严重。 3 烧结矿喷洒CaCI:的试验及结果
(1)高压螺旋式喷头易发生堵塞,清理十分 不便。该喷头喷出的CaCI:溶液因压力大造成溶液 飞溅,影响喷洒效果。
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万方数据
河北冶全
2008年第3期
(2)喷洒点太少,由于转9—1皮带运输的成 品烧结矿自下向上粒度呈3层分布:最下层5一lO mm,之上为10—20 mm。最上层为20 mm以上。 只选取一个喷洒点导致喷洒的CaCI:溶液只能喷洒 到最上层的大颗粒的烧结矿表面,而下层的烧结矿 喷洒的很少甚至喷洒不到。
1 前言 目前.邯钢高炉已形成以高碱度烧结矿为主,
配加一定比例球团矿的炉料结构。随着高炉强化冶 炼程度的提高,烧结矿的质量越来越受到关注.特 别是烧结矿的热性能。邯钢炼铁部现有1台400 m2 和2台90 m2烧结机,近几年,2台90 m2烧结机 受原料结构影响RDI.,。,基本徘徊在65%左右,影 响了高炉炉况的稳定顺行和技术经济指标的进一步 优化。为了改善烧结矿冶金性能。尤其是降低烧结 矿低温还原率,邯钢对2台90 m2烧结机通过实验 室试验和借鉴其它兄弟单位的成功经验.于200"/ 年7月开始在烧结矿表面喷洒氯化钙稀溶液生产实 践。通过对烧结矿喷洒CaCl,前后高炉铁产量的对 比。证明烧结矿表面喷洒CaCl2溶液具有良好效 果。
3.2实验室对比试验
为了测试喷洒CaCI,后烧结矿冶金性能的变化 及对高炉的影响。在进行工业性实验之前进行了烧 结矿冶金性能的对比试验,配加比例为万分之三点 五。表2为烧结矿低温还原粉化两次对比试验数 据,表3为烧结矿冶金性能对比试验数据。
衰2烧结矿低温还原粉化率试验对比数据 %
基准矿 加CaCl2
2 567 2 614 2 581 2 579 2 590 2 439 2 562
0 847 IS0
0 0 1 124

2 567 2 665 2 591 2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ"/9 2 590 2504 2 583
193 232 262 210 223 205 221
2 674 2 691 2 646 2 680 2 580 2 575 2 641
裹3第三组方案试验结果
于0.04 m3/(t·min)时,增加量上升明显;当供 气强度为0.04 Ill3/(t·min)时,终点钢水含氮量 可控制在(1.1—1.5)X 10~。
烧结矿表面喷洒cack溶液,使烧结矿低温还原粉化指数(RDI)指标改善较大。烧结矿表面喷洒
CaCt2溶液后>6.3 mm的比例平均提高43.32%,>3.15 mm的比例平均提高18.88%,‘0.5 mm的
比例平均降低4.95%。
关键词:烧结机;烧结矿;低温还原粉化指数;实践
中圈分类号:TF046.4
吨铁增加利润=850×(,2一,I)-5 200 x0.000 4
=8.5—2.08
=6.42(元/t)

(下转第6页)
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万方数据
总第165期
钢包样增氮也最多。如采取合理的脱氧合金化工 艺。避免脱氧过深,钢包底吹氩气搅拌时避免爆吹 以减少钢液与大气的接触,加强出钢口的维护等措 施可以减少出钢过程钢液增氮。
℃,所以烧结矿软化熔融性能在喷洒CaCI:前后基 本无变化。
3.3工业生产对比试验结果
2007年7月邯钢2台90 m2烧结机烧结矿表面 喷洒CaCI:溶液工业试验流程如图1所示,将储存
罐内注入清水再将固体CaCI:从上方手动装入带有 搅拌器的储存罐中,利用搅拌器搅拌均匀。再经过
管道泵连续均匀地喷洒到烧结矿表面。
产的烧结矿喷洒CaCl2溶液前(2007年1—6月
份)和喷洒CaCl2溶液后(2007年7一12月份)
平均铁产量情况进行对比,可以看出高炉产量明显
提高,经济效益显著(表5、表6)。
表5 2007年4#高炉1—6月平均铁耗情况统计
日期蓄銮歆倾问/m时io姬产=l/日t需懈
铁矿 比




9 0.88

怎第165期 2008年第3期
河北冶金
HEBEI METALLURGY
Total 165 2008,Number 3
邯钢90 m2烧结机改善 烧结矿低温还原粉化指数的实践
牛豫海1。闽占海1。李海波2
(1.邯郸钢铁公司办公室,河北邯郸056015;z邯郸钢铁公司炼铁部,河北邯郸056015)
摘要:邯钢2台90 m2烧结机为改善烧结矿质量,多次进行绕结矿冶金性能对比实验,工业生产中在
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