酸性燒結(jié)礦簡介

酸性燒結(jié)礦(acid sinter)是指堿度(CaO/SiO₂)小于0.5的燒結(jié)礦，由鐵精礦或富礦粉不加或少加熔劑燒結(jié)而成 。

酸性燒結(jié)礦的含鐵礦物為磁鐵礦、赤鐵礦，主要黏結(jié)相礦物為鐵橄欖石(2FeO·SiO₂)，鈣鐵橄欖石(CaOFeOSiO₂) 。

紅熱的酸性燒結(jié)礦在冷卻過程中不發(fā)生自然粉化。它的機械強度較高，但FeO高，還原性差，軟熔溫度低；單獨使用此種礦入爐冶煉，需加入大量石灰石；而且還原性差，導(dǎo)致高爐產(chǎn)量低、焦比高。現(xiàn)代高爐除某些特殊情況外，已不使用此種燒結(jié)礦 。

1.利用系數(shù)低，產(chǎn)量損失大

生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦時熔劑配加很少甚至不配加導(dǎo)致如下情況：

（1）在制粒時粘結(jié)不足，使造球效果不好，原始透氣性變差；

（2）熔劑對泥合料的預(yù)熱作用基本無，同時外加蒸汽的不足使泥合料的料溫低；

（3）熔劑中CaO對燃料燃燒的催化作用沒有，使燃料燃燒速度慢熔融層厚度增大降低了燒結(jié)生產(chǎn)中的過程透氣性；

（4）由于生灰消化成極細的消石灰膠體顆粒，它具有較大的比表面積，可以吸附和持有大量水分而不丟失物料的松散性和透氣性消除過濕層，而酸性燒結(jié)生灰很少導(dǎo)致混合料的濕容量變小過濕層現(xiàn)象較高堿度嚴(yán)重。

2.生產(chǎn)中形成大塊

生產(chǎn)大于40mn的粒級多，據(jù)有關(guān)報道有時高達45%，主要是因為酸性燒結(jié)時燒結(jié)料的原始透氣性和過程透氣性均較高度差，使垂直燒結(jié)速度明顯低于高堿度燒結(jié)，導(dǎo)致液相充分形成大塊。

3.強度較高堿度燒結(jié)礦低

低堿度燒結(jié)礦形成液相為高溫產(chǎn)生的硅酸鹽玻璃相與鐵橄欖石，因此雖然液相較高堿度充分，但但強度比高堿度形成的針狀鐵酸鈣（SFCA）低。

4.酸性燒結(jié)燃耗高

燃料配比比高堿度燒結(jié)礦高，這是因為酸性燒結(jié)礦的成礦機理有別于高堿度燒結(jié)礦，高堿度燒結(jié)礦的粘結(jié)相主要為針狀鐵酸鈣（SFCA）而酸性燒結(jié)礦的主要粘結(jié)相為高溫產(chǎn)生的硅酸鹽玻璃相與鐵橄棪石；同時為了提高酸性燒結(jié)礦的強度促進液相的生成加大的燃料的配比 。

1.提高利用系數(shù)措施

1）強化制粒；

2）降低料層：在與高堿度燒結(jié)鋪同樣料層厚度時低堿度燒結(jié)的垂直燒結(jié)速度大幅降低；

3）增強水分的穩(wěn)定性：酸性燒結(jié)礦泥合料的適宜水分的范圍較窄，生產(chǎn)過程中重點對水分的穩(wěn)定控制采取了一系列的指施；

4）提高料溫：由于基本無熔劑而且冬季生產(chǎn)企業(yè)蒸汽不足且采取的是無熱篩工藝導(dǎo)致混合料溫度低，透氣性差。

生產(chǎn)中采取在保證不燙皮帶的前提下，環(huán)冷的冷卻風(fēng)機盡可能多停達到提高返礦溫度來提高昆合料溫度，提高透氣性并消除過濕層的目的。

2.大塊問題的解決

1）將料層減??；

2）適當(dāng)增大燃料配比使酸性燒結(jié)礦中生成一定的玻璃相物質(zhì)（在一定程度上降低了強度）使大塊的比例下降。

3.強度度的提高

加大了燃料配比，使FeO和強度都達到一個最佳值 。

1.大塊堵漏嘴問題

問題：由于大于40mm以上的塊礦明顯較高堿度高，導(dǎo)致生產(chǎn)中礦堵漏嘴的問題發(fā)生較多。

指施：應(yīng)多注意成品系統(tǒng)中溜槽漏嘴的大小，盡可能避免大塊堵漏嘴現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.紅料燙皮帶

問題：酸性燒結(jié)的燃料配比高，大塊多，且對水分穩(wěn)定、料溫要求高，有時過紅料。

指施：在實際生產(chǎn)中應(yīng)增大冷卻機的冷卻強度，多加注意成礦系統(tǒng)皮帶突發(fā)故障造成帶負荷停機燙壞皮帶，及時打水冷卻。

3.點火強度的調(diào)整

問題：由于點火器的400m²設(shè)計是按照高堿度料層750nmm，機速2.8m/min設(shè)計的，生產(chǎn)酸性燒結(jié)礦時由于液相量的減少，燃料配比的升高，料層厚度，負壓，機速等工藝參數(shù)將在實際生產(chǎn)中重新探索。

