不同MgO熔剂添加剂的烧结试验及生产

2006年6月河南冶金Jun. 2006第14卷第3期HENAN METALLURGYVol.14 No.3不同MgO熔剂添加剂的烧结试验及生产高丙寅张春邢建民(安阳钢铁股份有限公司)摘要介绍了白云石、轻烧白云石、高镁粉等分别作烧结矿MgO熔剂添加剂的实验室试验情况和工业生产情况。试验和工业生产结果表明在安钢原料工艺条件下和白云石和轻烧白云石相比高镁粉是-种比较理想的烧结矿MgO熔剂添加剂。关键词MgO熔剂 烧结矿试验生产SINTER EXPERIMENT AND PRODUCTION ABOUT THE SOLVENTADDITIVE WItH DIFFERENT MgOGao Bing Yin Zhang Chun Xing Jian Min( Anyang Iron & Steel Co. ,Lud )ABSTRACTThis text introduces the laboratory experimental and industrial production situation about dolomite. light cook dolomite、high magnesium powder elc MgO solvent additive in sinter. The test and industrial production results show high magnesiumpowder is a kind of ideal sinter MgO solvent additive comparing with dolomite and light cook dolomite under the condition of Anga-ng raw materials process.KEY WORDS MgO solvent sinter experiment production在烧结料中加入一定量的MgO熔剂添加剂增会引起烧结生产技术经济指标的恶化。为此,安钢加烧结矿中MgO含量使炼铁高炉炉渣Mg0含量保烧结厂立足于本厂工艺、原料条件，为了找出比较适持在8% ~ 10%及以上,有利于改善炉渣的性能及宜的MgO熔剂添加剂及添加方式组织进行了白云高炉技术经济指标。近几年来,随着进口铁矿粉的石、轻烧白云石、高镁粉等不同MgO熔剂添加剂的大量使用,因大多进口铁矿粉AI2O, 高,MgO含量烧结对比试验及工业生产的探索。笔者在此就试验低,从而直接导致了烧结矿A1203 含量升高,MgO降及工业生产情况作-介绍。低。为了满足炼铁高炉造渣的需要迫切要求提高1试验用原料条件烧结矿MgO含量。提高烧结矿Mg0含量通常是在烧结试验用原、燃料均取自生产现场具体情况烧结料中添加白云石粉。而添加白云石粉后往往见表1、表2 :表1烧结试验用 原、燃料物料化%矿种FeSi02A2O3CaOMg0FeO烧损水分精矿64.574.080.521.672.020. 30626.011.77酸性精矿64.037.540.840.440.350.20417.542.953.1印度粉矿66.741.751.470.030.620.754.1南非粉矿64.773.661.710.480.21.211.9巴西粉矿67.64 .0.830.690.2 .0.541.55.85钢渣17.2517.213.8840.47.750. 16612.933.89.1生石灰5.91.0475.093.480.1611.57白云石3.70.6129.5744.84.3中国煤化工轻烧白云石1.581.0740.5627.8高镁粉1.067.83MYHCNMHG.4.03燃料6.255.390.40.3184.92注燃料为无烟煤和焦粉的混合物混合比例约为无烟煤/焦粉= 2/1。联系人高丙寅工程师河南.安阳( 4500)安阳钢铁股份有限公司烧结厂;收稿日期2005-7- -2110.河南冶金2006年第3期表2不同MgO熔剂添加剂的粒度组成%2试验方 案及结果粒度/ mm白云石轻烧白云石高镁粉三种MgO熔剂添加剂试验所采用的原料结构>16.697.07配比不尽相同，为了分析比较,试验方案确定为三个5~ 314.887.855.59基准和三个试验期,试验样与各自的基准样进行比3~27.0811.898.892- 13.16.367.48较。试验结果见表3、表4、表5。