提高攀鋼燒結(jié)礦強(qiáng)度的生產(chǎn)實(shí)踐

提高攀鋼燒結(jié)礦強(qiáng)度的生產(chǎn)實(shí)踐 張文德 （新鋼釩煉鐵廠） 摘 要： 分析了影響攀鋼燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素， 結(jié)合攀鋼燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)和條件以及生產(chǎn)工藝參數(shù)實(shí)際情況，制訂出一系列科學(xué)有效的措施，促進(jìn)了燒結(jié)礦強(qiáng)度總體水平的提高，使攀鋼燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度穩(wěn)定在 右。 關(guān)鍵詞： 釩鈦磁鐵精礦； 燒結(jié)； 堿度；料層厚度 0 引言 攀鋼燒結(jié)所用含鐵原料主要為釩鈦磁鐵精礦 , 這種礦石的特點(diǎn)是品位較低 ， 2%54%， 與普通鐵礦相比 12% 13%，且粒度較粗。 高，不僅降低了燒結(jié)礦中的鐵品位，提高了燒結(jié)溫度，降低了液相生成量，易生成脆性的鈣鈦礦；加上精礦粒度粗，導(dǎo)致混合料成球性能差，料層透氣性不好，致使釩鈦燒結(jié)礦的強(qiáng)度差，返礦率高，這是長期以來攀鋼燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量落后于普通燒結(jié)礦的一個重要原因。 近年來，攀鋼圍繞提高燒結(jié)礦強(qiáng)度這一中心 , 通過優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，控制 高堿度，慢機(jī)速厚料層燒結(jié)，以 54精礦（ 鐵品位約 54% ，下同） 替代 52精礦（ 鐵品位約 52%，下同）以及一系列的工藝技術(shù)改造等措施，控制燒結(jié)礦 鼓指數(shù)由原來的 高到 滿足了高爐的需要，取得了良好的效益。 1 影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素 影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素是多方面的 ,既有堿度、 有燒結(jié)礦形成時礦物組成的影響 ； 而配碳量、混合料水分、返礦量、原料結(jié)構(gòu)及各種原料的反應(yīng)性、料層厚度、熔劑和燃料粒度、燒結(jié)機(jī)操作等諸多因素，又對燒結(jié)礦的礦物組成起著至關(guān)重要的作用。因此，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，必須從各方面下手，應(yīng)結(jié)合攀鋼燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)和條件以及生產(chǎn)工藝參數(shù)的實(shí)際情況，采取切實(shí)可行的辦法。 2 提高燒結(jié)礦強(qiáng)度的措施 優(yōu)化原 料結(jié)構(gòu) 燒結(jié)礦的強(qiáng)度主要取決于混合料在熔化過程中形成的液相數(shù)量，性質(zhì)以及最終形成的礦物組成和結(jié)構(gòu)。研究表明 1，液相的流動性好、粘度小、表面張力大則有利于混合料顆粒粘結(jié)，燒結(jié)礦強(qiáng)度就好。隨著燒結(jié)礦 熔點(diǎn)物質(zhì)鈣鈦礦（ 鈦榴石等含量有所上升，而低熔點(diǎn)鐵酸鈣含量減少。對燒結(jié)而言，混合料初熔、熔化溫度上升，燒結(jié)液相粘度增加，氣流通過料層阻力增大，不利于液相早期生成而最終影響燒結(jié)礦的強(qiáng)度。 為了降低精礦粒度粗混合料不易成球以及 年攀鋼逐步降低攀 精礦使用比例，增加普通富礦粉的使用比例，采用“ 釩鈦磁鐵精礦 進(jìn)口礦國內(nèi)高粉低鐵料”的含鐵原料結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理配礦，以達(dá)到提鐵降而提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。 實(shí)施高堿度燒結(jié) 對燒結(jié)礦的固結(jié)成型具有重要作用 ,適當(dāng)降低 改善燒結(jié)礦的還原性和高溫冶金性能。但會使燒結(jié)過程中產(chǎn)生的液相量變少 ,燒結(jié)礦強(qiáng)度變差、低溫還原粉化加劇 2。近年來攀鋼燒結(jié)礦 至 為避免燒結(jié)過程中產(chǎn)生的液相量過少，采取增加 熔劑配比實(shí)行高堿度燒結(jié)措施?；旌狭现腥蹌┝吭黾?,增加了燒結(jié)礦的 量 ,有利于鐵酸鈣粘結(jié)相的生成 ,攀 鋼 技 術(shù) 25 改善燒結(jié)礦強(qiáng)度。