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烧结矿中FeO对烧结矿质量的亚博体育首页
发表时间:[2007-12-12]  作者:苏东学董艳春刘倬彪于原浩张有东((国丰钢铁公司炼铁厂)  编辑录入:admin  点击数:12830

摘要  本文针对国丰钢铁公司的原料条件,从原料成分、烧结燃料配加量、碱度、Mg(=)含量和料层高度等工艺参数的角度出发,系统分析了不同工艺参数对烧结矿Fe()含量和烧结矿质量的亚博体育首页

 

关键词 烧结矿 FeO 质量

 

1  前言

    烧结矿FeO含量是炼铁和烧结十分重视的质量指标之一,炼铁工作者也把烧结矿中FeO含量作为评价烧结矿质量,特别是烧结矿强度和还原性能好坏的重要标志,在一定条件下(如碱度相同,SiO2相近),烧结矿中FeO含量与其强度密切相关,烧结矿中FeO含量对高炉上、中部间接还原也有很大亚博体育首页。几年来,我们一直遵循在保证烧结矿强度的前提下,降低烧结矿FeO含量的方针组织生产。

    烧结过程的配碳量与烧结矿FeO含量呈正相关关系,控制FeO可以达到降低烧结能耗的目的,更重要的是有利于高炉冶炼焦比的降低,根据经验,烧结矿FeO含量每降低1%,高炉焦比可降低15%左右。

    为了能为高炉冶炼提供容易还原、FeO含量适宜的高强度烧结矿,本文就国丰钢铁公司烧结生产的实际情况,对亚博体育首页烧结矿FeO含量的因素、生产中如何控制FeO含量及控制水平等技术措施进行分析如下。

 

2  亚博体育首页烧结矿中FeO含量的因素

    烧结矿中FeO,一是从原料中带人,二是烧结过程中的气氛。因此,烧结矿中FeO含量的高低,主要与所用铁料、烧结过程中的氧化气氛强弱及温度水平高低有关。

21含铁原料与FeO的关系

    一般认为,烧结生产使用以磁铁精矿为主的铁料时,烧结矿中FeO要比赤铁矿生产时高(因为磁铁矿FeO含量高达2025%,赤铁矿FeO含量只有0545 %),实际生产并非如此。几年来,我厂使用了不同比例的赤铁矿粉、磁铁矿粉、特别是使用了FeO含量高的氧化铁皮(FeO含量60)、美国粗粉(FeO含量44)及热压铁粉(FeO含量95),使用了高FeO含量的矿粉,燃料消耗明显降低,烧结矿FeO含量无上升,烧结矿强度也没有亚博体育首页(见表1、表2)

  

    由表2可以看出,使用FeO含量高的磁铁矿粉、热压铁粉,与FeO含量低的赤铁矿粉,在R2相近的情况下,生产出的烧结矿FeO与强度并无明显变化,FeO含量高的含铁料燃料消耗反而低,原因如下:

磁铁精粉细:—200目占60%左右,比表面积大,矿物单体分离较完全,在燃料配比低,氧化气氛强的条件下,容易与通过料层的氧发生反应:

2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3

  采用不同FeO含量的铁矿物烧结,最后FeO含量基本接近,原因是烧结熔融带中大量的Fe2O3转变成FeO,原始赤铁矿中FeO含量只有0445%,经过熔融带,FeO升高,在冷凝与冷却过程中,与吸入的氧气进行再氧化,放出部分热量,所以,烧结矿中FeO含量很接近。

  氧化铁皮FeO含量60%左右,在烧结过程中被氧化放热,根据经验,烧结生产每用lKg铁皮,可节省燃料01Kg,我们所用的高FeO的热压铁粉,燃料消耗低,道理也是如此。

  由此可见,烧结所用铁料对烧结矿FeO含量的亚博体育首页而言,其决定因素不在于原料中所含FeO的高低,而在于铁料致密程度及破碎后的矿物单体分离程度。

22混合料中的配碳量与FeO

  生产实践证实,烧结矿中FeO的含量是随烧结混合料配碳量的增加而增加的;其次,混合料中燃料粒度大,燃料在烧结料中的分散度小,化学反应不均匀,会造成相同配比下,烧结矿FeO含量波动大,如果在碱度变化不大、SiO2变化不大的情况下,烧结矿FeO含量也随固体燃耗降低,燃烧生成的CO量越来越少,还原气氛减弱,氧化气氛增强。必须针对不同的原料结构、烧结矿碱度、SiO2含量及MgO含量,及时调整燃料配加量。

