劉普林  謝 勇

（四川省達州鋼鐵集團有限責任公司）

摘 要：燒結礦作為高爐主要原料之一，其質量指標至關重要，特別是其低溫還原粉化指標對高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行，提高冶煉強度起到關鍵性作用。達州鋼鐵的燒結礦自生產(chǎn)過程中取消了在成品燒結礦中噴灑CaCl2溶液后，燒結礦的低溫粉化指標只能達到28%左右，遠遠滿足不了高爐生產(chǎn)的需要，通過配礦結構的優(yōu)化以及生產(chǎn)的實際摸索提高到43-50%之間，同樣滿足不了高爐生產(chǎn)的溫度順行，為此，公司通過跟重慶科技學院一起成立課題攻關組，為進一步提高燒結礦質量作技術研究。

關鍵詞：低溫還原粉化；同化性；轉鼓指數(shù)

1 前言

鐵礦粉的同化性是指其在燒結過程中與CaO熔劑反應的能力，它表征鐵礦粉在燒結過程中生成液相的難易程度，是燒結礦有效固結的基礎。2019年5月份以后，我們倚重重慶科技學院，對我廠使用的鐵礦原料取樣開展礦石的同化性研究。參照礦石的同化性溫度，有針對性的作燒結杯實驗方案，并結合工業(yè)生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)，優(yōu)化燒結原料配料結構，提高燒結礦質量指標，滿足生產(chǎn)需求。

2 鐵原料質量指標 （表一）                          %

3 開展礦石同化性研究之前燒結礦質量指標：

3.1方案結構

2018年1-5月份配礦方案的波動大致可以分為三個時間段：2月25日—4月5日（相對穩(wěn)定），4月6日—4月25日（相對穩(wěn)定），4月26日—5月20日（波動較大）。配礦方案的波動主要表現(xiàn)在澳粉與巴西粉之間的相互替換，總的精粉的用量略有下降，污泥的用量相對穩(wěn)定。

3.2燒結礦理化指標                                 %

RDI+3.15的波動范圍為47.8±2.9%，燒結礦FeO的波動范圍為8.38±0.27%，燒結礦R2的波動范圍為1.9±0.04；其中RDI+3.15的最大值為55%，最低值為41%。為了滿足高爐生產(chǎn)需求，提高燒結礦的RDI指標，我們通過跟重慶科技學院合作，開展礦石的同化性研究。

4 鐵礦粉同化性測定結果及其影響因素分析

4.1 同化性測定結果

一般而言，若鐵礦粉的“最低同化溫度”低，表明其同化性高，不僅燒結液相生成量多，而且容易獲得鐵酸鈣體系的高質量黏結相，從而改善燒結礦的強度和還原性。但是，鐵礦粉的同化性并不是越高越好，這是因為過高的同化性會使燒結料過熔而惡化燒結料層透氣性，影響燒結礦產(chǎn)量及質量指標。因此，燒結過程需要混合礦有適于的同化特性。通過各種礦的同化性溫度對比，其中同化溫度較高的幾種礦南非精粉、國內普粉、釩鈦粉，其融化時間較其他礦都比較長，高達443S以上。

4.2 燒結礦成分與RDI指標的關系分析

①、燒結礦中SiO₂、Al₂O₃的含量與RDI指標的對應關系

通過實驗得出，礦粉中的SiO₂含量和最低同化溫度之間沒有明顯的關系，而Al₂O₃含量則與鐵礦粉的最低同化溫度呈現(xiàn)明顯的負相關關系，即高Al₂O₃含量的鐵礦粉具有較高的同化性。（見下圖1）

圖1：鐵礦粉SiO₂質量分數(shù)與最低同化溫度的關系

圖2：鐵礦粉Al₂O₃質量分數(shù)與最低同化溫度的關系

②、燒結礦中FeO的含量與RDI指標的對應關系

結合我廠近3個月現(xiàn)場生產(chǎn)的成品燒結礦成分中FeO含量與RDI_+3.15指標的對應關系。從圖中可以看出，F(xiàn)eO含量與RDI_+3.15指標呈現(xiàn)明顯的正相關趨勢，隨著FeO含量的增加，燒結礦的RDI_+3.15指標呈現(xiàn)上升的趨勢，建議將FeO含量穩(wěn)定在8.5%。（圖3）

圖3燒結礦FeO含量與RDI指標的關系

③、燒結礦中R₂的含量與RDI指標的對應關系

圖4所示為我廠近3個月現(xiàn)場生產(chǎn)的成品燒結礦成分R₂與RDI_+3.15指標的對應關系。從圖中可以看出，燒結礦R₂與RDI_+3.15指標呈現(xiàn)明顯的正相關趨勢，隨著R₂的增加，燒結礦的RDI_+3.15指標呈現(xiàn)上升的趨勢，建議將燒結礦R₂提高至2.0。

