石钢烧结配加马来西亚粉烧结性能的研究

石钢烧结配加马来西亚粉烧结性能的研究

李  杰^1,2，吕  庆¹

(1．河北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009；

2．河北钢铁集团石钢公司，河北石家庄050031)

摘要：研究了石钢烧结生产配加马来西亚粉对烧结矿利用系数、烧结矿转鼓强度及返矿率等指标的影响，试验结果显示烧结矿的冶金性能有所改善，认为在生产条件下配加马来西亚粉烧结是可行的。通过生产跟踪，确定马来西亚粉的最佳配比为10％～15％。

关键词：烧结；马来西亚粉；烧结；性能；研究

1 引言

石钢近期使用马来西亚粉作为烧结原料，由于这批马来西亚粉属于小矿种，公司从未使用过，但是价格上有优势。为了生产上更有效地利用它，石钢有关技术人员对其进行了配矿实验，通过对烧结实验的工艺参数、烧结成分及冶金性能等指标综合分析，初步摸清了配加马来西亚粉(以下简称“马矿”)后对烧结生产各项指标的影响，为生产采用合理的配比和操作方式提供了依据。

2 实验方案的制定

2．1  原料条件

实验所用原料、燃料及熔剂均取自石钢生产车间，其化学成分见表1。

从成分上看，马来西亚矿具有较高的品位，且SiO₂及A1₂O₃，的含量适中，在较大比例配加时不会对烧结矿成分产生影响。在设计实验时，适当提高了马来西亚矿的最高配比，同时检验该矿粉在不同比例下对烧结生产的影响。

2．2配料及工艺条件

烧结杯试验是模拟石钢公司烧结厂的实际生产情况。烧结杯内径为300mm，各次试验用料按试验设计方案配料，每次试验的总原料量为100 kg，人工加水拌匀后加入Φ600mm×1200mm的小型圆筒混料机内进行混匀造球，混匀造球的时间控制为10min。

烧结杯底层放置4kg粒度大于10 mm的成品烧结矿作为铺底料，烧结料层厚度控制为600 mm，烧结负压控制为12kPa。烧结点火温度控制为1150℃，烧结点火时间为1min，烧结点火负压控制为8kPa，将烧结废气温度开始下降时定为烧结终点。实验装置如图1所示。

由各方案利用系数的对比可以看到，与基础方案比较，配加马矿导致烧结利用系数升高，但是升高幅度与配加比例成反向对应关系。当马矿比例为20％时，利用系数降至低于基础方案，影响因素有：马矿是粒度为1 mm以下的细粉料，一定比例配加后，有利于改善造球，提高料层透气性；但是马矿烧损较低，随着马矿比例逐步增加，综合矿物的烧损下降(高结晶水的矿物总比例下降)，会造成烧结料层的收缩量下降、透气性变差，导致利用系数的下降。

3．2烧结矿转鼓强度及返矿率指标

分析表3可知，与基础实验比较，马矿的配加造成烧结矿转鼓强度有提高的趋势，当马矿配加到15％(方案三)，强度升高的趋势出现拐点，方案四(马矿20％)较方案三转鼓强度下降2个百分点；马矿的配加对返矿率变化影响不十分明显，出现方案一返矿率向上波动的原因可能是水分波动的影响。

3．3实验结论

(1)通过试验可以看出，在当前烧结原料的基础上，配加适当比例的马矿有利于混匀矿造球和提高烧结产量，也有利于转鼓强度的改善。

(2)根据试验结果，马矿适宜的配加比例为10％一15％。

(3)从配水造球过程来看，配加马矿粉后，混匀料造球能力提高，配水量应有一定幅度的下降。考虑试验中生石灰配水消化与生产控制过程不同，建议混匀矿水分控制在8．4％～9．2％。

4 生产过程的跟踪情况及分析

表4和表5为使用马矿后的铺垛配比情况，表6和表7为马矿使用前后烧结矿成分和转鼓指数的对比情况，从表3和表4可以看出烧结在使用了一定比例的马矿以后对提高烧结矿的品位和控制Al₂O₃的含量有一定的帮助。

值得注意的是一烧在使用7％的马矿以后，转鼓指数提高了近0．4个百分点，这和烧结杯实验得出的结论是一致的，之后一烧保持马矿7％的比例不变的情况下，配入了8％的秘鲁精粉，结果烧结矿的转鼓指数继续上升，可以看出在目前烧结生产配入富含结晶水矿的比例较大的情况下，适当提高诸如马矿和秘鲁精粉的比例，对提高烧结矿的强度有一定的益处。

二烧使用马矿后，转鼓指数略有下降，但下降的幅度不大，在使用比例由7％增加到10％以后，转鼓指数基本不变，这种结果可能和生产的过程控制有关。而后10月10日～10月30日马矿配比降到7％，同时配加了8％的秘鲁精粉，转鼓指数同时也得到了提高，在10月30日～11月2日马矿比例继续提高到10．2％时，转鼓指数也跟着提高了近0．9个百分点，这个结果和一烧的情况是基本一致的。

5  使用马矿的效益计算

用马矿代替目前单品位价格最低、烧结性能也较好的FMG矿，产生的效益如下表8所示。

    由表8可见，使用马矿后，2009年10月份的效益为18．57万元。

6  结论

(1)通过试验可以看出，在当前烧结原料基础上，配加适当比例的马矿有利混匀矿造球，有利于提高烧结产量，也有利于转鼓强度的改善。

(2)从生产实践上看，配加马矿后烧结矿的比例和烧结过程控制得当，对生产基本没有不良的影响。如果价格上有优势，今后可以继续提高马来西亚矿的使用比例。

参考文献

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