自熔性烧结矿烧结产质量指标

根据高碱度烧结试验的配矿结构，研究了混合料水分和燃料配比对其产质量指标的影响，确定适宜的混合料水分和燃料配比，实测水分均比设定水分偏低，这是因为烧结原料在一混、二混过程中存在一定量的水分蒸发，以设定水分值来描述。

在燃料配比为4. 9% 时，当水分从9. 25% 提高到9. 75%，垂直烧结速度先升后降，而转鼓强度呈升高的趋势; 当混合料水分为9. 50% 时，烧结产质量指标相对较优。在混合料水分为9. 50% 时，当燃料配比从4. 6% 升高到5. 2%，垂直烧结速度、利用系数和转鼓强度均先升后降; 当燃料配比为4. 9%时，烧结产质量指标相对较好: 垂直烧结速度为20. 33 mm/min，成品率为84. 27%，烧成率为84. 86%，转鼓强度和利用系数分别为75. 56% 和1. 37 t /( m2·h) 。

自熔性烧结矿碱度( CaO /SiO2) 与高炉炉渣碱度相当，一般为0. 9 ～ 1. 2。自熔性烧结矿的含铁矿物主要为磁铁矿、赤铁矿，主要黏结相矿物有钙铁橄榄石( CaOx ·FeO2 － x ·SiO2) 、铁酸一钙( CaO·Fe2O3) 、硅酸二钙( 2CaO·SiO2) 。这种烧结矿的还原性及软熔性较酸性烧结矿好，在高炉单独使用该矿冶炼生铁时，可少加熔剂，能使炼铁焦比下降、产量提高。但是自熔性烧结矿的机械强度差、粉末多，不利于高炉强化炼铁，因而正在逐步被高碱度烧结矿所取代。由于近来球团矿和天然块矿的成本相对较高，大量使用球团矿或块矿会导致铁水成本升高，企业的生产效益下降，因此新钢对自熔性烧结进行了烧结试验研究 。

当烧结矿碱度为1. 00、混合料水分为10. 0%时，研究燃料配比为4. 6%，4. 9% 和5. 2% 时对烧结产质量指标影响情况。

当燃料配比从4. 6%提高到5. 2%时，固体燃料明显升高，垂直烧结速度和利用系数先升后降，成品率有升高的趋势。当燃料配比为4. 9% 时，烧结产质量指标相对较优 。

为考察碱度对自熔性烧结产质量指标的影响，分别进行了碱度为1. 00 和0. 80 的烧结试验研究。在燃料配比为4. 9%时，当混合料水分从10. 00%提高到10. 50%，垂直烧结速度和利用系数先增后降，成品率有下降的趋势。综合起来考虑，当混合料水分为10. 25% 时，烧结产质量指标相对最好; 在混合料水分为10. 25% 时，当燃料配比从4. 6%提高到5. 2% 时，固体燃耗明显升高，垂直烧结速度、利用系数先升后降，转鼓强度有下降的趋势。当混合料水分为10. 25%、燃料配比为4. 9%时，烧结产质量指标相对最优。

在各自适宜条件下，随着自熔性烧结矿碱度的降低，垂直烧结速度、利用系数和转鼓强度均有所下降，而固体燃耗略有升高。故当烧结矿碱度为1. 00 时，其烧结产质量指标优于烧结矿碱度为0. 80 时的烧结产质量指标 。

与高碱度烧结( 碱度为1. 85) 相比，自熔性烧结( 碱度为1. 00) 的固体燃耗相当，而适宜水分更高，产质量指标明显偏低，其中垂直烧结速度和利用系数分别降低了4. 33 mm/min 和0. 22t /( m2·h) ，转鼓强度也降低了9. 39%。

在混合料水分和燃料配比均为最佳的条件下，碱度分别为1. 85，1. 00 和0. 80 的烧结矿冶金性能。与高碱度烧结矿相比，自熔性烧结矿的低温还原粉化指数RDI 3. 15明显更差，且还原度指数RI 更低 。

1) 烧结矿碱度为1. 00 时的烧结产质量指标明显优于碱度为0. 8 时的烧结产质量指标。

2) 与碱度为1. 85 的高碱度烧结相比，碱度为1. 00 的自熔性烧结固体能耗相当，但其产质量指标明显更低: 垂直烧结速度降低4. 33 mm/min，成品率降低1. 09%，转鼓强度和利用系数分别降低9. 39%和0. 22 t /( m2·h) 。

3) 与碱度为1. 85 的高碱度烧结相比，碱度为1. 00的自熔性烧结矿的低温还原粉化指数RDI 3. 15明显更差，从83. 84%下降到到55. 91%，还原度指数RI 也下降3. 65% 。2100433B

