CN103572043A

CN103572043A - 低碱度烧结矿的生产方法

Info

Publication number: CN103572043A
Application number: CN201210258499.7A
Authority: CN
Inventors: 韩凤光; 韩宏松; 邱金龙
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN103572043B

Abstract

本发明涉及一种低碱度烧结矿的生产方法。为了进一步提高高炉入炉烧结矿的铁品位，降低碱度的同时能够保证烧结矿质量成了目前大高炉（>3000m3）对入炉原料的迫切需要。本发明在烧结配料过程中将烧结矿中的碱度控制在1.6~1.8，MgO成分控制在质量百分含量为1.2~1.5%范围之内，同时控制烧结混合料水分6.3~6.5%的范围，700mm料厚的情况下烧结负压控制在14~16KPa，配碳量控制在4.2~4.8%范围之内，其它烧结步骤按照传统生产工艺流程进行。本发明有效地解决了降低碱度烧结矿质量变差的技术性难题。

Description

低碱度烧结矿的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种低碱度烧结矿的生产方法，属于钢铁冶金技术领域。

背景技术：

高炉追求精料冶炼，而高入炉品位是精料的内容之一。因此，追求高品位烧结矿是实现精料冶炼的前提。为了保证一定的烧结矿强度和成品率，以满足高炉冶炼的需求，高碱度（R大于1.8）烧结是目前炼铁界比较普遍的做法。但是，随着铁矿石资源的劣质化趋势越演越严重，铁品位愈来愈不如从前，而另一方面大型化的大高炉对烧结矿的质量要求愈来愈严格，尤其是对铁品位的要求也越来越高。而提高碱度将会导致原本不高的烧结矿铁品位进一步下降。众所周知，高炉入炉烧结矿铁品位下降1%，燃料比升高1.5%，产量下降2.5%，吨铁渣量增加30kg/t，高炉煤比下降15kg/t。

根据测算，铁矿石品位对燃料费用的影响如下表1所示（以58％品位铁矿石为基准）。

表1 铁矿品位对燃料费用的影响

矿品位下降（％）	多耗焦炭量（kg/t）	焦炭成本增加（元/t铁）	多耗煤粉（kg/t铁）	煤成本增加（元/t铁）	燃料费用增加（元/t铁）
						1	6.15	11.07	2.10	2.10	13.17
2	13.22	22.14	3.20	3.20	25.34
						3	18.45	33.21	6.30	6.30	39.51
4	24.60	48.28	8.40	8.40	56.68
						5	30.75	55.35	10.50	10.50	65.85
6	36.90	66.42	12.60	12.60	79.02
						7	43.05	77.49	14.20	14.20	91.69
8	49.20	88.56	16.80	16.80	105.36

从表1可看出，高炉入炉烧结矿铁品位对高炉燃料费用的影响非常明显。低品位烧结矿会给钢铁企业生产带来较大的整体经济利益影响。

因此，提高碱度虽然可以一定程度上增强烧结矿的转鼓强度和成品率，但是提高碱度后将引起铁品位进一步下降，以及高炉各个生产参数的进一步恶化。与此同时，高炉使用高碱度的烧结矿，必须同时加进更多的硅石中和以满足造渣需要，从而进一步提高了出渣量。

在保证烧结矿质量的前提下降低碱度成为提高高炉入炉烧结矿铁品位的主要技术手段之一。解决这一技术难题成为烧结生产的迫切需求。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种低碱度烧结矿的生产方法，解决因提高烧结矿铁品位而降低其碱度（R=1.6~1.8）所引起的烧结矿质量较差的技术难题而产生。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

低碱度烧结矿的生产方法，在烧结配料过程中将烧结矿中的碱度控制在1.6~1.8，MgO成分控制在质量百分含量为1.2~1.5%范围之内，同时控制烧结混合料水分6.3~6.5%的范围，700mm料厚的情况下烧结负压控制在14~16KPa，配碳量控制在4.2~4.8%范围之内，其它烧结步骤按照传统生产工艺流程进行。

有益效果：

本发明技术的关键在于巧妙地利用了通过控制烧结矿MgO含量可间接控制烧结矿烧结矿有效液相量，以及通过参数控制手段让烧结矿形成易于生成冶金性能较好的复合铁酸钙的烧结气氛进而达到提高烧结矿质量的作用。主要原理如下：

1．MgO含量越高有效液相开始形成温度越高。烧结矿在一定范围内降低MgO含量后，有效液相量可增加，但是高炉为了顺利排渣，需要一定量的MgO含量。因此必须将MgO控制在一个合理的范围之内；

2．根据铁酸钙原理，强度和还原性较好的铁酸钙形成于1205℃。因此将低碱度烧结料的配碳量控制在一定范围内，使其最高烧结温度位于1150~1300℃之间。这一气氛下，烧结矿容易促进铁酸钙含量的生成；

3．在700mm料层的情况下，将负压下调至14~16KPa将导致烧结试验的延长，烧结矿高温保持时间延长，熔剂矿化更加充分，有利于液相量的发展和晶相的完善，总体烧结矿质量得到提高。

与现有技术相比较，本发明主要具有以下特点：

1．本发明主要利用低碱度条件下，通过控制参数达到烧结料生成大量起着固结作用的有效液相，以保证烧结矿的强度和成品率，有效地解决了降低碱度烧结矿质量变差的技术性难题；