但是隨著熔劑配比的繼續(xù)增加，燒結(jié)時間延長，導(dǎo)致燒結(jié)礦中的硅酸二鈣硅酸三鈣鐵酸二鈣增多；而硅酸二鈣硅酸三鈣在冷卻過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變 ,由 型轉(zhuǎn)變時體積膨脹10%,致使燒結(jié)礦在冷卻過程中自行粉碎現(xiàn)象加?。涣硗庥捎阼F酸二鈣的生成，其強(qiáng)度沒有鐵酸鈣好。燒結(jié)礦強(qiáng)度在堿度 點(diǎn)”，此后隨著堿度的進(jìn)一步提高燒結(jié)礦強(qiáng)度有所下降 3。目前攀鋼燒結(jié)礦堿度控制在 避免 堿度波動對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響，加強(qiáng)了對熔劑粒度和化學(xué)成分的檢測，力求堿度穩(wěn)定。 推行厚料層慢機(jī)速操作 厚料層燒結(jié)，可以發(fā)揮料層的自動蓄熱作用，延長料層高溫保持時間，確保液相形成和結(jié)晶相的發(fā)育生長。另外，還可以減少配炭量，提高料層氣氛的氧位，從而抑制鈣鈦礦的生長，發(fā)展鐵酸鹽優(yōu)質(zhì)粘結(jié)相。同時隨料層厚度增加，強(qiáng)度較差的表層燒結(jié)礦占總燒結(jié)礦的比例減少，燒結(jié)礦成品率相應(yīng)增大。所以厚料層燒結(jié)是提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的重要途徑。 近年通過降低制粒效果差的精礦配比，增加生石灰配比等措施改善了混合料透氣性，提高料層厚度， 需進(jìn)行慢機(jī)速操作。 2008年上半年由于鋼鐵市場行情較好，為了給高爐提供充足的燒結(jié)礦，各燒結(jié)車間通過增加原料用料量，提高燒結(jié)機(jī)速度，較低料層厚度燒結(jié)操作來保產(chǎn)，如一燒、二燒、三燒車間的料層厚度比 2007年分別降低了 30、 20、 20 速分別提高了 m/致使燒結(jié)過程高溫保持時間短 , 固相反應(yīng)和液相的形成受到限制 ,最終導(dǎo)致燒結(jié)礦強(qiáng)度的降低。燒結(jié)礦強(qiáng)度由 2007年的 降到2008年的 燒結(jié)礦抗摔打能力降低，造成高爐返礦量增多，給燒結(jié)機(jī)操作帶來較大波 動，形成惡性循環(huán)。因此在生產(chǎn)總量不緊張的時候，應(yīng)當(dāng)做好慢機(jī)速厚料層操作，為提高燒結(jié)質(zhì)量創(chuàng)造條件。 控制 4。一般來說 但 礦物表面會出現(xiàn)微小的裂紋 ,這些裂紋一直充滿到整塊礦物的中心 ,導(dǎo)致礦物強(qiáng)度急劇下降。這主要是由于高配碳使燒結(jié)溫度提高 ,成品礦中鈣鈦礦和硅酸二鈣含量明顯增加 ,在冷卻過程中 , 硅酸二鈣會伴隨晶形轉(zhuǎn)變 ,體積膨脹 ,導(dǎo)致燒結(jié)礦粉化。同時鈣鈦礦非常脆 ,在運(yùn)輸過程中很容易產(chǎn)生裂紋。這兩種礦物 含量的增加 ,自然就造成了釩鈦燒結(jié)礦強(qiáng)度的下降 5。因此在生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制 行合理配碳。目前在厚料層條件下，右，保證了燒結(jié)氣氛高氧位。 另外燃料粒度也對燒結(jié)礦強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響：燃料粒度過粗，會造成燒結(jié)燃燒帶過寬，阻力增大，料層透氣性變差，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量下降；而燃料粒度過細(xì)又會造成燃燒速度過快，高溫保溫時間縮短，降低燒結(jié)礦強(qiáng)度。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐，目前燒結(jié)用燃料的粒級控制在小于 3 6% 80%。 使用 54精礦 54精礦與 52精礦相比，具有 比 、 低 、 低 粒度細(xì)（小于 的特點(diǎn)。從 2006年開始各燒結(jié)車間使用 54精礦代替 52精礦進(jìn)行燒結(jié)生產(chǎn)。由于精礦粒度變細(xì)，比表面積增大，精礦的吸水能力增強(qiáng)，混合料的制粒效果變好?；旌狭掀骄钟芍暗?加到 混合料中大于 3 增強(qiáng)了料層的透氣性，為厚料層操作提供了保障。料層由之前的 530 60 得燒結(jié)過程高溫保持時間延長，有利于粘結(jié)相的發(fā)育和發(fā)展，燒結(jié)礦液相量增多， 燒結(jié)礦強(qiáng)度得到改善。