攀鋼燒結(jié)配加強(qiáng)化劑試驗(yàn)研究

攀鋼燒結(jié)配加強(qiáng)化劑試驗(yàn)研究 向紹紅 1，杜 熾 1，張義賢 2 （ 摘 要： 研究了配加強(qiáng)化劑對釩鈦磁鐵礦燒結(jié)的影響，通過強(qiáng)化劑的催化、礦化作用增加燒結(jié)液相量，改善燒結(jié)礦礦相結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低粉化率、降低能耗的目的。試驗(yàn)表明：強(qiáng)化劑配加比例為 ，燒結(jié)礦強(qiáng)度提高 百分點(diǎn)，低溫還原粉化率降低 百分點(diǎn)。 關(guān)鍵詞： 釩鈦磁鐵精礦；燒結(jié)；強(qiáng)化劑 0 引言 燒結(jié)強(qiáng)化劑是由多種非能源性無機(jī)化工原料按比例組合而成的化學(xué)添加劑，其中包括了燃煤 氣化劑、增氧劑、助燃劑、增強(qiáng)劑、阻凝劑和超細(xì)粉末穩(wěn)定劑等眾多成分 1。該強(qiáng)化劑添加到燒結(jié)生產(chǎn)中，會對固體燃料的氣化燃燒起到催化助燃作用，從而提高燃燒效率，降低固體燃料消耗和燒結(jié)礦中的 量；另一方面，可增強(qiáng)燃燒帶的氧化性氣氛，使燒結(jié)速度加快，燒結(jié)時(shí)間縮短，生產(chǎn)效率提高。國內(nèi)有多家中小型鋼鐵企業(yè)正在實(shí)驗(yàn)室或嘗試性使用燒結(jié)強(qiáng)化劑，但使用效果參差不齊。 攀鋼燒結(jié)配用釩鈦磁鐵礦比例大。釩鈦磁鐵精礦在燒結(jié)過程中液相生成量少，鐵酸鹽和硅酸鹽相含量低，液相流動性差，且易形成高熔點(diǎn)、性脆的鈣鈦礦、鈦榴石等物相；燒結(jié)過 程中礦化、同化發(fā)展不充分，因而造成攀鋼燒結(jié)礦成品率低、強(qiáng)度差、低溫還原粉化率（ ，對高爐生產(chǎn)帶來很大的不利影響。 為了有效地改善攀鋼燒結(jié)礦質(zhì)量，決定嘗試在燒結(jié)中配加一定量燒結(jié)強(qiáng)化劑。通過強(qiáng)化劑的催化、礦化等作用來增加燒結(jié)液相量，改善燒結(jié)礦礦相結(jié)構(gòu)，以提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低粉化率、降低能耗。 1 試驗(yàn)條件與方案 實(shí)驗(yàn)原料 本次試驗(yàn)采用的原料為廠內(nèi)生產(chǎn)常用原料， 其主要化學(xué)成分見表 1，燃料主要化學(xué)成分為（ %）：C V A S 表 1 原料主要化學(xué)成分 % 名稱 2 S 精礦 度礦 高粉 褐粉 加粉 斯灰 渣 灰石 石灰 試驗(yàn)方案 試驗(yàn)采用鹽邊向陽強(qiáng)化劑進(jìn)行試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室對燒結(jié)強(qiáng)化劑的配用量進(jìn)行試驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)得出：在強(qiáng)化劑配加量為 ，燒 12 2009 年第 32 卷第 2 期 結(jié)礦 轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度指數(shù)提高明顯，平均提高近 2 個(gè)百分點(diǎn)（ 。因而討論決定在攀鋼 1#燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行配加 燒結(jié)強(qiáng)化劑試驗(yàn)。基準(zhǔn)期及試驗(yàn)期物料的配比見表 2。從表 2 可看出，試驗(yàn)期與基準(zhǔn)期相比，各種物料配比相差不大，試驗(yàn)期間物料相對穩(wěn)定，試驗(yàn)可比性較強(qiáng)。考慮到燒結(jié)強(qiáng)化劑的對燒結(jié) 過程中的燃燒反應(yīng)起一定強(qiáng)化作用，在試驗(yàn)期降低焦粉配比 百分點(diǎn)。 表 2 各階段物料配比 % 階 段 攀精礦 篩加粉 印度礦 國高粉 高褐粉 瓦斯灰 鋼渣 生石灰 石灰石 焦粉 強(qiáng)化劑 基準(zhǔn)期 試驗(yàn)期 2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 強(qiáng)化劑對混合料制粒的影響 考慮到強(qiáng)化劑能促進(jìn)燃燒，加快燃燒速度，為了促使燒結(jié)過程燃燒速度與傳熱速度同步，采取適當(dāng)提高混合料水分來加快傳熱速度。試驗(yàn)期混合料水分平均在 比基準(zhǔn)期提高 百分點(diǎn)?；鶞?zhǔn)期與試驗(yàn)期的混合料指標(biāo)見表 3。 從表 3 中可看出，在配加強(qiáng)化劑后二混后與泥輥干篩處的混合料 平均粒級比基準(zhǔn)期分別增大了 由于試驗(yàn)期返礦粒度較粗且水分高 百分點(diǎn)，使得對混合料指標(biāo)影響偏 大。對 3 級取樣分析，發(fā)現(xiàn)其 3 量多為富礦顆粒和返礦顆粒，強(qiáng)化劑對較細(xì)精礦的成球性能并未有較大改善作用。從泥輥干篩后和二混后的混合料平均粒度對比可看出，基準(zhǔn)期平均粒度下降 驗(yàn)期下降 配加燒結(jié)強(qiáng)化劑后，對混合料小球的熱強(qiáng)度沒有不利影響。 