指施：探索料層厚度、負壓、機速最佳匹配參數(shù)，對點火強度進行調(diào)整，以獲得最佳的燒結(jié)質(zhì)量。

4.混合機內(nèi)襯板磨損嚴(yán)重

酸性燒結(jié)基本不加熔劑導(dǎo)致在加水混合及造球中襯板不粘料，泥合料直接對襯板進行沖刷，使襯板磨損嚴(yán)重。

5.單輥破碎機的維護及改造

問題：酸性燒結(jié)礦在生產(chǎn)中由于在燒結(jié)時較高堿度礦液相充分，會增大單輥破碎的故障率。

指施：要求單輥刮料刀與臺車間的距離在保證兩者不刮、卡的前提下盡可能小，防止帶料或個別礦未經(jīng)破碎直接從該空隙漏下造成大塊堵漏嘴。

6.大煙道溫度的控制

酸性燒結(jié)由于燃料配比高及埀直燒結(jié)速度慢，使機尾高溫段風(fēng)箱帶入的熱量較高堿度多，導(dǎo)致大煙道溫度明顯顯高于高堿度燒結(jié)，需要注意大煙道溫度的降低達到對電場及抽風(fēng)機葉輪的保護 。

1）在工業(yè)性試驗中確定最佳的工藝參數(shù)（料層厚度、機速、燒結(jié)負壓等）；

2）多加注意FeO變化，嚴(yán)格控制FeO指標(biāo)變化，防止紅料的出現(xiàn)，以及由于紅料而下大塊，燙壞皮帶等

3）加強對單輥破碎機、圓筒襯板，以及成品系統(tǒng)的皮帶等的點檢維護，如：單輥破碎機的維護與改造，環(huán)冷冷卻強度的提高，泥合機襯板的磨損，成品溜槽尺寸的改造等 。2100433B

顯微結(jié)構(gòu)對燒結(jié)礦的性質(zhì)有很大的影響，容易開裂就是一個很重要的因素。在掃描電子顯微鏡下觀察燒結(jié)礦的新鮮斷面，發(fā)現(xiàn)未同化的赤鐵礦顆粒上存在有裂紋。而對天然赤鐵礦加熱并隨之用水驟冷的實驗表明，赤鐵礦不會產(chǎn)生裂紋。由此可見，赤鐵礦顆粒上的裂紋是氧化和還原引起的相變而產(chǎn)生的。對于熔劑性燒結(jié)礦來說，粘結(jié)相裂紋相對較少，但酸性燒結(jié)礦就比較多。

在約850℃用CO或H₂對鐵礦燒結(jié)礦進行還原時的試驗結(jié)果表明，在赤鐵礦還原為班鐵礦時，由于形成孔隙和裂紋，總伴隨著視在體積的明顯增大。當(dāng)赤鐵礦晶粒塑性較低時，低溫還原過程的體積增加更為嚴(yán)重。在550℃時裂紋數(shù)最多。次生赤鐵礦順粒一般不容易開裂，因為它們的體積比殘存赤鐵礦小得多 。2100433B

自熔性燒結(jié)礦堿度( CaO /SiO2) 與高爐爐渣堿度相當(dāng)，一般為0. 9 ～ 1. 2。自熔性燒結(jié)礦的含鐵礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦，主要黏結(jié)相礦物有鈣鐵橄欖石( CaOx ·FeO2 － x ·SiO2) 、鐵酸一鈣( CaO·Fe2O3) 、硅酸二鈣( 2CaO·SiO2) 。這種燒結(jié)礦的還原性及軟熔性較酸性燒結(jié)礦好，在高爐單獨使用該礦冶煉生鐵時，可少加熔劑，能使煉鐵焦比下降、產(chǎn)量提高。但是自熔性燒結(jié)礦的機械強度差、粉末多，不利于高爐強化煉鐵，因而正在逐步被高堿度燒結(jié)礦所取代。由于近來球團礦和天然塊礦的成本相對較高，大量使用球團礦或塊礦會導(dǎo)致鐵水成本升高，企業(yè)的生產(chǎn)效益下降，因此新鋼對自熔性燒結(jié)進行了燒結(jié)試驗研究 。

燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)基本上由未熔礦物、粘結(jié)相、孔隙和裂紋等組成。熔劑性燒結(jié)礦的枯結(jié)相有好幾種礦物，但主要是鐵酸鈣、磁鐵礦、次生的和再氧化的赤鐵礦以及硅酸鹽。

未熔礦物在燒結(jié)過程中是發(fā)生了變化的。將原來的礦物結(jié)構(gòu)與燒結(jié)礦中未熔顆粒進行比較，可以看出有如下變化：

1.燒結(jié)礦中礦石顆?？紫蹲兇螅?

2.燒結(jié)礦中礦石顆粒的反射率提高。

在燒結(jié)過程中，赤鐵礦晶粒重結(jié)晶和晶體聚合是可能的。

隨著燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，燒結(jié)燃耗降低，從而增大了燒結(jié)礦中未熔相的比例，如日本鋼廠生產(chǎn)的燒結(jié)礦含有的未熔相，所以研究燒結(jié)礦中未熔相顆粒的性質(zhì)具有重要意義 。