1~0.513.079.5732 .733试验 结果分析<0.545.1654.3244.63.1配用白云石表3烧结矿化学成分编号原料结构特点TFeSi02Al2O3CaOMg0sFeOR2B-基精40非30，巴10钢渣5白云石0燃558.67 4 .951.348.341.53 0.019 14.87 1.68B- 1精32粉30,巴10,钢渣5 ,白云石4燃558.44.861.348.252.07 0.015B-2精32粉30,巴10,钢渣5,白云石4燃557.67 5.03 1.48 9 .152.65 0.016 8.43 1.82B-3精32粉30,巴10钢渣5白云石4燃557.33 4.86 1.439.512.53 0.015 9.51.95B-456.47 4. 831.4310.12 .2.45 0.017 9 922.09Q-基精41非20,印12钢渣s轻烧白0,燃4.557.594.631.359.1.68 0.0289.5 2.1Q-1精41非20印12钢渣4轻烧白3.1燃4.557.69 4. 499.422.180.0269.07.1Q-2精40非20印12钢渣4轻烧白3.1燃5.057.774.571.339.432.13 0.027 10.71 2.06Q-3精40非20印12钢渣4轻烧白3.1燃5.557.760.462.11 0.031 13.12 2.07G-基1精40印15非5，巴15渣4.5镁粉0燃4.559.46 4.26 1 .488 .341.690.03 8.93 1 96G-11精40,印15非5 ,巴15渣4.5镁粉1燃4.5.252.739.241.97C-基2精34酸精8,印20非15渣0镁粉0燃4.5 59.59 4.23 1.31 8 .651.260.03 7.22 2 .05G-21精34，酸精8,印20非15渣0镁粉1燃4.558.97 4.27 1 .438.522.350.03 8.78 .表4烧结试验技术质量指标垂直烧结速度/成品率/利用系数1 1/5IS0 转鼓指数/烧结矿粒度组成/ %mn/ mint/m2h> 40mm 40~ 25mm 40~ 25mm 16~ 10mm 10~ 5mm < 5mm31.1870.142.09951.9714.989.5810.93 .12.9723 .5627.97B-168.421.70248.8312.7911.5110.1712. 3423.3629.8423.0671.311.51655.8413.7316.114. 1913.515.4127.0524.2673. 981.62857.3915.0515.614.5214.7815.6824.3825.7775.281.7260.2810.6717.416.4315.9516.2623.2980.591.71619.719. I514.8612.7715.6217.9226.1274.331.78155.116.6216.2912.1611.6719.1624.126.5375.871.81517.7316.7711.5318. 8822.0524.9779.281.77758.6118.2217.5113.12 .13.2418.5719.34 .G-基18.0676.421.29755.4213.3119.759.879.6215.8121.63G- 1173.761.20553.11.14.9121.2411.55 .10.3117. 6624.32C-基。16.7175.8363.4526.8914.6315.4922.39G- 2117.3175.621.16663.397，9224.7515.9715.5722.56表5烧结矿矿物组成及冶金性能磁铁矿赤铁矿铁酸钙硅酸钙钙铁橄榄石+玻璃体其它RD1+3.18R58.80.512.694.8820. 8966.763.680.633.361936. 82.17.18.1459.3384.338. 664.5334.553.669.58.3.671.347.2 .1.636.610.466.394.2.41.44.838.66中国煤化工758845.759.7327.425.21.67.492.3MYHCNMHG51.850.8735.881.74G-基,43.9515.8431.286.41.8362.448.788.0130.582.844.7861.1配用白云石的试验分5组进行,即B-基、B-控制水平下( B-1 ) ,和基准样相比烧结垂直烧结1、B-2、B-3和B-4。从试验结果看,在相同碱度速度由31.18mm/min下降为25.55mm/min,烧结矿2006年第3期河南冶金11 .成品率由70. 14%降低为68.42%，从而导致了烧结9. 50%和9. 92% ) ,而铁酸钙粘结相量又相对下降,利用系数下降0.397t/m'h同时烧结矿转鼓指数降故垂直烧结速度和利用系数均较碱度为1.70的B低3.14%。