新型澳大利亚矿粉烧结性能研究

-1-澳大利亚新型进口矿粉烧结性能实验研究摘要I摘要近年我国钢铁产量的大幅度增长，对铁矿石的需求量迅猛增加，但是，铁矿石价格连续大幅上涨，带来高昂的烧结矿成本和铁水成本。钢厂烧结投产以来，烧结矿产量及成本压力一直较大。本文结合钢厂烧结现有的原料条件，在实验室进行了利用澳大利亚进口的新型铁矿粉A矿粉烧结杯试验，烧结杯试验结果表明：（1）A矿粉满足钢厂烧结厂目前在碱度R=2.0、MgO≥2.5%条件下的烧结生产要求，烧结过程中加入一定量的A矿粉可以在一定程度上改善烧结矿的综合性能指标。（2）烧结过程中配加5%~15%的A矿粉时烧结矿的冶金性能指标可以保持在较为理想的水平；（3）烧结过程配加A矿粉后烧结矿的显微结构发生变化，矿相中还原性能优良的铁酸钙比例增加。关键词：烧结杯试验；显微结构；冶金性能ABSTRACTIIABSTRACTInrecentyears,withthegrowthofChina'ssteelproduction,substantialgrowthindemandforironoreincreasedrapidly,butthecontinuedsharpriseinironoreprices,resultedinhighcostsofthesinteringandthemoltenironore.SinceQingGangsinteringplantputintoproduction,outputandcostpressureshavebeensignificant.Inthispaper,thelaboratorytestofAironoreasoneofironorefineswasconductedinthesinterpotontheconditionsoftheexistingrawmaterialsinQingGang.Experimentalresultsshowthat:（1）AmineralpowdermeetproductionrequirementsofQingdaosteelplantwhenitisundertheconditionsofR=2.0、MgO≥2.5%，addingsomeAmineralpowdercanhelpimprovethesintercomprehensiveEextoacertainextentinsinterprocess.（2）ThesinterperformanceEexcanmaintainaideallevelwhen5%~15%Amineralpowderwereaddedtoinprocess.（3）ThemicrostructureofsintermixturechangedandthecalciumferritewhichhaveexcellentreductionpropertyincreasedintheproportionwhenAmineralpowderwereaddedto.Keywords:Sinterpottest；Microstructure；Metallurgyperformance目录III目录摘要.........................................................IABSTRACT.......................................................II1文献综述.................................................-1-1.1铁矿石资源的现状.......................................-1-1.1.1国内铁矿石资源现状................................-1-1.1.2国外铁矿石资源现状................................-3-1.2铁矿粉烧结的理论分析...................................-3-1.2.1烧结成矿机理......................................-3-1.2.2烧结矿的矿物组成与结构及其对质量的影响............-5-1.3烧结工艺的发展及意义...................................-6-1.4我国烧结生产的现状.....................................-8-1.5高品质烧结矿生产工艺分析..............................-12-1.5.1优化配矿.........................................-12-1.5.2小球烧结.........................................-13-1.5.3热风烧结.........................................-13-1.5.4低温烧结.........................................-14-1.5.5厚料层烧结.......................................-14-1.5.6高碱度烧结.......................................-16-1.5.7硅含量对烧结矿质量的影响.........................-16-2A矿粉烧结实验研究.....................................-18-2.1实验方法及实验设备....................................-18-目录IV2.1.1实验方法.........................................-18-2.1.2实验流程.........................................