烧结矿碱度对其质量影响的试验研究

8
2. 14 64. 00 4. 10
9
2. 28 67. 00 3. 70
10 2. 18 66. 60 3. 80
11 1. 98 66. 60 3. 00
RI
%
60. 30 66. 60 67. 80 77. 40 76. 10 81. 30 78. 10 81. 10 82. 00 82. 70 83. 60
THE EFFECT O F S INTER BAS IC ITY O N QUAL ITY AT TA IY UAN IRO N AND STEEL (GRO UP) CO. L TD
Fang J ian jun et a l. Abstract A cco rd ing to the sin ter m ix m a teria ls u sed in T a iyuan I&S Co. , labo ra ta ry test w ere con2 ducted. T he resu lt s had show n tha t sin ter qua lity get w o rser w ith the ba sicity of sin ter becom ing low. E sp ecia ly tum b le index decrea sed 3 p ercen tage po in t s w ith the ba sicity of sin ter decrea sing from 1. 9～ 1. 8 to 1. 7. B u t in o rder to g ive a fu ll p lay to the sin tering cap acity and to increa se the sin ter ra t io of B F bu rden , the sin ter can be p roduced successfu lly w ith ba sicity a s 1. 5 and the qua lity of sin ter can com 2 p letely m et the need s of ironm ak ing p roduct ion. Key words sin ter ba sicity, tum b le index
-
序 利用系数 转鼓指数 粉化率
号 t m - 2·h- 1 %
%
1
1. 97 58. 00 3. 50
2
2. 08 58. 70 4. 30
3
1. 93 58. 70 4. 20
4
2. 10 60. 70 4. 90
5
2. 08 61. 90 5. 20
6ຫໍສະໝຸດ Baidu
2. 00 61. 70 5. 10
7
2. 02 60. 80 5. 00
65. 21 61. 96 64. 60 52. 50
-
F eO
28. 00 0. 29 26. 10 9. 90
-
表 1 原料的化学成分 (% )
SiO 2
8. 31 4. 28 7. 72 8. 50 2. 37 3. 47 2. 83
A l2O 3
0. 40 2. 32 0. 25 1. 80 1. 53
试验所用原料的化学成分见表 1, 试验结果 见表 2。
3 试验结果
3. 1 碱度与转鼓强度的关系 由表 2 可看出, 随着碱度升高, 烧结矿的转鼓 强度基本呈升高趋势。 碱度在 1. 44～ 1. 58 时, 烧 结矿的转鼓强度均较低, 没有超过 58. 70% ; 碱度 为 1. 58～ 1. 70 时, 烧 结 矿 的 转 鼓 强 度 波 动 于 60%～ 61% 之间; 碱度超过 1. 7 以后, 转鼓强度急 剧升高到 64% ; 当碱度进一步升高到 1. 82 时, 转 鼓强度达到 67% ; 以后随碱度继续升高, 转鼓强 度基本稳定在 66%～ 67% 之间。根据上述试验数 据, 由计算机建模, 得出烧结矿强度 (Y) 与其碱度 (X ) 的回归方程为:
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
烧结球团
1 4 SINTER ING AND PELL ET IZ ING
第
25 卷 第 2 2000 年 3 月
期
烧结矿碱度对其质量影响的试验研究
范建军 蔡湄夏
(太原钢铁有限公司钢研所)
摘 要 在太钢目前的烧结原料条件下, 进行了不同碱度烧结的实验室试验。 结果表明: 烧结矿碱度由 1. 8～ 1. 9 降为 1. 7 左右时, 其转鼓强度 ( ISO 转鼓) 下降约 3 个百分点; 碱度由 1. 7 降至 1. 5 时, 转鼓强度变化不大, 但在此碱度范围内, 烧结矿的自然粉化较严重。烧结矿的 还原度随碱度的升高而升高, 低温还原粉化率则随碱度升高相应得到改善。但为了充分发挥太 钢的烧结生产能力, 提高烧结矿入炉比, 生产碱度为 115 的烧结矿是可行的, 而且烧结矿质量 能满足炼铁生产要求。
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。
烧 1 6 结 球 团
第 25 卷
因此, 如太钢为充分发挥烧结生产能力, 提高 烧结矿的入炉比以降低炼铁生产成本, 确需降低 烧结矿碱度的话, 那么从以上试验结果看, 烧结矿 的碱度由 1. 8～ 1. 9 降为 1. 7 和由 1. 8 降为 1. 5 时, 对转鼓强度的影响幅度相差不大。因此, 建议 可尽量生产碱度为 1. 5 的烧结矿。
-
C aO