2．通过将烧结矿的MgO含量、混合料水分、烧结负压和配碳量控制在一定范围内，使烧结矿生成含有大量强度好冶金性能优良的复合铁酸钙组分的烧结矿；

3．降低MgO的同时，烧结矿铁品位得到进一步提升；降低燃料消耗；烧结矿铁品位得到提高的同时烧结矿质量没有恶化；操作简单，易于实现。

具体实施方式：

根据高炉需要以及铁矿石的质量状况，决定碱度（R=1.6~1.8）大小，同时将烧结矿MgO含量控制在1.2~1.5%范围之内。按照上述约束条件进行配料计算。为了保持一定的烧结时间，烧结混合料水分控制6.3~6.5%范围内，按照700mm的料层厚度将负压控制在14~17KPa之间。与此同时，为了避免烧结温度过高不利于复合铁酸钙的生成，配碳量应控制在4.2~4.8%范围内。按照低碱度烧结矿的生产方法进行组织生产，经过冷却整粒后可得到不低于高碱度范围的烧结矿转鼓强度和成品率。

实施例1：

烧结矿原来碱度为1.90，铁品位仅为57.4%，转鼓强度为65.73%，成品率74.45%。为了进一步提高烧结矿铁品位和高炉入炉品位，将烧结矿碱度降低至1.70，同时将MgO含量从1.8%降低至1.6%，混合料水分从6.8%下调至6.5%，负压从16.5KPa下调至15.0KPa，同时将燃料从5.5%下降至4.6%。根据上述条件进行配料，将制备好的混合料在混合机中进行混匀，然后布料、点火和抽风烧结，料层厚度保持700mm水平不变。经过冷却整粒后，进行相关指标的测定。结果发现，烧结矿铁品位从57.4%提升到58.1%，转鼓强度从65.73%提高到67.55%，成品率从74.45%提高到75.54%，燃料消耗从67.19kg/t降低到65.11kg/t。将烧结矿经过破碎、胶结、粗磨和抛光后在偏反显微镜下观察组分变化情况，结果发现烧结矿中冶金性能较好的复合铁酸钙得到较大提升，从原来的32.31%提高到35.46%，与此同时烧结矿的冶金性能也得到改善，还原度也从原来的79.2%提高到82.3%。应用本发明技术后，降低碱度后引起烧结矿质量的变化具体见表2：

表2 应用本发明后高低碱度烧结矿质量变化情况（%）

编号	铁品位	TI强度	成品率	铁酸钙含量	燃料消耗	还原度RI
							高碱度烧结矿（1.9）	57.4	65.73	74.45	32.31	67.19kg/t	79.2
低碱度烧结矿（1.7）	58.1	67.55	75.54	35.46	65.11kg/t	82.3

实施例2：

在梅钢现有用料条件下，进行烧结生产。铁料中，梅山自产精矿粉占20%，澳大利亚进口矿占49%,巴西精矿占31%。烧结矿原碱度为2.0，铁品位仅为57.2%，转鼓强度为67.25%，成品率76.33%。随着梅钢4070m3大高炉投产，高炉对烧结矿的铁品位和转鼓强度要求更加严格。为了进一步提高烧结矿铁品位和高炉入炉品位，将烧结矿碱度降低至1.65，同时将MgO含量从1.78%降低至1.55%，混合料水分从6.8%下调至6.5%，负压从16.5KPa下调至15.0KPa，同时将燃料配比从5.5%下降至5.0%。按照上述条件进行配料，将制备好的混合料在混合机中进行混匀，然后布料、点火和抽风烧结，料层厚度保持700mm不变。

烧结结束后继续以8KPa的负压进行抽风冷却，废气温度达到150℃后进行破碎、筛分整粒，并进行相关指标的检测。结果发现，烧结矿铁品位从57.2%提升到58.2%，转鼓强度从67.25%提高到67.35%，成品率几乎持平，从76.33%变化为76.21%，，燃料消耗从68.82 kg/t降低到66.34 kg/t。将烧结矿磨制矿相样品在偏反显微镜下进行烧结矿矿相组分检测。结果发现，碱度降低至1.65后，复合铁酸钙还能维持在高碱度（R=2.0）的水平上，铁酸钙组分从35.33%提高到35.45%。与此同时烧结矿的冶金性能几乎与原来持平，还原度从原来的77.9%变化到77.1%。应用本发明技术后，降低碱度提高铁品位为高炉带来了较大的经济效益，同时烧结矿质量也略有上升。

应用本发明技术后，降低碱度后引起烧结矿质量的变化具体见表3：

表3 应用本发明后高低碱度烧结矿质量变化情况（%）

编号	铁品位	TI强度	成品率	铁酸钙	燃料消耗	还原度RI
							高碱度烧结矿R=2.00	57.2	67.25	76.33	35.33	68.82kg/t	77.9
低碱度烧结矿R=1.65	58.2	67.35	76.21	35.45	66.34kg/t	77.1

Claims

1.一种低碱度烧结矿的生产方法，其特征是：在烧结配料过程中将烧结矿中的碱度控制在1.6~1.8，MgO成分控制在质量百分含量为1.2~1.5%范围之内，同时控制烧结混合料水分6.3~6.5%的范围，700mm料厚的情况下烧结负压控制在14~16KPa，配碳量控制在4.2~4.8%范围之内，其它烧结步骤按照传统生产工艺流程进行。