23烧结矿碱度与.FeO

  我厂几年的生产实践证实,在其它条件基本相同的情况下(SiO2MgO含量相近),随烧结矿碱度的提高,烧结矿FeO降低,见表3

  

  以上数据均为0405年使用催化剂后的数据采集。原因:

  a)随烧结矿碱度的提高,熔剂用量增加,其分解产生的二氧化碳量增加,料层中氧化气氛增强。

  b)熔剂配比的增加,混合料粒度组成得以改善,料层透气性提高,空气通过料层时分布趋于均匀,对氧化气氛增强的烧结过程,有利于抑制FeO的生成。

24烧结矿中MgO含量与FeO含量的关系

  烧结矿中MgO提高,易生成难熔化合物,要求提高燃烧带宽度,MgO在烧结矿中的作用,能提高烧结矿的软熔性。MgO熔化温度2799℃,MgO越高,配碳量越高,FeO也越高。我厂烧结矿MgO几年来基本上都在3%左右,没有更明显的数据说明该问题,在保证高炉造渣MgO的同时,应考虑降低烧结矿MgO量,也是节能降耗的措施之一。

25返矿与FeO含量的关系

  一定配比下的冷、热返矿对烧结过程的亚博体育首页不显著,我厂冷返矿在配料比内,而热返矿直接加人烧结混合料中,其数量和质量的波动对烧结过程FeO的控制亚博体育首页很大。

    如:A=F(H+F)

    A一热返矿率F一热返矿量H一混合料量

    理想的烧结过程希望A(热返矿率)为一稳定值,热返矿的配用量尽可能波动小,但实际操作过程中返矿的配加量是在一基准值上下调整的。在满足动态平衡的前提下,调整幅度尽可能小,但生产中往往会出现设备故障或操作失误,造成动态的不平衡,短时间使热返矿大幅度增加,也造成混合料瞬时配碳量的大幅度波动,最终将反映在烧结矿FeO含量的大幅度波动。返矿的大幅度波动,造成水份和透气性的变化,那么烧结矿FeO含量的波动就更大了。

    热返矿异常波动是烧结矿FeO含量剧烈波动的主要因素,故稳定操作十分重要。

 

 

3    FeO含量与转鼓强度的关系

    烧结矿碱度不同,FeO与转鼓强度的关系也不同;烧结矿SiO2含量不同,碱度相同,同样FeO与转鼓强度的关系也不同。生产高碱度烧结矿,液相以钙系粘结相为主;生产低碱度烧结矿,液相则以硅酸盐系粘结相为主。我厂几年来生产的烧结矿碱度一直是高碱度,只是烧结矿中SiO2含量,几年来随精料水平的提高明显下降,见下面几组数据。

    烧结矿R2相近,其SiO2FeO不同时转鼓指数也不同;R2SiO2相近,FeO高,转鼓也高;R2相同,FeO相近,SiO2低时,转鼓指数略低;R2超过23时,FeO升高,转鼓指数反而下降。

  

 

 

4  生产中控制FeO含量的具体做法

    ●采取“厚料、铺平、低碳、烧透”的技术操作方针,尽可能采用低燃料配比、高氧化气氛的操作条件。

    ●尽量采用合理的配料比,稳定配比,减少配比的调整,根据料的结构,阶段性的制定烧结矿FeO的考核指标。

    ●为避免燃料固定碳发生变化给烧结过程气氛、热制度带来波动,我们将含碳量波动大的除尘灰打水后,尽量混匀,稳定除尘灰配比。外购焦粉与高炉筛下焦粉的固定碳出入较大,采取分阶段使用。

    ●稳定操作,稳定水碳,加强岗位联系,看火工勤看断面。

 

5  结论

    ●亚博体育首页烧结矿FeO含量的因素很多,但亚博体育首页FeO的主要因素是固体燃料的配比,因此,“厚料、铺平、低碳、烧透”是高碱度烧结矿的操作方针。在保证供给烧结过程所必须热量的条件下,尽量降低烧结料中的配碳量,是降低烧结矿中FeO含量,提高烧结矿还原性能的主要途径。   

    ●烧结赤铁矿粉时,会对烧结矿的质量带来影Ⅱ向,可适当提高配碳量。

    ●降低烧结矿中FeO含量不是最终目的,关键在于改善烧结矿质量,给高炉冶炼提供强度好、易还原的优质烧结矿。

    ●烧结矿中FeO含量受烧结矿R2SiO2MgO、所用含铁原料及采取的工艺操作制度亚博体育首页,所以在不同原料条件下,生产不同R2MgO的烧结矿,在不能通过实验的前提下,应尽快探索FeO的最佳值。

   

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