烧结原料对烧结矿质量影响..

烧结原燃料对烧结矿质量影响2009年7月3日内容提纲首钢烧结现状烧结矿质量指标烧结用原燃料铁矿粉熔剂燃料北京地区4台90m2烧结机，机上冷却，焦炉煤气点火，全进口粉烧结（PB、HIYF、SCT、SSF）矿业公司6台99m2烧结机，机上冷却，水煤浆点火；1台360m2烧结机，环冷，高炉煤气点火。进口粉地方粉比例各50％，进口粉（PB、HIYF、SCT、SSF、FMG、MSJ）首秦地区2台150m2烧结机，环冷，高炉煤气点火，地方粉比例10％左右，进口粉种类（PB、HIYF、SSF、SCT）京唐公司1台550m2烧结机，环冷，焦炉煤气点火，目前地方粉比例10～15％，进口粉种类（PB、HIYF、SSF、SCT）首钢烧结现状首钢烧结现状—多地烧结矿质量指标TFeSiO2Al2O3R转鼓筛粉RDI＋3.15北京56.595.101.661.9978~459.18矿业56.305.521.622.018078~863.34首秦57.415.111.881.8577~761.33京唐57.25.301.501.8577~9/化学成分主要有：TFe、FeO、SiO2、Al2O3、MgO、R、S、P等高炉入炉品位增加1％，焦比下降2％，产量提高3％烧结矿中SiO2含量直接影响高炉渣量碱度根据炉渣碱度和高炉炉料结构核定高炉炉渣中Al2O3含量40％左右来自烧结矿，因此烧结矿中Al2O3含量多少直接影响炉渣中Al2O3含量MgO含量主要为了保证炉渣流动性，高炉炉渣中MgO90％来自烧结矿烧结矿质量指标粒度组成和筛粉指数5mm5～10mm10～16mm16～25mm25~40mm40mm筛粉指数一般指5mm粒级比例烧结矿质量指标转鼓强度评价烧结矿抗冲击和耐磨性能的一项重要指标，直接影响高炉入炉粉末量目前测定转鼓强度的方法一般采用ISO3271－77烧结矿经过转鼓试验后，进行筛粉6.3mm粒级比例称为转鼓指数，0.5mm粒级比例称为抗磨指数烧结矿强度好粉末少，可以改善高炉料柱透气性，有利于炉况顺行和煤气流合理分布，降低燃料比。烧结矿质量指标还原性烧结矿还原一定时间内失氧率来表示，该指标对高炉燃料比有一定影响，一般用烧结矿FeO含量来表示。FeO含量高，烧结矿中难还原的2FeO.SiO2或较难还原的钙铁橄榄石数量增加FeO含量增加1％，焦比升高1.5%，产量下降1.5%烧结矿质量指标低温还原粉化性能（ＲＤＩ）烧结矿中再生Fe2O3在低温下（450～550℃）下发生还原反应，体积膨胀造成。RDI指标不好，炉料在高炉下降过程中粉末量增加，影响高炉透气性，从而影响高炉操作。烧结矿质量指标影响因素SiO2Al2O3含量MgO含量矿粉的种类、粒度组成、矿物组成等点火温度、料层厚度、布料方式、冷却速度等碱度烧结混合料的配碳量原料自身的特性及配矿方案烧结生产的工艺、技术参数烧结矿质量及产量烧结矿质量指标化学式理论含铁量，％密度t/m3亲水性同化性流动性磁铁矿Fe3O4或Fe2O3.FeO72.4~5.2差差好赤铁矿Fe2O370.04.9~5.3较好一般好褐铁矿Fe2O3.nH2O48~662.5~5号很好很好菱铁矿FeCO348.23.8差一般较好同化性：体现铁矿粉与CaO反应的能力流动性：体现生成液相的流动性能力铁矿粉－－主要性能铁矿粉－－化学成分及其作用•Fe