平衡烧结内部返矿率技术分析

烧结内部返矿率技术分析

（烧结厂）

摘要烧结返矿率的波动会给烧结过程带来不利影响，返矿率过高会增加烧结成本。烧结料的组分及其化学成分是影响返矿率的本质原因。

关键词返矿碱度熔剂

1 问题背景

由于我厂内部返矿近段时间有所增加，如8月份平均每班返矿率为31.5%，10月份为33.3%，我们对影响返矿率的因素进行了调查分析，排除了料层厚度、燃料配比、水分波动、烧结过程控制等外部因素的影响，最后发现碱度和混匀矿的化学成分与以往相比变化较大。

2 基本理论

2.1 碱度影响烧结矿化学成分

烧结是多个固液相反应的复杂过程，但最终的产物只与碱度有关。目前各烧结厂生产的基本上都是高碱度（1.2~3.0）烧结矿，而高碱度烧结矿，矿物组成较简单，主要成分是铁酸钙（CaO-Fe2O3），其次是磁铁矿。铁酸钙是一种强度高，还原性好的粘结相，因此如果能创造条件，增加烧结矿中铁酸钙的组分含量，对提高烧结矿的强度和还原性有很大帮助。如果碱度偏低，则强度较差的硅铁橄榄石和玻璃质增多，影响烧结矿质量，使返矿增多。

2.2 熔剂的活性和粒度影响烧结矿质量

铁酸钙的形成有一个前提条件：那就是要有足够多的CaO与Fe2O3充分接触。我们通过在混合料中添加熔剂来生产高碱度烧结矿，以提供大量的CaO。

熔剂的活性和粒度很重要。生石灰的反应活性远远大于其他熔剂，用生石灰取代其他熔剂能增强反应效果。但如果生石灰的粒度较大或分布不均，CaO与Fe2O3接触不够充分，CaO就能与烧结料中的SiO2生成正硅酸钙，正硅酸钙在冷却时能发生β-型到γ-型的晶型转变，该转变使其体积增大10%，从而发生膨胀，致使烧结矿在冷却时自行粉碎。

返矿的增加，本质是因为烧结过程中液相的质量和数量不够，使得最终的烧结矿强度下降而造成的。

3 现状分析

3.1 碱度影响

由于高炉炉料结构调整，我厂生产的烧结矿碱度从以往的2.0左右调整到目前的1.65左右。从以上基本理论可知，碱度下降，对烧结矿的强度产生一定的影响，使返矿率有所增加。

3.2 混匀矿组分影响

从今年的配料实绩表可以看出，混匀矿中CaO的含量从年初的2.3%左右增加到现在的3.5%左右。这意味着，在碱度一定的情况下，生石灰等高效熔剂的配料量减少了。况且现在碱度调低，生石灰、白云石的配料量减少得更多，经粗略统计，由生石灰和白云石提供的CaO量由之前的80%降低到65%，而由混匀矿提供的CaO量由之前

的20%升高到现在的35%。

我们分析了混匀矿的成分，发现钢渣是混匀矿中CaO变动的主要原因。钢渣中CaO的含量达到了33%，甚至比白云石都高。年初混匀矿里不含钢渣，而目前钢渣的添加量越来越大，达到了4%，其CaO的提供量大约占整个混匀矿的40%。

从以上分析可以看出，这种变化实际上是用钢渣取代了一部分生石灰和白云石。虽然钢渣有利于烧结矿的转鼓强度，但也存在不利影响：1、钢渣的反应活性比不上生石灰，会降低反应效果；2、钢渣的粒度较大且不均匀，0~5mm的占50%左右，5~10mm的占40%左右，>10mm占10%左右，当它起熔剂作用时，造成烧结料中熔剂分布不均。这二者都能导致返矿量增加。

另外，公司为了降低成本，增加了一些烧结性能较差的新矿种，如污泥，这也使得烧结返矿有所增加。

4 降低返矿率的措施

4.1 碱度尽可能走上限。

4.2 建议控制混匀矿中钢渣的添加量在2%～3%之间，并减小钢渣的粒度。

4.3 厚铺慢转，在当前烧结机头有松料器的情况下，适当压料。

4.4 在保证烧好烧透的情况下，燃料用量要低，创造氧化性气氛，有利于磁铁矿（Fe3O4）的氧化，为铁酸钙的形成提供足量的Fe2O3。