自熔性球团矿概述

单独用作高炉原料时，可以不加或少加熔剂。自熔性球团矿一般含铁62%左右，并含有CaO、MgO、SiO₂、A1₂O₃等，用同样的细铁精矿生产的自熔性球团矿与酸性球团矿相比较，前者含铁量较低、含硫较高。自熔性球团矿的气孔率较高，一般在25%左右，强度较低，但单个球的抗压强度也能达到2000N以上，转鼓指数可达95%(ISO标准)；真密度与原料的含铁量和球团矿的碱度有关，在4.5左右；视密度与气孔率关系密切在3.4左右。结晶良好的自熔性球团矿呈钢灰色，条痕为红褐色。

自熔性球团矿结构

自熔性球团矿的矿物组成和结构比较复杂，但仍以赤铁矿(Fe₂O₃)为主，赤铁矿连晶是其固结的基本形式。铁酸钙(CaO·Fe₂O₃)为主要的黏结相。少量的硅灰石(CaO·SiO₂)和正硅酸钙(2CaO·SiO₂)分布在赤铁矿、铁酸钙颗粒之间的渣相中。由于自熔性球团矿液相较多，受表面张力的作用，气孔多呈圆形，且比酸性球团矿的气孔大，气孔率也较高，因而强度较低。但是仍能满足运输、贮存和高炉冶炼工艺的要求。它的还原性好，除了气孔率较高的原因外，它的主要矿物赤铁矿和铁酸钙都是易还原的矿物。特别是高温还原性明显地优于酸性球团矿。实验研究表明：自熔性球团矿在高温下(>1200℃)还原时，试样的表面与中心同时出现金属铁，铁酸钙被还原时析出的CaO与SiO₂结合，形成正硅酸钙(2CaO·SiO₂)，从而避免了SiO₂与FeO形成大量的液态渣相，并提高其还原性，试样中SiO₂含量愈低，其高温还原性愈好。自熔性球团矿的还原膨胀率较高，但只要含碱金属不高，焙烧制度适宜，其还原膨胀率可以控制在允许的范围之内(不大于20%)。自熔性球团矿的焙烧温度区间较窄，对焙烧工艺制度要求严格，单位产品的燃料消耗较高。

熔剂性烧结矿的含铁矿物为磁铁矿及赤铁矿，主要粘结相矿物为钙铁橄榄石、铁酸一钙，硅酸二钙，但与自熔性烧结矿相比较，钙铁橄榄石含量下降，铁酸一钙，硅酸二钙含量上升，烧结矿的还原性有改善，但机械强度仍然不好，其原因与自熔性烧结矿所发生的情况完全相同，故在高炉炉料中逐步为高碱度烧结矿所代替 。

自熔性球团矿生球质量

由于自熔性球团生产中配加了石灰石粉，尽管膨润土配比比生产酸性球时降低了0.5 %，但混合料的成球性能得到改善。特别是第二次试验， 随着操作的不断熟练，造球作业基本正常，生球落下强度明显提高，平均达到5.2 次/0.5 m ，比酸性生球提高2 次/0.5 m 。从成球速度和生球粒度来看，配加石灰石粉后，成球速度快、生球粒度变化快。在球盘打水不及时或量小的情况下，生球粒度在2min 左右即变小， 而打水量偏大时，3 min 左右生球粒度就变大，因此， 必须强化造球操作，及时调整打水量。第二次试验期间，虽然生球粒度仍然变化快、波动大， 但经过第一次试验摸索了一定的操作经验，生球(10 ～ 16 mm)粒度合格率平均为73.64 %，比第一次试验提高了7.51 %， 达到了酸性球生产的水平。试验表明，随石灰石粉的加入，混合料水分降低，当低于7.5 %时， 成球速度减慢，生球落下次数降低。为保证良好的成球性能， 混合料预加水混匀并稳定水分在8.0 %～ 9.5 %之间是很有必要的。

自熔性球团矿总结

通过控制链篦机料层厚度、提高热工温度和环冷鼓风风量三个重点环节,同时稳定各工序的生产操作，以稳定求高质量， 使环冷机内结块情况明显好转；生产的自熔性球团矿质量比较好，进一步证明链篦机-回转窑-环冷机工艺能够满足自熔性球团生产的需求。

链篦机机速控制在2 m/min以下、料层厚度低于170 mm ，即预热时间控制在10.5 min以上时，干球焙烧质量比较稳定，干球FeO 含量能够稳定在5.5 %以下。

链篦机烟罩高温点温度应控制在1030 ～ 1050 ℃；回转窑高温点温度应控制在1100 ～ 1150 ℃。

自熔性球团生产必须有效提高环冷鼓风风量，这是解决环冷机结块的有效方法，同时要保证球团矿亚铁含量的稳定。

试验表明， 稳定工艺线上物料的FeO含量非常重要， 干球FeO 要稳定在5.5 %以下，窑内球FeO 应稳定在2 %以下，从而减轻或避免球团在环冷机内的二次氧化放热现象。 2100433B