低氟烧结矿的研究

    预见到这种良好的趋势，1990～1992年，包钢冶金研究所对低氟铁精矿(ω(F)小于1％，全铁含量ω=61％)的烧结特性做了系统的研究。

1低氟铁精矿烧结杯试验

    为了考察低氟精矿的烧结特性，分别做了改变二氧化硅、氧化镁含量的碱度的烧结杯试验。试验在Ф300 mm烧结杯中进行，试验结果列于表9—22。

    低氟烧结降低二氧化硅系列与中氟烧结矿二氧化硅系列规律基本相同。随着二氧化硅含量的减少，烧结矿产量(利用系数)降低。但低氟烧结的利用系数比中氟烧结高得多，约高出7％～15％。固体燃耗降低约1～3 kg／t。二氧化硅含量(ω)可降低到5．5％～6．0％，加之铁精矿品位提高，低氟烧结矿的全铁品位(ω)提高了2％～2．5％，可达到53％～54％。

    低氟烧结变氧化镁系列随着氧化镁含量的增加，垂直烧结速度降低，生产率降低，与中氟烧结规律相同，但利用系数仍高于中氟烧结矿。

    低氟烧结变碱度系列与中氟烧结碱度系列有很大不同。如前所述，中氟(包括高氟)烧结矿在碱度为1．5～1．6上有个强度“拐点”，低于拐点强度急剧下降。而低氟烧结矿在碱度1．6处转鼓强度最低。碱度降到1．4以下时，转鼓指数又回升到65％以上，但配炭量也有所增加。

   
2低氟烧结矿的矿相特征

  由于铁精矿氟含量的减少，低氟烧结矿的枪晶石数量成倍减少，因而枪晶石对烧结矿强度的影响已处于次要地位。当碱度降低到1．4以下时，铁酸钙虽然大量减少，钙铁橄榄石却大量出觋'类似于普通自熔性烧结矿(见表9—23)，因而烧结矿强度又有所回升。

3低氟烧结矿的软熔温度

  在包钢冶金研究所炼铁室的熔滴试验炉中测定了低氟烧结矿的软熔温度。测试条件和方法

见资料。二氧化硅、氧化镁、碱度(R)三个系列低氟烧结矿的软熔温度列于表9—24。

   
测定结果表明，碱度为1．8、氧化镁为ω=2．8％的低氟烧结矿，其软化温度、最大压差温度、开始滴落温度，均比中氟烧结有明显提高，大约提高30～50℃。氧化镁(叫)降到1．7％时，软熔温度可降低到中氟烧结矿的水平。氧化镁提到ω=3．5％时，软熔温度要比氧化镁为ω=2．8％时略有提高，开始滴落温度升高到1500℃。在碱度1．6处软熔温度最高。碱度升高或降低时，软熔温度均有降低趋势。但在碱度1．8的软熔温度又高于碱度1．2～1．4的软熔温度。随着碱度的提高，熔渣变黏，滴落困难，软化和熔滴区间也逐渐变宽。

以上试验都是在烧结矿具有原始化学成分的条件下进行的，它们只反映了烧结矿进入高炉前所具有的特性。然而，烧结矿进入高炉后，由于钾、钠、氟的富集，其本身的高温冶金性能，尤其是软熔特性发生了很大变化。为了考察钾、钠富集对烧结矿软熔温度的影响，钢研所在试验室所做的“包钢烧结软熔性能的研究”中，做了这样一组模拟试验；对不同氧化镁含量的中氟、低氟烧结矿进行浸碱处理(浸入碳酸钾和碳酸钠的饱和溶液中)，然后烘干，做试验。表9—25列出了该试验的部分结果。试验结果表明，浸碱后，中、低氟烧结矿的软熔温度均明显降低。但低氟烧结矿的软熔温度远高于中氟烧结矿，而且随着氧化镁含量增加，软熔温度升高的幅度比中氟烧结矿大，这说明在低氟烧结矿中，氧化镁对钾、钠的抵制作用增强了。

  从以上结果可以看出，随着氟含量的降低、铁分的提高，烧结矿的王艺指标和高温冶金性能均有了显著的改善，这对于高炉生产具有十分重大的意义。

4低氟、低二氧化硅烧结矿的生产实践

  1990年以后，由于选矿改进了磨矿方法，采用弱磁一强磁一浮选的新流程处理氧化矿，铁精矿的铁品位和含氟量分别有较大幅度的升高和降低。铁精矿的全铁含量提高到ω=61.5％±O．5％，氟含量降到ω=1．2％～1．0％，烧结矿相应含铁ω=52％～53％，含氟ω=1.0％～0．8％．二氧化硅叫：6．0％～6．2％。基本上达到了低氟烧结矿的水平，这对高炉生产起到了明显的强化作用。

  1993年3月，烧结矿平均含全铁ω=53．15％、氟ω=0．8％、二氧化硅ω=6．10％，碱度1．75。在炼铁厂1号高炉的炉料中，烧结矿占74％；高炉利用系数达到1．752 t／(m³·d)，比1991年提高14．4％；焦比为586．9 kg／t，比1991年降低0．6％。生铁产量这样大幅度提高，在包钢高炉生产的历史上是没有的。

  自低氟烧结矿生产以来，烧结主要工艺指标尚无明显提高(见表9—21)。其主要原因可能是铁精矿成分波动大，影响了烧结生产操作的稳定，降低了其应有的使用效果。