原波 唐曉東 陳東文 吳戰林

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司  陜西  韓城）

摘要：今年來燒結原料價格不斷攀升，為了降低生產成本，龍鋼公司煉鐵廠冶金實驗室在31#配比基礎上通過亞鐵在一定范圍內變化，保持堿度穩定在一定范圍進行燒結杯實驗研究。通過實驗考察不同亞鐵對燒結礦強度、成礦率、低溫還原粉化、高溫還原性的影響試圖通過合理的亞鐵控制降低成本，且能穩定燒結礦質量、保證高爐生產的順行從而為公司降低生產成本提供有利的參考分析。

關鍵詞：燒結礦質量；亞鐵；冶金性能

1  引言

燒結礦亞鐵是燒結、煉鐵十分重要的質量指標之一，通常是作為燒結礦強度和還原性好壞的重要指標。燒結礦亞鐵對高爐中上部的還原也有很大影響。

燒結礦亞鐵含量高低對燒結礦質量的影響較大。影響燒結礦亞鐵的因素較多，有工藝操作的影響，堿度及二氧化硅、氧化鎂的影響，燒結料層的影響。本次實驗在采用同一配比、穩定混合料水分在7.0±0.2、穩定燒結礦堿度及統一燒結料層高度，可使亞鐵含量的影響盡量降低。這樣以來燒結礦亞鐵的高低主要因素便是配碳量的大小了。本次實驗配碳量過低燒結礦液相生成不足，強度變差，成礦率下降；配碳量過高會增加燃燒帶厚度，燒結阻力加強，延長燒結時間，降低燒結礦產量。燒結配料中，配碳量多少決定燒結溫度及氣氛條件，對燒結過程和燒結礦質量有很大的影響。在本文中以配碳量的多少控制燒結礦亞鐵含量的高低。

2  實驗方案和方法

2.1  實驗條件在堿度保持一定范圍，亞鐵在11±0.5-7±0.5之間變化。

為了減少由于物料變化引起對實驗過程帶來的影響，冶金實驗室通過一次性取夠5組燒結杯實驗的燒結物料和反礦進行實驗。在混合料水分配比加上穩定在7%±0.2范圍。

2.2  燒結杯實驗原料條件

燒結杯實驗用含鐵料均從龍鋼公司14#料場取用。為避免成分及質量波動，實驗用生灰、焦沫、反礦均在400㎡燒結機配料室取料。其配料配比如下：

表1配和料配比

注：燃料均已烘干。

2.3  實驗方法

燒結杯實驗流程主要包括：按照混勻礦配比進行稱料配料、混合加水、制粒、點火、燒結、冷卻、破碎、篩分。燒結原料按礦種配比稱量好后在一混混勻10分鐘，確保混料成分均勻；二混通過人工加水、制粒各5分鐘；混合料由設備自動均勻布入直徑300mm?1000mm燒結杯中；鋪底料5公斤，料層厚度800mm；點火時間35s,混合料上鋪0.5公斤焦沫。

2.4  燒結杯控制及指標情況及冶金性能數據

表2燒結杯實驗指標情況

表3燒結礦粒度組成

表4燒結礦主要成分

表5實驗方案冶金性能對比如下

3  實驗數據分析

  方案1到方案5是在燒結礦堿度在一定的范圍內，燒結礦亞鐵含量由高到低進行的五組燒結杯實驗。以下是對這五組實驗數據的分析。

3.1  尾氣溫度與燃料配比的關系

    注：尾氣最高溫度為燒結過程的終點溫度

由上表可看出，隨著燃料配比的減少，尾氣最高溫度整體呈下降趨勢。

3.2  方案1-方案5燃料配比與燒結礦亞鐵的趨勢圖

燒結過程中燃料用量的多少直接影響燒結礦的亞鐵含量，高配碳量必然會帶來高亞鐵，低配碳量必然會帶來低亞鐵。

在方案1-方案5中隨著燃料配比的減少，燒結礦亞鐵含量也會相應的降低。

3.3  燃料配比、燒結礦成礦率和返礦率的趨勢圖

燒結礦成礦率呈下降趨勢，而返礦率呈增長趨勢。這是因為燃料用量少時，燒結所需的熱量則不夠，達不到燒結所需的溫度，生成液相量減少，從而導致成礦率逐漸減少、反礦率逐漸增加。

3.4  燒結礦轉鼓強度與亞鐵趨勢圖

由上圖可知，從整體上隨著燒結礦亞鐵含量的降低，燒結礦轉鼓強度呈下降趨勢。但仔細分析發現燒結礦亞鐵最高的轉鼓強度卻不是最高的。在高配碳量下會帶來高亞鐵，而在燒結過程中燒結溫度較高的話反而也影響燒結礦質量。因此提高亞鐵含量對于燒結礦的轉鼓強度沒有直接關系。只有最合適的配碳量和亞鐵才能燒出最好的燒結礦強度。上圖中方案3亞鐵控制范圍在9±0.5，表現出了最好的燒結礦強度。  

3.5  燒結礦亞鐵與低溫還原粉化指數、高溫還原度的關系。

    由上圖可知，低溫還原粉化指數與燒結礦亞鐵含量呈明顯的正線性關系。

由上表可得出，高溫還原度與燒結礦亞鐵含量呈負相關關系。隨著燒結礦亞鐵含量的增加，高溫還原度RI呈下降趨勢。

由上圖可以看出低溫粉化指數與高溫還原度呈一高一低的趨勢。而在方案3在亞鐵9±0.5范圍內中高溫還原表現良好且低溫還原粉化指數也在70%以上，保證了燒結礦的冶金性能指標。

4  結論

方案1-5五組燒結杯實驗是在燒結礦堿度含量一定、通過調整亞鐵變化進行燒結杯實驗。五組不同燒結杯實驗數據及冶金性能的分析得出以下結論：

①、隨著燃料配比的減少，尾氣最高溫度整體呈下降趨勢。（注：尾氣最高溫度為燒結終點溫度。）

②、隨著燃料配比的降低，燒結礦亞鐵含量也隨之減少。但是，燃料配比的減少使得整體燒結礦成礦率、有所下降，返礦率增加，導致燒結礦產量降低。

③、在高配碳量下會帶來高亞鐵，而在燒結過程中燒結溫度較高的話反而也影響燒結礦質量。只有最合適的配碳量和亞鐵才能燒出最好的燒結礦強度。方案3亞鐵控制范圍在9±0.5，表現出了最好的燒結礦強度。  

④、在冶金性能方面，方案1-5中在保持堿度在一定范圍內，燒結礦亞鐵在11±0.5-7±0.5范圍內，燒結礦亞鐵含量與低溫還原粉化呈明顯的正線性關系、與高溫還原度呈明顯的負線性關系，即隨著燒結礦亞鐵含量的降低，低溫還原粉化指數呈下降趨勢，而高溫還原度呈上升趨勢。低溫還原粉化指數與高溫還原度呈一高一低的趨勢使得在要兩者都要兼顧才能保證燒結礦的冶金性能。而在方案3在亞鐵9±0.5范圍內中高溫還原表現良好且低溫還原粉化指數也在70%以上，保證了燒結礦的冶金性能指標。