烧结垂直烧结速度的降低缘于配用白-1高分别到达1 628u/m2 h和1.720/m2 h。云石后,由于白云石中含有约30%的CaO这样就降由以上分析可知在选用白云石作为烧结矿的低了以100%生石灰作熔剂的烧结原料的生石灰配MgO熔剂添加剂时，为了使烧结生产率少受影响并比量,使生石灰对烧结混合料制粒的强化作用减小,能保持较高的烧结矿强度,在工艺条件允许的情况混合料粒度组成变差。烧结矿强度的下降，是由于下应尽量提高烧结矿碱度的控制水平。在安钢原.添加白云石后烧结过程中一部分Mg2+固溶在烧结料条件下烧结矿碱度的控制水平不宜低于2.0。料中的Fe,O,之中,使其不能氧化为Fe20, ,再加上3.2 配用轻烧白云石白云石中碳酸盐在烧结过程中分解吸热,相对降低配用轻烧白云石的试验分四组进行,即Q-基、了烧结过程的温度水平,从而使烧结过程中包括铁Q-1、Q-2、Q-3。 试验中烧结矿碱度水平控制在酸钙在内的总的粘结相量降低所致。2.0~2.10之间。从试验结果看,配用轻烧白云石在其它条件不变的情况下,提 高烧结矿碱度由后(Q-1) ,与基准样(Q-基)相比,垂直烧结速度由1.70到1.82及以上烧结矿中铁酸钙粘结相量大幅23.64mm/min提高到26. 12mm/min ,相应地,利用系度增加相应地烧结矿强度大幅度改善,转鼓指数数由1.716u/m'h上升到1. 781t/m2h ,主要是轻烧白由碱度1.70的48.83%提高到碱度为1.82的云石具有与生石灰相似的强化混合料造球的部分效55.84%烧结矿成品率、粒度组成也随之改善。之果所致。但是烧结矿强度大幅度降低转鼓指数由后随着烧结矿碱度的进-步提高烧结矿铁酸钙粘64.21%下降至55. 10% ,成品率由80.59%下降至结相量反而有所下降但烧结矿强度、成品率仍随着74.33%烧结矿5~ 10mm粒级和< 5mm的粉末含烧结矿碱度的提高而增加。烧结矿碱度达2.09时量分别上升3.54%和6. 18%。混合料配碳量由.成品率、转鼓指数分别达75. 28%和60.28% ,较碱4.5%增加到5.0%(Q-2),烧结矿强度有所改善,度为1.70时分别提高了6.86%和11.45%。铁酸钙转鼓指数由55.10%回升到58.94%烧结矿成品率的含量随烧结矿碱度的升高而下降的原因主要是烧增加1.54%5~10mm粒级和<5mm粉末含量减少结矿FeO升高、烧结过程氧化气氛弱化所致。该试0.28%和2.05%，同时烧结垂直烧结速度和利用系.验中烧结矿碱度由1.82增加到2.09烧结矿FeO数继续提高。将混合料配碳量再增加0.5%到5.由8.43%.上升到了9.92%。而烧结矿强度不随铁5%(Q-3)烧结矿成品率继续上升达到79.28%,酸钙含量的下降而降低则得益于其优良的组织结烧结矿5~10mm粒级和<5mm粉末含量继续减少构。碱度为1.82的B-2样其组织结构特征是它粒度组成改善,但烧结矿转鼓指数下降,由58.94%型磁铁矿与柱状或针状铁酸钙形成的交织结构孔下降到58.61% ,垂直烧结速度和利用系数开始回洞较多,而碱度为1.95的B-3样尽管显微结构与落。因此,配用轻烧白云石后烧结生产率和强度指B-2样相同,也为它型磁铁矿与柱状或针状铁酸钙标在与配碳量之间存在一个最佳值,这个最佳值在形成的交织结构,但宏观结构相对致密呈厚壁微孔本试验的工艺原料条件下为5.0%。结构,因此强度较铁酸钙含量相对较高的B-2好。从总体上来讲配用轻烧白云石后烧结生产率B-4较B-3微观结构相同,但宏观结构更致密-有所提高,但烧结矿强度有较大幅度的下降。其下些故强度也更高一些。降的原因从矿物组成和结构对比上看(Q-基与Q-从垂直烧结速度看,碱度为1.82 的B-2为2 )烧结矿铁酸钙粘结相量基本保持不变强度的下23.06mm/min较碱度为1.70的B- 1降低2.49mm/降主要是烧结矿组织结构的影响。就显微结构看,min相应地,利用系数降低0.186t/m'h。其主要原均为它型磁铁矿与铁酸钙组成的交织结构,但前者因是B- 2样在烧结过程中生成液相(铁酸钙)量多铁酸钙为针状铁酸钙,而后者为柱状铁酸钙。从宏烧结温度水平相对又较低(烧结矿FeO为8.43%，观结中国煤化工,后者为薄壁大孔结较B-1低4.07%),熔融带阻力增加,反映在烧结构。:YHCNMHG相同粘结相而具有不过程中平均负压较高。随着烧结矿碱度进-步提高同的烧结矿强度。到1.95和2.09B-3和B-4)-方面熔剂生石灰3.3配用高镁粉配量增加混合料粒度组成改善，另一方面烧结过配用高镁粉的试验选取了两种原料结构、四组程温度水平相对又较高(烧结矿FeO含量分别为试验,即G-基、G- 11和G-基，G-21。