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高MgO球团的生产实践
发表时间:[2007-09-10]  作者:赵正明韩学忠刘以顺郝江华王红军郭春法赵利杰  编辑录入:admin  点击数:2260

1  前言

    河北东山冶金工业有限公司烧结厂,现有lTCS网形多膛竖炉,年产球团矿30t52 m2烧结机2台,年产烧结矿140t,为我公司450+179+120=749 m3高炉供矿。高炉炉料结构为30%球团矿+70%烧结矿。生产实践证明,球团矿具有品位高、强度好、粒度均匀、易还原等优点,但是存在着还原膨胀率高、软化熔滴温度低等高温冶金性能问题。由于为满足高炉造渣的要求,烧结矿Mg0达到了3%以上,致使烧结矿强度差,成品率低,且烧结矿的冶金性能也不是最优。

    为了进一步优化高炉炉料结构,改善两矿冶金性能,进一步提高高炉生产技术经济指标,我们提出了烧结矿降低Mg0,球团矿提高Mg0等重大工艺改革的想法,重点是球团矿提高Mg0。根据有关资料介绍,球团中Mg0的含量提高,能够改善球团矿的高温冶金性能。

    因为从理论上讲,球团矿中少量配加Mg0可以形成高熔点相,镁橄榄石[2Mg0۰Si02]和偏硅酸镁[Mg0·Si02]熔化温度分别是l 890℃和l 557℃,对提高球团矿的冶金性能有显著效果。结合本厂现有的原料条件,要想提高球团矿Mg0的含量,就必须重新选择一种新型高Mg0质添加剂,既不能亚博体育首页竖炉焙烧,又不能亚博体育首页高炉炉料结构。根据以往的生产经验,我们最终选择了南宁城日月星大地化工有限公司生产的镁质添加剂代替膨润土进行生产。

2原料条件

    根据我厂的炉型结构,在原料上我们采用酸、碱精粉与镁质添加剂混合,其化学成分如表l

 

 

3配料与造球

31配料方案

    按照预想目标Mg0含量达25%进行配料计算,酸、碱精粉各为50%,配加相应镁质添加剂。牛产配料方案见表2

 

 

32造球及生球质量

    使用镁质添加剂后,与配加膨润土相比,造球效果明显增强,尤其是成球速度快,粒度均匀;生球抗压强度有所降低,但落下强度较以前有所升高;造球盘盘底粘料现象明显减轻。使用镁质添加剂与使用膨润土对生球落下强度、抗压强度、水分的亚博体育首页见图1、图2、图3

 

 

   1)落下强度随着膨润土或镁质添加剂的配加量的增加而增加,但膨润土球没有镁质添加剂球上升趋势明显,取任何一点镁质添加剂球始终比膨润土球的落下强度高。

    2)抗压强度的变化没有明显的规律,但配加镁质添加剂的球没有配加膨润土的球抗压强度高。

    3)随着膨润土或镁质添加剂的配加量的增加,水分都呈上升趋势,但取任何一点镁质添加剂球水分始终比膨润土球水分大。

    通过以上3种结果可见,第1种对我们使用镁质添加剂生产是有好处的,第2种、第3种均没有用膨润土效果好,会给焙烧带来一定的亚博体育首页,但尚且能够满足竖炉生产的要求,今后操作中可进一步优化改进。

    针对前期使用镁质添加剂所出现的问题,我们根据实际情况逐一进行了解决。针对生球质量差、水分大的情况,增加了进润磨精粉量,提高精粉细度,以达到降低配加镁质添加剂量的问题,减少生球含水量。同时,降低精粉烘干温度,保证物料原始水分,减少外加水量,调整球盘角度及刮刀位置,延长成球时间,以此来达到提高生球质量的目的。通过努力,生球质量的确有了较大提高,满足了人炉要求(见表3)