表 3 各階段混合料指標(biāo) 階段 水分 / % 二 混 后 泥 輥 干 篩 粒度組成 / 度組成 / 5 3 1 1 5 3 1 1準(zhǔn) 驗(yàn) 化劑對燒結(jié)機(jī)操作指標(biāo)影響 各階段燒結(jié)機(jī)中間操作指標(biāo)見表 4。從表 4 可見，配加強(qiáng)化劑后，燒結(jié)機(jī)的操作指標(biāo)發(fā)生了變化。與基準(zhǔn)期相比，試驗(yàn)期的機(jī)速、料層變化較小， 燒結(jié)點(diǎn)火溫度平均下降了 33 ，煤氣消耗降低 30.4 m3/h， 由 于試驗(yàn)期混合料粒度比基準(zhǔn)期好且燃料耗量下降，降低了燒結(jié)過程中的抽風(fēng)阻力，燒結(jié)大煙道負(fù)壓降低 由于強(qiáng)化劑本身具有強(qiáng)氧化性，能夠促進(jìn)燃料燃燒，有利于降低混合料的燃料配比，強(qiáng)化劑對燃料在燒結(jié)過程中的燃燒反應(yīng)起到強(qiáng)化的作用，在燒結(jié)過程加速磁鐵礦的氧化速度，降低燃料熱解開始溫度和熱解終止溫度；提高燃燒效率，最大限度地利用燃料熱量，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，同時(shí)也有利于提高燒結(jié)過程氧位，達(dá)到改善燒結(jié)粘結(jié)相的目的。 表 4 各階段燒結(jié)機(jī)中間操作指標(biāo) 階 段 料溫 / 料層 /速 / （ m 負(fù)壓 /火溫度 / 廢氣溫度 / 煤氣 / (m3h 基準(zhǔn)期 080 驗(yàn)期 047 加強(qiáng)化劑對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的影響 各階段燒結(jié)礦強(qiáng)度及高爐入爐粉末率見表 5。從表 5 可見 ,配加強(qiáng)化劑后，試驗(yàn)期 1#燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦單機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度比基準(zhǔn)期提高 百分點(diǎn)，達(dá)攀 鋼 技 術(shù) 13 到了 5 各階段燒結(jié)礦強(qiáng)度及高爐入爐粉末率 階 段 轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度 / % 篩分指數(shù) / % 高爐入爐粉末率 （ 5 基準(zhǔn)期 驗(yàn)期 結(jié)礦篩分指數(shù)較基準(zhǔn)期上升了 百分點(diǎn)，高爐入爐燒結(jié)礦中 5 百分點(diǎn)。這主要是由于配加強(qiáng)化劑以后，燒結(jié)氧位提高，同時(shí)，強(qiáng)化劑能催化燃燒，使燃燒完全，提高了高溫區(qū)溫度，有利于硅酸鹽粘結(jié)相的生成，燒結(jié)礦礦化同化作用較完全，從而提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度。 由于強(qiáng)化劑在燒結(jié)過程能夠有效降低燃料的熱解開始溫度和熱解終止溫度，使燃燒帶變窄，從而達(dá)到提高 燒結(jié)利用系數(shù)的目的。 配加強(qiáng)化劑對燒結(jié)礦成分的影響 基準(zhǔn)期及試驗(yàn)期的燒結(jié)礦化學(xué)成分見表 6，從表 6 可見，混合料中配加強(qiáng)化劑后，在混合料固定碳下降 百分點(diǎn)的情況下，試驗(yàn)期的燒結(jié)礦化很小。從試驗(yàn)的 合料固定碳指標(biāo)的變化，可以表明強(qiáng)化劑對燃料在燒結(jié)過程中的燃燒反應(yīng)起到了一定的強(qiáng)化作用，促使其相對放熱量增加，燃燒速度加快，放熱相對集中，有利于降低固體燃料。 表 6 燒結(jié)礦主要化學(xué)成分 階 段 準(zhǔn)期 驗(yàn)期 配加強(qiáng)化劑對燒結(jié)礦冶金性能的影響 對燒結(jié)礦進(jìn)行低溫粉化和軟熔滴落性能檢測，具體結(jié)果見表 7。 從表 7 可知：基準(zhǔn)期燒結(jié)礦 試驗(yàn)期的燒結(jié)礦 降低 百分點(diǎn)，主要是燒結(jié)配加 化劑后，能提高燒結(jié)過程液相量，提高燒結(jié)料在燒結(jié)過程中的礦化和同化作用，促進(jìn)燒結(jié)料在有限的粘結(jié)相作用下燒結(jié)成塊，形成高強(qiáng)度的燒結(jié)礦，同時(shí)，在結(jié)晶相中熔入該強(qiáng)化 劑后，抑制 中溫還原過程中的晶形轉(zhuǎn)變，從而降低燒結(jié)礦的粉化率；燒結(jié)礦軟化溫度區(qū)間增加 27 ，滴落溫度區(qū)間降低 11 。 表 7 燒結(jié)礦冶金性能結(jié)果 階段 低溫還原粉化率 / 軟化 區(qū)間 / 滴落 區(qū)間 / 準(zhǔn)期 9 208 試驗(yàn)期 6 197 3 結(jié)論 （ 1）強(qiáng)化劑本身具有強(qiáng)氧化性，能促進(jìn)燃料燃燒，可適當(dāng)降低混合料的燃料配比；強(qiáng)化劑的配加有利于提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，配加 化劑時(shí)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度比基準(zhǔn)期提高 百分點(diǎn)。 （ 2）