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烧结矿转鼓指数的实践研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-04-02  作者:吴宝军  浏览次数:1153
 
核心提示:摘要:随着近些年高炉的大型化发展、冶炼强度的不断提高,对烧结矿产质量的要求也越来越高,特别是烧结矿的转鼓指数,越来越成为许多烧结厂重点研究的课题。如何提高烧结矿的转鼓指数,影响它的因素有哪些?纵观众多文献大多从理论上阐述了上述问题,根据笔者多年的实践经验,本文重点在生产实践上阐述影响烧结矿转鼓指数的因素以及提高装指数的措施。 关键词:转鼓指数;原料结构;料层厚度;烧结矿化学成分成分;操作制度;焦沫粒度
 烧结矿转鼓指数的实践研究

吴宝军

摘要:随着近些年高炉的大型化发展、冶炼强度的不断提高,对烧结矿产质量的要求也越来越高,特别是烧结矿的转鼓指数,越来越成为许多烧结厂重点研究的课题。如何提高烧结矿的转鼓指数,影响它的因素有哪些?纵观众多文献大多从理论上阐述了上述问题,根据笔者多年的实践经验,本文重点在生产实践上阐述影响烧结矿转鼓指数的因素以及提高装指数的措施。

关键词:转鼓指数;原料结构;料层厚度;烧结矿化学成分成分;操作制度;焦沫粒度

0  前言

烧结矿的转鼓指数是衡量烧结矿烧结性能的重要指标,转鼓指数的高低直接决定了烧结矿的机械强度、抗磨强度的高低,它不但会影响烧结矿的入炉量,也会影响高炉的焦炭用量,强度差的烧结矿入炉会使高炉的高温还原性变差,粉末率增加会造成生产成本升高、铁水产量下降等。下面我们就从生产实践上重点阐述影响烧结矿转鼓指数的因素及提高烧结矿的转鼓指数的措施。

1  影响因素及分析

1.1  原料结构的影响

   烧结的原料结构也就是配比,直接决定了烧结矿的矿物组成、各成分的含量及烧结矿的产质量,这是毋容置疑的。合理的原料结构是提高烧结矿转鼓强度的前提。从下表中原料结构的变化,分析判断对烧结矿转鼓指数的影响。(表1)

配比一

配比二

配比三

配比四

物料名称

配比(%)

物料名称

配比(%)

物料名称

配比(%)

物料名称

配比(%)

铁精粉

25

铁精粉

15

铁精粉

0

铁精粉

0

卡粉

5

卡粉

0

卡粉

10

卡粉

10

Pb粉

15

Pb粉

15

Pb粉

22

Pb粉

13

巴西粗粉

12

巴西粗粉

15

巴西粗粉

15

巴西粗粉

20

火箭粉

5

火箭粉

10

超特粉

12

超特粉

20

杨迪粉(大)

10

杨迪粉(大)

15

罗泊河

10

印尼粉

5

碱度

2.0

碱度

2.0

碱度

2.0

碱度

2.0

转鼓

82

转鼓

81

转鼓

78

转鼓

75

如表所示,随着铁精粉的配比减少,烧结矿的转鼓强度呈下降趋势,特别是随着印尼粉等低品物料的配入,转鼓强度下降趋势非常明显。当然为了提高转鼓强度刻意提高磁铁矿配比势必会影响烧结料层透气性,会对烧结矿产量及成本造成一定影响,应根据产能情况而定。

1、料层厚度的影响

   随着烧结机大型化的发展,混合料再台车上布料越来越厚,甚至刻意高达1000mm,厚料层烧结给烧结矿质量提高带来显著效果,特别是由于蓄热作用明显,有效降低了燃耗。下面我们单纯从转鼓指数来对比料层厚度的变化对烧结矿转鼓指数的影响。(表2)

项目

料层厚度

有效烧结面积

机速

转鼓指数

压料操作

1

550

108

1.5

76.5

0

2

600

108

1.5

77.5

0

3

650

108

1.5

77.6

0

4

700

108

1.5

78

0

如表所示,随着烧结料层的逐步提高时,烧结矿转鼓指数也相应提高,但变化并不显著。

2、操作制度的影响

   这里所说的操作制度,我们重点从混合料水分、布料操作分析判断对烧结矿转鼓指数的影响。

项目

混合料水分

转鼓指数

压料厚度

转鼓指数

料层厚度

1

7.5

78.2

50

78

700

2

8

78

200

79.5

700

3

8.5

77.5

300

81

700

4

9

76

500

82

700

如表所示:随着混合料水分的提高,转鼓指数呈下降趋势,当混合料水分逐步由7.5升高到8.5时,下降并不明显,当提高到9.0以上时,转鼓强度下降比较明显。当烧结布料压料厚度从50mm提高到500mm时,转鼓强度提高十分显著。