4  TCS竖炉焙烧

    生产普通酸性球团时,上燃烧室温度控制在l 050℃,下燃烧室温度控制在980℃,球刚矿转鼓指数达90%以上,日产量为980 t

    使用镁质添加剂生产镁质球团后,由于球网矿中Mg0含量高,要求的焙烧温度高,在生产过程中,根据生产经验,须逐步提高焙烧温度。于是将上燃烧室温度由l 100℃提升到1150℃,下燃烧室温度南l 000℃提高到l 050℃,但球团矿质量未见好转,转鼓仅为60%多,生球多,日产量降至800 t。通过分析认为,风机风量小,炉内高温废气量小,焙烧能力弱,预热带温度低,生球干燥不好,热爆现象严重,炉内粉尘量大,透气性差,致使产量降低。

    针对风机风量小,更换成大风量风机,将原来4台助燃风机(风量为17 000 m3h,全压22 kPa,总风机风量17000×4=68000m3h)更换为2台高压风机(风量为48 000 m3h,全压28kPa,总风机风量48000×2=96 000m3h)。更换风机后,焙烧能力以及料层穿透能力明显加强,预热带温度达到600700℃,干燥带温度达到1 80240℃,产量达到l 000 td以上,转鼓由原来60%,上升至78%~80%。但是由于更换风机后,各工艺参数发生变化,焙烧温度控制不当,加上炉内粉尘量大,导致各喷烧孔粘结,亚博体育首页正常生产,不得不停炉检修。再次开炉后,吸取以前教训,根据实际情况控制焙烧温度,其热工制度见表4

 

 

41成品球团矿的理化性能

    为了保证生球入炉质量和成品球的Mg0含量,配加镁质添加剂生产比用膨润土配比增加了081个百分点,球团矿添加剂成本略有提高,但成本可通过高炉增铁降焦来降低,F}1TCS竖炉工艺设备焙烧能力的局限,转鼓强度下降了57个百分点,但仍能保证85%以上,完全满足450 m3高炉生产物理强度的需求,并且冶金性能有了很大的改善。成品球团矿的理化性能对比见表5

 

 

42高炉炉料整体效果

    1)提高Mg0的含量以后,虽然球团矿本身TFe下降061个百分点,但从高炉整体炉料结构来看品位还是提高了。因为保证不亚博体育首页高炉造渣(渣中Mg0的要求)的前提下,可以改善烧结矿的各项指标,使烧结矿Mg0降低、燃料消耗降低、510 mm粒级降低,使烧结矿的品位、成品率、转鼓指数等指标得到优化提高。降低Mg0后的烧结矿指标与原来指标对比见表6

2)高炉使用高镁球团矿后,由于球团矿的还原性和熔融性能的改善,高炉透气性指数得以提高,同时带人高炉渣中的Mg0也得到了提高,达到了l 0%以上。高炉渣中Mg0提高后,不仅提高了炉渣三元碱度,降低生铁含硅量,而日.渣子的流动性、稳定性变好,提高了炉渣脱硫、排碱能力,使炉渣具有良好的综合冶金性能,解决了低硅冶炼过程中易出现炉凉、炉况不顺的间题,为高炉冶炼低硅生铁创造了良好的条件,高炉利用系数得以提高,焦比得以降低,效果特别明显。3#高炉使用高Mg0球团矿的冶炼效果指标见表7

5  结论

    通过生产结果来看,用镁质添加剂生产高镁球团矿是非常可行的,而且高镁球团的冶金性能比普通球团矿的冶金性能提高了很多,极大地促进了炼铁指标的改善,为我公司高炉冶炼低硅生铁奠定了基础,给我公司创造了很大的经济效益。但是我们的生产中还存在着一些问题,如炉内碎粉多、返粉大,炉底排料处环境差,球团矿转鼓指数不高,尤其是炉内粉尘量大导致各个燃烧室出风口易堵塞等诸多问题,有待我们在今后的生产中加以解决。我们将继续学习先进兄弟单位的生产经验,力争使球团矿的生产指标更加优化。

 

                                                                    河北东山冶金工业有限公司烧结厂

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