（FeO,Fe2O3)－－直接影响烧结矿品位•SiO2－－间接影响烧结矿品位，对烧结矿强度有一定影响•CaO、MgO－－含量小，有益元素（例外：硼铁矿）•Al2O3－－有害元素，影响高炉炉渣流动性•S－－有害元素，烧结过程中可以脱除90％左右•P－－有害元素，烧结矿中P全部进入铁水中，影响炼钢•Na、K－－有害元素，高炉炉渣和炉尘可以排走一部分，其余在炉内循环，破坏炉衬，易结瘤，影响高炉操作•Zn－－有害元素，高炉炉尘中排走一部分，其余在炉内循环，破坏炉衬，易结瘤，影响高炉操作•Ti－－有害元素，影响烧结矿RDI•Cu、As、Pb等可以进入铁水中对炼钢产生负面影响铁矿粉－－烧结基础特性同化性•高碱度烧结矿在烧结过程中的主要矿物组成——复合铁酸钙（SFCA）的形成，始于CaO和Fe2O3的物理化学反应。另外，烧结过程的液相生成也是始于CaO与铁矿粉的固相反应生成的低熔点化合物。因此，铁矿粉与CaO的反应能力——同化性能成为考察铁矿粉的烧结基础特性的一项非常重要的指标。•如果铁矿粉与CaO的反应能力过弱，则一方面意味着不易生成低熔点的液相，从而不利于铁矿粉的液相粘结，导致烧结矿强度的下降；另一方面也因为复合铁酸钙的形成能力过低，从而影响烧结矿还原性的改善。•基于非均质烧结矿的特征的考虑，铁矿粉与CaO的反应能力也不宜过强，否则在烧结过程中会引起大量液相的快速形成，导致起固结骨架作用的核铁矿粉减少以及烧结层透气性恶化，从而影响烧结矿的产量和质量。铁矿粉－－同化性试验•铁矿粉的同化特性只是反映了其低熔点液相的生成能力，并不能完全反映出有效粘结相的数量。因为，一种物质的“熔化”并不代表其一定就会“流动”。对于烧结矿的固结而言，除了需要有低熔点液相的产生（与铁矿粉的同化能力有关），而且更需要有能粘结周围未熔铁矿粉的“有效液相”（与铁矿粉的液相流动能力有关）。因而，对烧结矿固结有实际意义的还应该包括铁矿粉的液相流动特性，即铁矿粉与CaO生成的粘结相的流动特性。•已有的研究结果表明烧结液相的流动性较高时，因其粘结周围未熔物料的范围较大，因而可提高烧结矿的固结强度。但是，粘结相的流动性也不可过大，否则会因为粘结层厚度的减薄以及形成薄壁大孔结构，反而使烧结矿整体变脆，强度降低。当烧结液相生成量和粘度适宜时，这种粘结相可使烧结矿形成微孔海绵状结构的有效固结，从而获得高质量的烧结矿。因此，适宜的液相流动性才是确保烧结矿有效固结的基础。铁矿粉－－烧结基础特性铁矿粉－－烧结基础特性铁矿粉－－热分解特性020040060080010001200-50510152025303540⑦⑥⑤④③②①失重，%温度，℃①菱铁矿粉②FMGF③HIYF④HIXF⑤MACF⑥WAF⑦MSF铁矿粉－－孔隙率矿粉名称FMGFPBFHIYFMSF孔隙率30.9237.9529.2816.51矿粉气孔分布，％矿粉名称0.1mm0.1～0.01mm0.01～0.001mm0.001～0.0001mm0.0001mmFMGF2.001.9023.0329.8843.20PBF13.9047.079.1116.2213.70HIYF31.7654.534.496.742.48MSF59.1328.4412.430.000.00矿粉孔隙率，％•评价铁矿粉必须综合考虑矿粉的物化性能、运输条件及价格。