3、燃料粒度的影响

烧结用燃料粒度的大小也是影响烧结矿转鼓指数的因素之一,因为燃料粒度过大,会造成局部还原性气氛增加,不利于甚至会抑制铁酸钙的生成,而粒度过细会使形成液相的温度不够,造成烧结液相不足,也会影响烧结矿的转鼓指数,适宜的焦沫粒度是生产优质烧结矿的前提。

项目

 

粒度组成(%)

转鼓指数

0--0.5

0.5--1.0

1.0--3.0

3.0--5.0

5.0

1

35

10

25

10

20

76

2

35

10

30

15

10

77

4

25

15

40

15

5

78

6

20

15

55

10

0

78.5

如表所示:随着燃料粒度由两级分化逐步向中间粒度靠拢时,烧结矿转鼓指数有明显提高,当大于5mm粒度消失,小于0.5mm粒度小于20时,转鼓指数最高。

4、烧结矿化学成分的影响

实践证明,烧结矿化学成分中的SiO2,Al2O3、R2、FeO等都对烧结矿转鼓强度有一定的影响,下面我们着重从烧结矿的铝硅比、R2、FeO这三方面进行分析对比。

项目

铝硅比

转鼓指数

R2

转鼓指数

FeO

转鼓指数

1

0.6

74

1.5

74

7

75.5

2

0.5

75.5

1.7

74.5

9

76

3

0.4

77

1.8

76

10

78

4

0.3

78

2.0

78

12

78.2

5

 

 

2.1

78.2

13

78

如表所示:随着烧结矿铝硅比的降低、碱度的升高、亚铁的升高,转鼓指数呈上升趋势,但当碱度提高到20.以上,亚铁提高到12以上时,转鼓强度上升趋势不明显。

2  提高转鼓强度的措施

1、由于磁铁矿组织结构致密坚硬,形状较规则,密度大,烧结料颗粒间有较大的接触面积,烧结时不需要太多的温度和液相即可成型,同时磁铁矿的软化和熔化温度较低,能在较低温度和较少固体燃耗下与脉石成分作用形成低熔点化合物,得到融化度适当、FeO含量较低还原性和转鼓强度较好的烧结矿(摘自≦现代烧结生产实用技术≧)。在实际生产实践中,配加一定比例的磁铁矿切实对提高烧结矿的转鼓强度有积极的影响,同时对降低燃耗有一定的作用。但受地缘及成本的影响,各地添加比例会有很大区别,建议配加比例10%以上。

2、通过表2、表3我们可以看到单纯提高料层厚度不会对烧结矿转鼓指数带来明显变化,尤其是料层提高到600以上时,根据实践研究,单纯的把料层提高到900不进行压料,明显不如料层700压料操作后转鼓强度提升明显。但考虑到成本因素,提高烧结料层厚度是势在必行的,如果在料层厚度提高到最大还要进行压料操作时,虽然转鼓强度提高了转鼓强度,但会严重影响烧结矿产量。建议通过各种措施提高混合料的透气性,只有这样,才能在保证在不影响烧结矿产量的前提下,提高烧结矿转鼓强度。

3、众所周知,燃料粒度在很大程度上决定了烧结矿质量的优劣,适宜的燃料粒度是生产优质烧结矿的前提。通过实践研究,燃料的两级分化越严重,对烧结狂质量影响越大,小于0.5mm、大于3mm特别是大于5mm粒级越少,对烧结矿质量影响越小。建议:0.5mm以下尽量控制在25%以下,最高不能超过30%;大于5mm粒级不能存在,3-5mm粒级尽量控制在10%以下。

4、烧结矿化学成分对转鼓强度的影响显而易见,尤其是烧结矿的碱度、镁铝比,低温、高碱度、氧化性气氛是形成铁酸钙特别是柱状铁酸钙的前提,而铁酸钙含量的增加,可有效提高烧结矿的转鼓强度,所以提高烧结矿碱度对烧结矿转鼓强度的提高有积极意义。而烧结矿的镁铝比不但会对烧结矿强度有较大影响,还会严重影响烧结矿的冶金性能。建议:烧结矿碱度尽量保持在2.0左右为宜,镁铝比尽量控制在0.35以下。

5、控制合理的生溶剂比例,消除由于碳酸盐分解吸收部分热量,对烧结温度造成影响,根据230平米烧结机摸索经验,生溶剂控制在6%以内为宜超过4%以后每升高0.5%基本转鼓下降0.05%左右,根据矿化反应不同生溶剂比例和转鼓指标必然成反比,笔者者根据相关经验梳理一部分趋势与片面数据。具体参数根据各位同仁根据实际产能配矿结构再做具体细化梳理。

3  结语

每个企业的地理位置,操作制度、经营理念等存在较大差异,尤其是近几年受成本压力较大的情况下,好多企业纷纷采取了应对措施,各种非主流矿粉接踵而来,不但给烧结操作、烧结矿质量的稳定造成很大影响,也给高炉顺行带来一定的困难。作为烧结工作者,我们应脚踏实地,在现有情况下寻找有效的解决方案,在优化配料计算、优化工艺、细化操作制度等方面入手,因地制宜、摸索出最适合本企业的发展之路。

 

 
 
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