0. 28 1. 02 0. 66 9. 63 48. 90 28. 70 81. 00
M gO
0. 26 0. 30 0. 98 1. 77 2. 13 18. 30
-
S
0. 132 0. 022 0. 465 0. 083 0. 018 0. 010
-
15
P 0. 018 0. 069 0. 024
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。
关键词 烧结矿 碱度 转鼓强度
1 前 言
随着太钢二烧 4 号烧结机 (于 1998 年底) 的 投产, 预计 1999 年太钢烧结矿产量将达到 380～ 400 万 t, 生铁产量将达 225～ 230 万 t。 烧结矿入 炉比将由以往的 70% 提高到 85% 左右。 高炉要 么使用碱度仍为 1. 8 的烧结矿, 同时配加 10～ 15kg t 的硅石; 要么生产碱度 1. 5 的烧结矿, 基 本上不加硅石。 结合太钢的实际情况, 核算后认 为, 从原料成本、炉料品位变化等方面综合考虑, 生产低碱度烧结矿更有利于降低生铁的冶炼成 本。虽然太钢以前也短期生产过碱度 1. 6～ 1. 7 的烧结矿, 但当时进口的哈默斯利粉矿配用量较 大, 故烧结矿质量变化不太明显。而在目前的原料 条件下, 生产碱度 1. 5 左右的烧结矿质量如何? 还没有相应的技术参数。因此, 我们于 1999 年初 对不同碱度烧结矿的强度与冶金性能进行了试验 研究, 结果表明: 高碱度烧结矿的转鼓强度和冶 金性能明显优于低碱度烧结矿。 但如果为了充分 发挥烧结生产能力, 提高烧结矿入炉比, 生产碱度 1. 5～ 1. 7 的烧结矿也是可行的, 且其质量能满足 炼铁生产的需求。
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
上述结果与鞍钢对烧结矿碱度的研究有相似 之处。60年代, 鞍钢使用低品位 (T Fe约60. 9% ) 铁精矿进行试验, 结果在碱度 1. 6～ 2. 1 时, 烧结 矿转鼓强度出现低谷, 而 1978～ 1979 年, 使用高 品位铁精矿时, 其结论却大相径庭, 烧结矿强度在 碱度为 1. 3～ 2. 0 之间并未出现低谷, 而是随碱度 升高而升高[ 1 ]。北科大对莱钢的原料条件进行研 究时, 烧结矿碱度在 1. 35～ 1. 80～ 2. 0 之间变化, 其转鼓强度分别为 52%、55. 3%、65. 0% , 亦未出 现低谷, 其趋势也是碱度由 2. 0 降至 1. 8 时, 转鼓 强度变化较大; 碱度由 1. 8 降至 1. 35 时, 强度变 化较小。
C aO
10. 42 10. 96 11. 19 11. 72 12. 97 11. 95 12. 49 12. 50 13. 84 13. 58 13. 09
A l2O 3
1. 05 1. 02 1. 15 1. 15 1. 00 1. 00 1. 15 1. 10 1. 05 1. 00 0. 96
Y= 1 (0. 9733X2- 3. 204X + 2. 84635) 回归系数 r= 0. 525795 3. 3 碱度与还原度和低温还原粉化率的关系 随着烧结矿碱度的升高, 其 900℃还原度呈 升高趋势。对表 2 中数据进行回归后, 得出烧结矿 还原度 (Y) 与其碱度 (X ) 的回归方程为:
M gO
2. 06 1. 86 1. 96 1. 98 1. 97 2. 07 1. 97 2. 03 2. 10 2. 11 1. 99
R
1. 44 1. 48 1. 52 1. 58 1. 64 1. 68 1. 70 1. 78 1. 82 1. 93 1. 97
3. 2 碱度与自然粉化率的关系 从表 2 还可以看出, 烧结矿的自然粉化率在 碱度为 1. 58～ 1. 70 之间较为严重。对有关数据 进行回归后, 其回归方程为:
Y= 31. 8394+ 18. 0478X 回归系数 r= 0. 99784 由此方程可以看出, 烧结矿的转鼓强度与碱 度呈明显的正相关关系。
2000 年第 2 期 范建军等: 烧结矿碱度对其质量影响的试验研究
原料名称
尖山矿 澳 矿 峨口矿 综合矿 石灰石 白云石 消石灰
TFe
表 2 烧结试验结果
RD I
%
18. 16 17. 26 17. 54 16. 84 16. 86 16. 60 16. 56 16. 20 16. 00 15. 79 15. 30
TRF e
57. 10 56. 54 55. 05 54. 47 54. 31 54. 82 54. 50 54. 20 54. 02 54. 13 54. 16
3) 为充分发挥烧结生产能力, 提高烧结矿入 炉比, 需生产碱度 1. 5～ 1. 7 的烧结矿, 则建议尽 量生产碱度为 1. 5 左右的烧结矿, 且其质量能满 足炼铁生产要求。
注: 经工业试验后, 太钢烧结厂目前已正式生产碱度 1. 5 的 烧结矿, 且高炉炉况顺行, 生产稳定。
参考文献
1 杨世农. 鞍钢高炉炉料结构合理性探讨. 烧结球团, 1984, 9 (5)
4 结 语
1) 在太钢目前的烧结原料条件下, 随烧结矿 碱度下降, 其转鼓强度、900 ℃还原度呈下降趋 势, 低温还原粉化率也相对变差。
2) 烧结矿碱度由 1. 8～ 1. 9 降为 1. 7 左右时, 转鼓强度下降幅度较大; 碱度再由 1. 7 降为 1. 5
时, 强度变化相对较小, 但在此范围内烧结矿的自 然粉化率较为严重。