高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)工藝技術(shù)

1  高品位低SiO2燒結(jié)的價(jià)值

近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的高爐煉鐵都在追求不斷提高入爐礦的品位綜低渣鐵比，以致各個(gè)企業(yè)高爐冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都離不開(kāi)入爐礦品位降低渣量這個(gè)核心問(wèn)題。我國(guó)寶鋼、萊鋼、泰鋼、酒鋼、太鋼等企業(yè)都在不斷提高入爐礦品位，降低渣鐵比，實(shí)現(xiàn)低成本低燃料比為中心的高爐煉鐵方針。

燒結(jié)礦是高爐煉鐵的主要爐料，它占到高爐爐料70％~80％的比例，因此，燒結(jié)礦的含鐵品位和SiO2含量對(duì)入爐礦品位和渣量起著決定性的作用。

這意味著高品位低SiO2燒結(jié)對(duì)低成本低燃料比高效煉鐵起著決定性的作用，這就是高品位低SiO2燒結(jié)的重大價(jià)值。

由表1-2可見(jiàn)，不同企業(yè)高爐指標(biāo)的改善都離不開(kāi)入爐礦品位和渣比，僅有提高的速率和幅度有區(qū)別，還有一個(gè)特點(diǎn)是2003年以后由于原燃料緊缺，品位下降，導(dǎo)致焦比上升，有的產(chǎn)量也有下降。而影響入爐礦品位最主要的是燒結(jié)礦的品位，影響渣量最主要的也是燒結(jié)礦的SiO 2 含量，因?yàn)闊Y(jié)礦一般均占到入爐料的70%以上，因此 應(yīng)該把高品位，低SiO 2 2 生產(chǎn)技術(shù)與進(jìn)一步改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)直接聯(lián)系起來(lái)。

2   目前我國(guó)高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)的現(xiàn)狀：

由表2可見(jiàn)，我國(guó)高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)已有一定的推廣面，往往還有后來(lái)者居上，去年受到鐵礦石市場(chǎng)緊缺的影響，減慢了這一新技術(shù)的發(fā)展，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這一技術(shù)有廣泛的推廣價(jià)值，值得煉鐵燒結(jié)界重視和關(guān)注。到目前為止，燒結(jié)礦的品位有>60%，SiO2含量有接近4.0%的，但自2003年以后，由于鐵礦石價(jià)格飛漲造成企業(yè)成本壓力過(guò)大，不得不釆購(gòu)部分低價(jià)礦搭配，形成降低了燒結(jié)礦品位、升高了 SiO2含量的局面，使得我國(guó)高品位、低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)的狀態(tài)推遲了十多年，直到目前重推這個(gè)課題。

3   高品位低SiO2燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)

高鐵低硅燒結(jié)礦的生產(chǎn)既有配礦的優(yōu)化，又有生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，生產(chǎn)高鐵低硅燒結(jié)礦，其效果無(wú)疑有利于高爐指標(biāo)的改善和煉鐵效益的提高。出現(xiàn)的問(wèn)題是由于粘結(jié)相減少，導(dǎo)致成品礦強(qiáng)度的降低和成品率的下降，因此高鐵低硅燒結(jié)技術(shù)所要解決的問(wèn)題在于增加粘結(jié)相量和提高粘結(jié)相的強(qiáng)度。理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)提出有如下方面是與高鐵低硅燒結(jié)生產(chǎn)緊密相關(guān)的：

（1）優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)微孔厚壁高強(qiáng)度燒結(jié)

理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明，礦種不同，鐵礦粉的同化性，生成液相的流動(dòng)性和鐵酸鈣的能力，以及粘結(jié)相的強(qiáng)度都有不同的差別，總的都反應(yīng)出燒結(jié)的產(chǎn)量和強(qiáng)度不同，因此應(yīng)該根據(jù)各種鐵礦粉的基礎(chǔ)特性和燒結(jié)反應(yīng)性，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，合理配礦。通常經(jīng)過(guò)研究和試驗(yàn)，綜合不同配礦方案的利用系數(shù)，成品率轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和固體燃耗選定配礦方案實(shí)現(xiàn)合理配礦的目的。包括化學(xué)成分，粒度組成和燒結(jié)反應(yīng)性的選擇和搭配。

（2）優(yōu)化熔劑結(jié)構(gòu)，高配比生石灰燒結(jié)

試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐均已證明，白云石粉，輕燒白云石生石灰和蛇紋石，各種熔劑的燒結(jié)特性也是不一樣的，應(yīng)加以選擇和合理搭配。通過(guò)這種搭配，達(dá)到提高粘結(jié)相及其強(qiáng)度的目的。幾個(gè)單位的研究和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)都證明了[1][2]。采用蛇紋石作為熔劑，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。

用蛇紋石替代石灰石和白云石的效果?、倮孟禂?shù)和成品率有明顯提高②轉(zhuǎn)鼓指數(shù)大幅度提高③固體燃耗有所降低

（3）低碳厚料層燒結(jié) ：

寶鋼經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐和測(cè)定，得出了厚料層燒結(jié)的定量效果：

①料層每提高10mm，氣壓升高163這Pa，風(fēng)量下降12.8M3/t礦；

②料層每提高10mm，配C下降約0.104kg/t礦，提高10mm料層，工序能耗降低1.15kg標(biāo)煤/t礦；

③料層每提高10mm，成品礦FeO降低約0.06%；

④料層每提高10mm，成品礦強(qiáng)度提高，Ti+6.3%約提高0.23%；

⑤料層每提高10mm，煤氣用量下降0.064M3/t礦厚料層燒結(jié)的特點(diǎn)：料層密實(shí)度升高透氣性下降，混合料水分下降，成品率明顯升高，返礦量下降。

理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明：高堿度燒結(jié)礦(R>1.80)有利于提高SFCA的生成比例，有利于提高強(qiáng)度，有利于改善燒結(jié)礦的粒度組成，也有利于改善成品礦的冶金性能。高堿度燒結(jié)礦有利于高鐵低硅燒結(jié)粘結(jié)相的形成和增加，有利于提高高鐵低硅燒結(jié)礦的強(qiáng)度 。

（5）低MgO燒結(jié) ：

理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明：在高SiO2條件下和在低SiO2條件下，MgO有利于形成Fe3O4·MgO，從而降低SFCA的生成比例，降低冷強(qiáng)度降低成品率和降低還原性。

高鐵低硅燒結(jié)必須實(shí)現(xiàn)低MgO燒結(jié)，當(dāng)然同時(shí)也必須低Al2O3燒結(jié)，中南大學(xué)的研究結(jié)果證明了這一理論。