试验中,12 .河南冶金2006年第3期烧结矿碱度均控制在2.0左右。从试验结果看,在30.58%,以较细小晶粒的它型磁铁矿与针状铁酸钙第一种原料结构下( G-基、G-11 ),配用高镁粉形成的交织的显微结构和厚壁微孔的宏观结构。后烧结垂直烧结速度、利用系数均有所下降烧结3.4冶金性能矿强度降低,转鼓指数、成品率分别降低2.31%和配用不同的MgO熔剂添加剂前后烧结矿RDI+3.52.66%烧结矿粒度组成变差与配用白云石有相似和RI基本保持不变。表5中所列RDI和RI的数值变的效果。烧结矿强度的下降其主要原因在于烧结化主要是烧结矿FeO含量高低波动所致。烧结矿FeO矿组织结构上的缺陷所致;在第二种原料结构条件高RI相对低而RDI相对较高。反之则相反。下(G-基,G-21),配用高镁粉前后烧结各项指标4工业生产基本没有发生变化烧结矿转鼓指数分别保持在鉴于安钢的工艺原料条件,白云石(天然粉状)63.45%和63.39%的较好水平。可以说，该原料结高镁粉在原料中和料场预配料室添加参与大宗原料构是烧结料配加高镁粉生产高MgO烧结矿的比较理.的中和混匀而轻烧白云石需在厂内破碎，而原有的想的一种原料结构。配用高镁粉前后烧结矿强度之破碎系统同时破碎两种熔剂生石灰和轻烧白云石)所以未发生变化是因为两种烧结矿具有基本相同的很容易发生混料现象,生产组织难度大,未进行工业矿物组成和结构铁酸钙粘结相量分别为31.28%和生产。添加白云石和高镁粉的工业生产情况见表6:表6不同MgO熔剂添加剂的生产效果添加量/烧结矿1/5IS0 转鼓指数/利用系数/烧结矿粒度组成/ %熔剂种类%Te/ % R2/倍 MgO/ %t/m'h>16mm16~10mm10~5mm<5mm白云石57.631.851.4970.171.6648.520.4319. 8411.244.557.31.992.2470. 19.1.6436.4424.9328.829.77高镁粉1.891.4471. 191.6249.3819.0621.939.6358.32.0171. 121.6152. 8716.7822.537. 82从表6可以看出,将烧结矿碱度控制水平由混合料的配碳量。1. 85提高到2.00烧结料中配加4.5%的白云石粉,2)以轻烧白云石作烧结生产的MgO熔剂添加由于白云石粉中碳酸盐的分解吸热实际生产中混剂烧结垂直烧结速度增加,利用系数提高,但烧结合料配碳量由4.0%增加到4.5%。烧结矿Mg0含矿强度大幅度降低,成品率下降粒度组成变差。烧量由1.49%提高到2.24%提高0.75%烧结机利结矿成品率随混合料配碳量的增加而增加，利用系用系数略有降低烧结矿转鼓指数基本保持不变,但数和转鼓指数与混合料配碳量之间存在一个最佳烧结矿粒度组成变差,10 ~ 5mm粒级含量达值。在本试验所采用的原料结构条件下,配碳量为28.82%增加了8.96% ,同时炼铁高炉生产反映烧5%o时利用系数和转鼓指数最高。结矿粒度偏碎炉况难行,使用效果不理想。因此,由于轻烧白云石中仍存在相当部分未分解的碳生产四个月后便停止了配用;将烧结矿碱度控制水酸盐,以轻烧白云石作烧结生产MgO熔剂添加剂时平由1.90提高到2.00烧结料中配加1%的高镁粉实也应适当增加混合料的配碳量。际生产中混合料配碳量保持在4.0%不变;烧结矿3)在选取合理的原料结构条件下以高镁粉作MgO含量由1 .44%提高到2.24%提高0.80%烧结为烧结矿生产MgO熔剂添加剂烧结生产的各项技机利用系数、烧结矿转鼓指数以及粒度组成基本保持术经济指标基本不受影响。因此高镁粉是烧结矿不变。炼铁高炉使用后炉况顺行利用系数提高焦生产比较理想的--种Mg0熔剂添加剂。比降低收到了良好的冶炼效果。目前安钢烧结生4)安钢烧结生产的实践证明,白云石作烧结矿产已将高镁粉作为烧结生产的Mg0熔剂添加剂。生产的MgO熔剂添加剂后烧结料配碳量相对增加5结论12.5% ,且烧结矿粒度组成变差炼铁高炉冶炼效果. 1 )以白云石作烧结生产的MgO熔剂添加剂烧不理想;以高镁粉作为烧结矿生产的MgO熔剂添加结生产技术经济指标均受到不同程度的影响。提高剂;中国煤化工指标均不受影响炼铁烧结矿碱度，这些指标全面改善。若选用白云石作高炉YHCNM HG寿。为烧结矿生产的MgO熔剂添加剂烧结矿碱度控制6参考文献水平不应低于2.0。[1]刘琦.炼铁精料带来的问题和对策.2003年全国炼铁原料技术文集.2003.1~7.由于白云石中碳酸盐在烧结过程中分解吸热,2]杨世农梁迪超编.铁矿石烧结生产节能技术.北京:中国金属以白云石作烧结生产的熔剂添加剂时,应适当增加学会、冶金部能源办,1991.28 ~ 29.