-22-2.1.3实验设备.........................................-22-2.2实验用原燃料性能分析..................................-24-2.2.1实验用原燃料成分分析.............................-24-2.2.2实验用原燃料粒度分析.............................-24-2.3实验方案设计........................................-25-3烧结杯实验结果与分析....................................-27-3.1基础实验研究..........................................-27-3.2A取代D实验结果与分析................................-27-3.3A取代C实验结果与分析...............................-29-3.4A取代B实验结果与分析...............................-30-3.5A取代E实验结果与分析...............................-31-3.6A部分取代进口粉矿实验结果与分析......................-32-3.7不同MGO含量条件下使用A粉矿实验结果与分析...........-33-3.8烧结杯优化实验研究....................................-34-3.9烧结过程其它指标检测..................................-35-3.10烧结矿冶金性能指标测试...............................-38-3.11烧结矿微观结果检测...................................-39-4结论....................................................-43-参考文献..................................................-44-1文献综述-1-1文献综述1.1铁矿石资源的现状1.1.1国内铁矿石资源现状我国的铁矿石资源比较丰富，目前我国累计探明的铁矿石储量达531亿吨，保有储量为501亿吨。但在现有的铁矿储量中，可供利用的储量仅170亿吨[1-2]，可供开采设计的储量仅100亿吨左右。由于我国铁矿石资源的采选难度大，再加上我国矿山生产企业装备水平低，设备陈旧落后，因此扣除开采，冶炼过程中的损失，实际可供利用的金属量仅为20亿吨左右。我国可供开采铁矿石资源的保证年限不到60年[3-4]。同时，随着经济的迅速发展，我国钢铁产量大幅度增长，铁矿石作为钢铁工业生产的主要原料，近年来需求量也迅猛增长。因此，长远来看，我国铁矿石资源并不能满足工业需求的稳定供应。由于受我国铁矿石特点及其选矿和成本的限制，我国精矿粉的品位尚低，大多数用于烧结的精矿粉的SiO2含量还都在在6.5%以上，很难将烧结矿中的SiO2含量降至4.5%。表1.1列出了我国几种精矿粉的品位和SiO2含量[5]。表1.1我国几种精矿粉的品位和SiO2含量%项目东烧大孤山迁安邯郸翼军峨口大宝山梅山TFeSiO264.76.1566.177.0066.066.8065.589.464.297.1555.406.9352.185.2963.027.57根据我国现已探明的情况，我国铁矿石资源主要有以下特点[6-7]：（1）贫矿多，富矿少。铁矿石品位低，平均含铁约32.0%，贫矿约占93.2%；含铁较高，能直接入炉的富矿比较少，仅占2.7%。（2）分布广。现已探明的铁矿产地有1800余处，分布于我国27个省区的600多个县。主要铁矿集中在16个地区，约占全国铁矿贮量的70%。（3）多金属矿多。我国铁矿约有三分之一除含铁外，还有钒、钛、铜、钴、金、银等元素。-2-（4）磁铁矿较多，约占总贮量的73%。其中易选的磁铁矿石达277亿吨，占56%，钒钛磁铁矿石73亿吨，占15%。根据我国铁矿石资源贫矿多、富矿少以及复合矿石多的特点，应发展综合利用，加强选矿和造块，并根据各种矿石的特殊性质选择特殊的冶炼制度，即可以充分利用资源，回收各种有价值的元素，又可获得良好的高炉冶炼指标和综合经济效益。我国的铁矿资源分布比较广。随着地理位置的不同，铁矿石品位及成分有着很大的差异。主要矿区分布及其特点如下[8]：（1）鞍本矿区该矿区目前是我国储量最大、采量最大的矿区，是鞍钢和本钢的主要原料基地。本矿区的特点是以贫矿为主，富矿极少。含铁量20%~40%，平均30%左右，精选后品位可达到60%以上；铁矿物以磁铁矿和赤铁矿为主，部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。矿物结构致密、坚硬。大部分矿石可选性好，但还原性较差。（2）冀东铁矿区本矿区主要包括迁安、邯郸、武安、庞家堡等矿山。是首钢和邯郸钢铁公司的原料基地。其中迁安矿为贫磁铁矿，原矿品位为30%左右，可选性好，精矿品位可达68%以上。邯邢矿区主要是赤铁矿和磁铁矿，矿石含铁在40%~55%之间，矿石强度较差，但还原性较好。（3）大冶矿区本矿区主要分布在大冶、鄂城一带，是武钢和大冶钢厂的重要原料基地。矿石中重要矿物为磁铁矿，其次为赤铁矿和半假象赤铁矿，另有少量褐铁矿。该矿区的特点是：含铁量高，大部分为45%~60%，低的也有40%~50%；含磷低，硫高。矿石多为致密块状，还原性较差。（4）白云鄂博矿区该矿区是我国最大的复合矿区之一，储量丰富，是包钢的原料基地。矿区以磁铁矿为主，亦有假象和半假象赤铁矿。大部分为贫矿，含铁25%~35%，富矿含铁在50%左右。这种矿石组织致密，但还原性好。（5）攀西铁矿区本矿区主要分布