酒钢弱磁超细精矿制粒特性及烧结杯试验研究

鲁逢霖

【摘  要】本文讨论了酒钢自产弱磁超细精矿混匀制粒试验及烧结杯试验结果。针对自产铁精矿粒度变细的问题，进行了提高烧结矿产量的试验研究，提出了增产的技术措施和建议。

【关键词】弱磁超细精矿  混匀制粒  料层透气性  烧结杯试验 

1.前言

酒钢“选矿弱磁提质降杂”项目于07年12月份正式投入工业应用。根据选矿提质降杂项目试验室试验结果，弱磁反浮选项目投产后，自产弱磁铁精矿品位提高的同时，粒度将由原来-200目占80%左右提高-300目占80%以上。据资料介绍，超细铁精矿具有细、粘、混匀难等特性，这将会对烧结过程中的混匀、制粒、烧结等环节造成一定的困难。另外，“选矿弱磁提质降杂”项目实施后，自产弱磁铁精矿品位将提高4个百分点，SiO2将降低4.5个百分点，相应地自产铁精矿的烧结性能也将会发生大的变化。

    本试验的目的就是，在酒钢“选矿弱磁提质降杂”项目正式投入工业应用前，利用矿物研究所细磨后的自产弱磁精矿（-300目占80%以上），和在选矿工序所取现场自产强磁精矿样，模拟烧结生产现场，进行弱磁超细精矿制粒特性及烧结杯试验，研究自产弱磁精矿粒度变细后，对烧结过程中的混匀、制粒、烧结等环节的影响，为现场烧结生产提供技术支持。

另外，本次试验也针对自产铁精矿粒度变细的问题，进行了提高烧结矿产量的试验研究，提出了增产的技术措施和建议。

2.试验研究方法

2.1 试验方案

试验分基准期和试验期。基准期碱度为2.0，采用目前烧结现场生产用综合精矿；试验期碱度也为2.0，用矿物研究所处理过的细磨弱磁精矿60%，现场强磁精矿40%。试验期1生石灰配比为4% ，与基准期相同；试验期2生石灰配比为6%，由于生石灰黏接性较好，提高生石灰配比的目的就是为了强化混合料制粒，减少弱磁精矿粒度变细对混合料制粒造成的影响。模拟现场生产进行混匀、制粒试验，测定混合料粒度组成和混合料透气性指数。烧结杯试验按常规试验方法进行。烧结杯试验配料比(干基)见表1。

表1  烧结杯试验配料比  %

2.2 混合料料层透气性指数测定方法

    烧结料层透气性反映了气体流经烧结料层的难易程度^[2]。目前普遍采用的测定料层透气性指数的方法是：将烧结混合料作为充填层，测定其料层高度，以一定的风量从上面鼓风（或从下面抽风）通过料层，测定料层上下压差，然后将测定的数据代入Voice公式，即可算出透气性指数^[1]。

    Voice公式：K_D=Q/A·(h/△P)ⁿ

式中：K_D——透气性指数；

      Q ——通过料层的风量，m³/min；

      A ——料层面积，m²；

      h ——料层高度，mm；

      △P——料层阻力损失，×9.8Pa；

      n ——系数，n=0.6。

    由于这种方法可以直观地看出料层透气性的好坏，因此为我们的研究工作提供了方便。

3.试验结果及分析

3.1 混合料混匀制粒试验结果及分析

    混合料粒度组成测定结果见表2，混合料透气性指数测定结果见表3。

表2  混合料粒度组成测定结果  %

表3  混合料料层透气性指数测定结果

   由表2可以看出，使用细磨弱磁精矿60%＋强磁精矿40%后，混合料中小粒级含量明显增加，与基准期相比混合料中<1mm含量增加了4.67个百分点；生石灰配比提高后（试验期2），混合料中<1mm含量有所降低，但仍比基准期高3个百分点。

分析认为，这是由于配入-300目占80%以上的弱磁超细精矿后，超细精矿细、粘、混匀难，影响了混匀制粒效果。

由表3可以看出，混合料料层透气性指数测定结果与混合料粒度组成测定结果规律相似，使用细磨弱磁精矿60%＋强磁精矿40%后，与基准期相比混合料料层透气性指数明显降低，由90.22下降到了 61.46，下降幅度较大；生石灰配比提高后（试验期2），混合料料层透气性指数提高到了69.42，但仍低于基准期。

3.2 烧结杯试验结果及分析

烧结杯试验结果汇总见表4，烧结矿粒度组成见表5，烧结矿化学成份分析见表6。

表4  烧结杯试验结果汇总

表5  烧结矿粒度组成  %

表6  烧结矿化学成份分析  %

由表4可以看出，使用细磨弱磁精矿60%＋强磁精矿40%后，与基准期相比利用系数降低了0.074 t/m²h，降低6.57％；与基准期相比使用细磨弱磁精矿后，垂直烧结速度由基准期的21.2mm/min降低到了19.06mm/min；使用细磨弱磁精矿后，烧结成品率与基准期相比基本持平。

生石灰配比提高后（试验期2），与试验期1相比烧结时间缩短，垂直烧结速度有所提高，利用系数提高了0.047 t/m²h，提高4.47%，但仍低于基准期。

分析认为，使用细磨弱磁精矿60%＋强磁精矿40%后，烧结利用系数的降低主要是由于使用细磨弱磁精矿后，混合料中小粒级含量明显增加，料层透气性变差，导致垂直烧结速度降低所致。

4.结论及建议

4.1 烧结杯试验结果表明，使用细磨弱磁精矿60%＋强磁精矿40%后，与基准期相比利用系数降低了0.074 t/m²h，降低6.57％。

4.2 使用细磨弱磁精矿后，混合料中小粒级含量明显增加，与基准期相比混合料中<1mm含量增加了4.67个百分点。

4.3 提高生石灰配比有利于降低自产弱磁精矿粒度变细对烧结产生的影响。生石灰配比提高到6%后，混合料中<1mm含量有所降低，烧结利用系数有所提高，但仍低于基准期。

4.4 烧结利用系数的降低主要是由于使用细磨弱磁精矿后，混合料中小粒级含量明显增加，料层透气性变差，导致垂直烧结速度降低所致。

4.5 建议“选矿弱磁提质降杂”项目投产后，烧结工序适当提高生石灰配比，以降低超细弱磁精矿的影响。

5.试验中存在的问题

本次试验所用细磨弱磁精矿，是从选矿现场取的弱磁精矿样，在技术中心矿物研究所细磨到-300目占80%以上（与“选矿弱磁提质降杂”项目投产后的反浮选弱磁超细精矿粒度相当），但没有进行反浮选提质降杂，因此细磨弱磁精矿品位没有提高、SiO₂也没有降低。

由于上述原因，本次试验混匀、制粒试验可以准确模拟“选矿弱磁提质降杂”项目投产后对烧结混匀制粒环节的影响，但烧结杯试验无法准确模拟，烧结杯试验结果只能供参考。

“选矿弱磁提质降杂”项目投产后，自产弱磁铁精矿品位将提高4个百分点，SiO₂将降低4.5个百分点。考虑到我们的自产精矿属于高SiO₂矿，品位提高、SiO₂适当降低对烧结生产是有利的，但精矿粒度过细将对烧结生产将产生不利影响。

参考文献

1.王莜留，《钢铁冶金学》（炼铁部分），冶金工业出版社，1994年4月，P45～47页。

2.蔡汝卓等，关于烧结料层透气性与料层性状的关系，《烧结球团》，1985年，No4，P17～26页。