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的穩定順行，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的需要，通過配礦結構的優化以及生產的實際摸索提高到43-50%之間，同樣滿足不了高爐生產的溫度順行，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

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，并結合工業生產實際數據，優化燒結原料配料結構，提高燒結礦質量指標，滿足生產需求。

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（相對穩定），4月6日—4月25日（相對穩定），4月26日—5月20日（波動較大）。配礦方案的波動主要表現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質量分數與最低同化溫度的關系

圖2：鐵礦粉Al₂O₃質量分數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個月現場生產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，FeO含量與RDI_+3.15指標呈現明顯的正相關趨勢，隨著FeO含量的增加，燒結礦的RDI_+3.15指標呈現上升的趨勢，建議將FeO含量穩定在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個月現場生產的成品燒結礦成分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指標的變化呈現正相關趨勢，隨著巴西粉配比的增加，RDI指標呈現上升的趨勢，但目前的巴西粉配比主要集中在兩個區間范圍，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指標的變化呈現負相關趨勢，隨著澳粉配比的增加，RDI指標呈現下降的趨勢，但目前的澳粉配比主要集中在兩個區間范圍，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指標的變化呈現相反的趨勢。當兩類礦粉配比均低于33%時，巴西粉略優；當兩類礦粉配比均高于35%時，巴西粉的優勢就較明顯了。因此，建議同等條件下優先選用巴西粉。

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指標的變化呈現正相關趨勢，隨著國內精粉粉配比的增加，RDI指標呈現上升的趨勢，但目前的國內精粉配比主要集中在兩個區間范圍，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指標的變化呈現負相關趨勢，隨著南非精粉配比的增加，RDI指標呈現下降的趨勢，但目前的南非精粉配比主要集中在兩個區間范圍，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指標的變化呈現趨勢不明顯，隨著污泥配比的增加，RDI指標呈現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 結合鐵礦粉性能優化配礦結構調整

6.1 新的方案結構調整

根據礦粉的最低同化性溫度檢測依據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等手段來提高燒結礦的質量指標。

6.2 燒結生產工藝指標的控制

確定燒結礦的質量指標，穩定配C、配水，嚴格控制其工藝生產過程，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生產的驗證，指導了配礦工作，使得燒結礦質量技術指標得到有效提高，滿足生產的需要，為實現高爐生產穩定順行得到保障。