圖4 R2與燒結礦RDI指標的對比分析

5 單一礦粉配礦比例與RDI指標的對應關系分析

5.1 巴西粉的配比與RDI指標的對應關系

圖5所示為巴西粉配比與RDI指標的對應關系，巴西粉配比與RDI指標的變化呈現(xiàn)正相關趨勢，隨著巴西粉配比的增加，RDI指標呈現(xiàn)上升的趨勢，但目前的巴西粉配比主要集中在兩個區(qū)間范圍，一個為（31,33），一個為（36,38）。綜合考量建議巴西粉的配比控制在40%以上。

圖5巴西粉配比與RDI指標的對應關系

5.2 澳粉配比與RDI指標的對應關系

圖6所示為澳粉配比與RDI指標的對應關系，澳粉配比與RDI指標的變化呈現(xiàn)負相關趨勢，隨著澳粉配比的增加，RDI指標呈現(xiàn)下降的趨勢，但目前的澳粉配比主要集中在兩個區(qū)間范圍，一個為（38,40），一個為（42,45）。綜合考量建議澳粉的配比控制在40%以下。

圖6 澳粉配比與RDI指標的對應關系

將巴西粉和澳粉配比變化與RDI指標的對應關系放到一起進行對比分析，如圖7所示。可以看出兩類礦粉配比變化與RDI指標的變化呈現(xiàn)相反的趨勢。當兩類礦粉配比均低于33%時，巴西粉略優(yōu)；當兩類礦粉配比均高于35%時，巴西粉的優(yōu)勢就較明顯了。因此，建議同等條件下優(yōu)先選用巴西粉。

圖7 巴西粉、澳粉配比變化與RDI指標的對應關系

5.3國內鐵精粉配比與RDI指標的對應關系

圖8所示為國內鐵精粉配比與RDI指標的對應關系。國內鐵精粉配比與RDI指標的變化呈現(xiàn)正相關趨勢，隨著國內精粉粉配比的增加，RDI指標呈現(xiàn)上升的趨勢，但目前的國內精粉配比主要集中在兩個區(qū)間范圍，一個為（4.5,5.5），一個為（7.5,8.5）。綜合考量建議國內精粉粉的配比控制在8%。

圖8 國內鐵精粉配比與RDI指標的對應關系

5.4南非精粉配比與RDI指標的對應關系

圖9所示為南非精粉配比與RDI指標的對應關系。南非精粉配比與RDI指標的變化呈現(xiàn)負相關趨勢，隨著南非精粉配比的增加，RDI指標呈現(xiàn)下降的趨勢，但目前的南非精粉配比主要集中在兩個區(qū)間范圍，一個為（4.5,5.5），一個為（7.5,8.5）。綜合考量建議南非精粉的配比控制在5%。

圖9 南非精粉配比與RDI指標的對應關系

5.5污泥配比與RDI指標的對應關系

圖10所示為污泥配比與RDI指標的對應關系。污泥配比與RDI指標的變化呈現(xiàn)趨勢不明顯，隨著污泥配比的增加，RDI指標呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，目前的污泥配比主要集中在（9,12）。綜合考量建議污泥的配比控制在10.5%。

圖10 污泥配比與RDI指標的對應關系

6 結合鐵礦粉性能優(yōu)化配礦結構調整

6.1 新的方案結構調整

根據(jù)礦粉的最低同化性溫度檢測依據(jù)單品種礦粉的燒結實驗研究總結，新的燒結配礦結構調整為：穩(wěn)定BRBF、PB澳粉的配加量，逐步降低和取消紐麥粉、金步巴、南非精粉、國內普粉的用量，同時通過控制燒結工藝參數(shù)等手段來提高燒結礦的質量指標。

6.2 燒結生產(chǎn)工藝指標的控制

確定燒結礦的質量指標，穩(wěn)定配C、配水，嚴格控制其工藝生產(chǎn)過程，其技術質量指標要求如下：

6.3 燒結配礦攻關后實際指標完成情況              

燒結礦的冶金性能其低溫粉化（+3.15）指標有明顯的提高。

7 結語

    通過對鐵原料做同化性能的分析研究，結合燒結杯實驗及工業(yè)生產(chǎn)的驗證，指導了配礦工作，使得燒結礦質量技術指標得到有效提高，滿足生產(chǎn)的需要，為實現(xiàn)高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行得到保障。