•烧结生产常引入单烧品位来判断一种矿粉的品位高低•通过单烧品位可以比较各种矿粉原料成本高低铁矿粉－－评价单烧品位＝TFe/(1+SiO2%×R－CaO％）TFe－－铁矿粉品位SiO2－－铁矿粉SiO2含量CaO－－铁矿粉CaO含量R－－碱度如：品位66%地方粉，SiO2含量6.5%，CaO含量0.2%,R=1.9时，单烧品位=66/(1+0.065×1.9-0.2%)=58.85%，如果地方粉价格按800元/吨考虑，烧结矿品位价格为：13.59元铁矿粉－－评价铁矿粉－－烧结生产对含铁原料要求•品位高•成分稳定•杂质少•粒度适宜精矿粉粒度不能太细，一般小于0.074mm(-200目）的量小于80％富矿粉粒度不能太粗，一般6.3mm的量控制在12％以下褐铁矿和菱铁矿配加时要考虑烧损，褐铁矿烧损一般在10％左右，菱铁矿烧损在17％～36％铁矿粉－－首钢用主要进口铁矿粉澳大利亚纽曼粉、麦克粉（BHP）、PB粉、马萨杰粉（力拓）、扬地粉（BHP，力拓）等巴西巴西精粉、卡拉加斯粉、巴西烧结粉（VALE）印度高品位粉、低品位粉秘鲁粉、加拿大IOC粉、南非粉等铁矿粉－－几种典型进口铁矿粉成分几种典型进口铁矿粉烧结性能获得一定碱度烧结矿，使高炉冶炼时不加或少加熔剂，以利提高高炉冶炼强度烧结过程中碱性物质与铁矿粉中酸性脉石SiO2及Al2O3组成低熔点物质，产生液相熔剂－－作用碱性熔剂石灰石（低镁、高镁）－－主要成分CaCO3，生石灰－－主要成分CaO白云石－－主要成分CaCO3、MgCO3轻烧白云石－－主要成分CaO、CaCO3、MgO、MgCO3酸性熔剂蛇纹石－－3MgO.2SiO2.2H2O橄榄石－－（Mg.Fe）2.SiO2熔剂－－种类、成分与作用碱性氧化物含量高酸性氧化物含量越低越好S、P等有害杂质少粒度适宜—粒度粗，反应慢，化合物不均匀性大，粒度细，影响透气性白云石：CaO≥30.00%，MgO≥20.00%，SiO2≤1.50%，Al2O3≤1.00%，粒度：小于3.0mm≥90.0%。轻烧白云石：CaO≥48.00%，MgO≥30.00%，SiO2≤4.50%，Al2O3≤2.00%粒度：小于3㎜=100%。石灰石：CaO≥48.00%，SiO2≤2.50%，Al2O3≤1.00%，粒度：小于3.0mm≥90.0%。生石灰：CaO≥75.00%，生过烧率≤20.0%，粒度：小于1.0㎜=100%。蛇纹石：SiO2≥35.00%，MgO≥35.00%，Al2O3≤1.60%，P≤0.050%S≤0.300%粒度：小于3.0mm≥90.0%。熔剂－－碱性熔剂要求生石灰加水发生放热反应，可以提高料温生石灰与水发生消化反应后有利于混合料制粒可以提高小球强度活性度－－生石灰水化的反应速度，生石灰水化后用4mol/lHCl中和的毫升数生烧－－是指为分解的石灰石，主要成分为CaCO3，不能水解过烧－－石灰石在焙烧过程中由于局部高温而与硅酸盐互相熔融生成的硬块和消化很慢的石灰，不能短时间内被水化熔剂－－生石灰燃料是铁矿粉烧结的热量来源。要求灰分低、灰发份少，粒度适宜。灰分高会降低含铁量挥发份高会影响料层透气性。挥发份高温下溢出，低温下冷却聚集。适宜粒度为小于3mm比例80～90％燃料－－要求碎焦高炉筛下物，一般25mm以下，碎焦灰分和挥发份高，但价格便宜。无烟煤挥发份含量较高燃料－－种类请批评指正