自熔性球團礦

自熔性球團礦生球質量

由于自熔性球團生產(chǎn)中配加了石灰石粉，盡管膨潤土配比比生產(chǎn)酸性球時降低了0.5 %，但混合料的成球性能得到改善。特別是第二次試驗， 隨著操作的不斷熟練，造球作業(yè)基本正常，生球落下強度明顯提高，平均達到5.2 次/0.5 m ，比酸性生球提高2 次/0.5 m 。從成球速度和生球粒度來看，配加石灰石粉后，成球速度快、生球粒度變化快。在球盤打水不及時或量小的情況下，生球粒度在2min 左右即變小， 而打水量偏大時，3 min 左右生球粒度就變大，因此， 必須強化造球操作，及時調整打水量。第二次試驗期間，雖然生球粒度仍然變化快、波動大， 但經(jīng)過第一次試驗摸索了一定的操作經(jīng)驗，生球(10 ～ 16 mm)粒度合格率平均為73.64 %，比第一次試驗提高了7.51 %， 達到了酸性球生產(chǎn)的水平。試驗表明，隨石灰石粉的加入，混合料水分降低，當?shù)陀?.5 %時， 成球速度減慢，生球落下次數(shù)降低。為保證良好的成球性能， 混合料預加水混勻并穩(wěn)定水分在8.0 %～ 9.5 %之間是很有必要的。

自熔性球團礦總結

通過控制鏈篦機料層厚度、提高熱工溫度和環(huán)冷鼓風風量三個重點環(huán)節(jié),同時穩(wěn)定各工序的生產(chǎn)操作，以穩(wěn)定求高質量， 使環(huán)冷機內結塊情況明顯好轉；生產(chǎn)的自熔性球團礦質量比較好，進一步證明鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機工藝能夠滿足自熔性球團生產(chǎn)的需求。

鏈篦機機速控制在2 m/min以下、料層厚度低于170 mm ，即預熱時間控制在10.5 min以上時，干球焙燒質量比較穩(wěn)定，干球FeO 含量能夠穩(wěn)定在5.5 %以下。

鏈篦機煙罩高溫點溫度應控制在1030 ～ 1050 ℃；回轉窯高溫點溫度應控制在1100 ～ 1150 ℃。

自熔性球團生產(chǎn)必須有效提高環(huán)冷鼓風風量，這是解決環(huán)冷機結塊的有效方法，同時要保證球團礦亞鐵含量的穩(wěn)定。

試驗表明， 穩(wěn)定工藝線上物料的FeO含量非常重要， 干球FeO 要穩(wěn)定在5.5 %以下，窯內球FeO 應穩(wěn)定在2 %以下，從而減輕或避免球團在環(huán)冷機內的二次氧化放熱現(xiàn)象。 2100433B

自熔性球團礦概述

單獨用作高爐原料時，可以不加或少加熔劑。自熔性球團礦一般含鐵62%左右，并含有CaO、MgO、SiO₂、A1₂O₃等，用同樣的細鐵精礦生產(chǎn)的自熔性球團礦與酸性球團礦相比較，前者含鐵量較低、含硫較高。自熔性球團礦的氣孔率較高，一般在25%左右，強度較低，但單個球的抗壓強度也能達到2000N以上，轉鼓指數(shù)可達95%(ISO標準)；真密度與原料的含鐵量和球團礦的堿度有關，在4.5左右；視密度與氣孔率關系密切在3.4左右。結晶良好的自熔性球團礦呈鋼灰色，條痕為紅褐色。

自熔性球團礦結構

自熔性球團礦的礦物組成和結構比較復雜，但仍以赤鐵礦(Fe₂O₃)為主，赤鐵礦連晶是其固結的基本形式。鐵酸鈣(CaO·Fe₂O₃)為主要的黏結相。少量的硅灰石(CaO·SiO₂)和正硅酸鈣(2CaO·SiO₂)分布在赤鐵礦、鐵酸鈣顆粒之間的渣相中。由于自熔性球團礦液相較多，受表面張力的作用，氣孔多呈圓形，且比酸性球團礦的氣孔大，氣孔率也較高，因而強度較低。但是仍能滿足運輸、貯存和高爐冶煉工藝的要求。它的還原性好，除了氣孔率較高的原因外，它的主要礦物赤鐵礦和鐵酸鈣都是易還原的礦物。特別是高溫還原性明顯地優(yōu)于酸性球團礦。實驗研究表明：自熔性球團礦在高溫下(>1200℃)還原時，試樣的表面與中心同時出現(xiàn)金屬鐵，鐵酸鈣被還原時析出的CaO與SiO₂結合，形成正硅酸鈣(2CaO·SiO₂)，從而避免了SiO₂與FeO形成大量的液態(tài)渣相，并提高其還原性，試樣中SiO₂含量愈低，其高溫還原性愈好。自熔性球團礦的還原膨脹率較高，但只要含堿金屬不高，焙燒制度適宜，其還原膨脹率可以控制在允許的范圍之內(不大于20%)。自熔性球團礦的焙燒溫度區(qū)間較窄，對焙燒工藝制度要求嚴格，單位產(chǎn)品的燃料消耗較高。

自熔性燒結礦堿度( CaO /SiO2) 與高爐爐渣堿度相當，一般為0. 9 ～ 1. 2。自熔性燒結礦的含鐵礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦，主要黏結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) 。這種燒結礦的還原性及軟熔性較酸性燒結礦好，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進行了燒結試驗研究 。

1) 燒結礦堿度為1. 00 時的燒結產(chǎn)質量指標明顯優(yōu)于堿度為0. 8 時的燒結產(chǎn)質量指標。

2) 與堿度為1. 85 的高堿度燒結相比，堿度為1. 00 的自熔性燒結固體能耗相當，但其產(chǎn)質量指標明顯更低: 垂直燒結速度降低4. 33 mm/min，成品率降低1. 09%，轉鼓強度和利用系數(shù)分別降低9. 39%和0. 22 t /( m2·h) 。

3) 與堿度為1. 85 的高堿度燒結相比，堿度為1. 00的自熔性燒結礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI 3. 15明顯更差，從83. 84%下降到到55. 91%，還原度指數(shù)RI 也下降3. 65% 。2100433B

與高堿度燒結( 堿度為1. 85) 相比，自熔性燒結( 堿度為1. 00) 的固體燃耗相當，而適宜水分更高，產(chǎn)質量指標明顯偏低，其中垂直燒結速度和利用系數(shù)分別降低了4. 33 mm/min 和0. 22t /( m2·h) ，轉鼓強度也降低了9. 39%。

在混合料水分和燃料配比均為最佳的條件下，堿度分別為1. 85，1. 00 和0. 80 的燒結礦冶金性能。與高堿度燒結礦相比，自熔性燒結礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI 3. 15明顯更差，且還原度指數(shù)RI 更低 。