使用 54精礦后，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)提高了 工藝技術(shù)改造 （ 1）采用低負(fù)壓點(diǎn)火技術(shù)。點(diǎn)火負(fù)壓控制在10 18 善燒結(jié)過程透氣性 ,改善邊緣點(diǎn)火效果 ,提高表層燒結(jié)礦強(qiáng)度。 （ 2）采用雙斜帶式點(diǎn)火爐代替多縫式燒嘴點(diǎn)火爐。該點(diǎn)火爐體積小 ,由兩排燒嘴交叉點(diǎn)火 ,兩股火焰重疊 ,形成“高溫瞬時”的理想點(diǎn)火 ,臺車邊緣增設(shè)兩組點(diǎn)火燒嘴 ,強(qiáng)化邊緣點(diǎn)火 ,點(diǎn)火均勻性（特別是邊緣點(diǎn)火）大大改善 ,點(diǎn)火強(qiáng)度提高，改善了表層燒結(jié)礦的強(qiáng)度。 （ 3）采用雙軸生石灰配消器和熱水消化 生石灰。 26 2009 年第 32 卷第 2 期 隨著生石灰配比逐年增加，生石灰消化過程中存在粘料阻力大消化效果差等主要問題，普通的單軸螺旋配消器已不能滿足處理增大和消化效果的需求，因此采用雙軸螺旋配消器，其傳動功率大，應(yīng)用效果穩(wěn)定。在常溫下，生石灰得不到完全消化，因此采用熱水消化，縮短了消化時間，使生石灰在二混之前能完全消化，改善了混合料制粒效果，從而提高料層透氣性以生成更多的液相來提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。 （ 4）采用返礦預(yù)潤濕措施。在配料室返礦下料處加入一定量的水潤濕返礦，使得返礦粘結(jié)細(xì)粒級的能力增強(qiáng)，一方面減少了混合料中小于 0.5 ，提高了料層透氣性，使燒結(jié)速度增加；另一方面，提高了制粒小球的密實(shí)度和強(qiáng)度，強(qiáng)化 燒結(jié)過程，從而提高了燒結(jié)礦強(qiáng)度。 （ 5）配加強(qiáng)化劑。強(qiáng)化劑具有強(qiáng)氧化性，能促進(jìn)燃料燃燒，有利于降低混合料的燃料配比。配加強(qiáng)化劑后，由于燒結(jié)氧位提高，同時強(qiáng)化劑能催化燃燒，使燃燒完全，提高了高溫區(qū)溫度，燒結(jié)最高溫度增加，有利于硅酸鹽粘結(jié)相的生成，燒結(jié)礦礦化和同化作用較完全，從而提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度。目前礦化劑用量為 比不配礦化劑時燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高 3 生產(chǎn)實(shí)踐效果與分析 煉鐵廠通過上述技術(shù)措施， 2001 2007年燒結(jié)礦強(qiáng)度有了 較大提高， 燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況 見表 1。 表 1 近年燒結(jié)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 年份 燒 結(jié) 礦 質(zhì) 量 工 藝 參 數(shù) 轉(zhuǎn)鼓 (管 負(fù)壓 /氣溫度 / 固體燃耗 /001 489 00 002 475 01 003 500 08 004 542 11 005 564 13 006 567 13 007 547 12 表 1可以看出， 7年間煉鐵廠燒結(jié)礦堿度逐年提高到 通過慢機(jī)速燒結(jié)使料層顯著提高，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)由最低的 高到 主要原因是：堿度提高后，有利于鐵酸鈣粘結(jié)相生成，改善了燒結(jié)礦的礦物結(jié)構(gòu)。另外隨著燒結(jié)料層逐年增厚，料層高溫保持時間延長，確保了液相的形成和結(jié)晶相的發(fā)育生長。料層增厚還可以減少配碳量，提高料層氣氛氧位，從而抑制鈣鈦礦的生長，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。 4 結(jié)語 影響攀鋼釩鈦燒結(jié)礦強(qiáng)度的因素是多方面的，通過結(jié)合攀鋼燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝條件，制訂科學(xué)有效的措施，如：優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)、控 制 堿度燒結(jié)、慢機(jī)速厚料層操作等，提高了燒結(jié)礦強(qiáng)度的總體水平，使攀鋼燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度穩(wěn)定在 右。今后仍