試驗原料

印尼海砂的化學(xué)成分和粒度組成見表1和表2。由表1、表2可知,印尼海砂鐵品位較低,為56.54%,以磁鐵礦為主,Cu、Pb、Zn、K2O和Na2O含量較低,Al2O3和MgO含量稍高,而TiO2很高,達(dá)到12.11%;與磁鐵精粉相比,粒度較粗,-200目粒級僅占3.17%,且從80目到200目之間各粒級均勻分布。其顆粒形狀比較規(guī)則、結(jié)構(gòu)致密、表面光滑、硬度和熔點比較高。

試驗方法與方案

1.試驗方法

燒結(jié)試驗在300 mm×700 mm燒結(jié)杯中進(jìn)行,點火負(fù)壓為7kPa ,燒結(jié)負(fù)壓1 2kpa ,點火時間90s ,混合料水分8.5% ,在圓筒混合機內(nèi)制粒5min。固定料層650 mm ,鋪底料厚度30 mm。燒結(jié)礦化學(xué)成分由杭鋼煉鐵廠原料化驗室檢測,冶金性能按國家標(biāo)準(zhǔn)的還原爐檢測。低溫還原粉化性能檢測方法按照GB/ T13242- 91規(guī)定的“低溫粉化試驗靜態(tài)還原后使用冷轉(zhuǎn)鼓的方法”進(jìn)行。檢測結(jié)果用還原粉化指數(shù)RDI+6.3, RDI+3.15和RDI-0.5表示。還原性檢測方法按照GB/ T13241-91規(guī)定的“鐵礦石還原性的測定方法”進(jìn)行的。

2.試驗方案

含鐵原料取自杭鋼煉鐵廠燒結(jié)車間圓盤給料機的混勻礦和印尼海砂,考察不同海砂配比(0、5%、10%、15%)對燒結(jié)產(chǎn)質(zhì)量及冶金性能的影響。表3是原料的化學(xué)成分,表4是不同海砂配比時的配礦方案。

試驗結(jié)果及分析

1.印尼海砂對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響

為了解印尼海砂的燒結(jié)性能,通過燒結(jié)杯試驗系統(tǒng)考察了不同海砂配比時,對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響。燒結(jié)礦的化學(xué)成分TFe52.30%左右,SiO2為5.95%~6.30%,R2為1.90,水分8.5%,焦粉配比固定在5%。由表5可知,隨著海砂配比的增加,垂直燒結(jié)速度降低,但轉(zhuǎn)鼓強度先增加后降低,利用系數(shù)在海砂配比超過5%后,利用系數(shù)開始降低,固體消耗總體穩(wěn)定。這是因為,印尼海砂粒度較粉礦細(xì),但又較造球精粉要粗,且顆粒表面光滑,造球困難導(dǎo)致其燒結(jié)透氣性下降,垂直燒結(jié)速度下降。但由于海砂中的鐵大部分以磁鐵礦形式存在,且燒結(jié)速度慢,高溫保持時間長,故在含鈦較高情況下,固體消耗沒有增加,且強度還略有提高。

2.海砂配比對燒結(jié)礦冶金性能的影響

表6是印尼海砂對燒結(jié)礦冶金性能的影響。由表6可知,隨著海砂配比的增加,燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI+3.15mm急劇降低,從58.49%降低到了37.39%。原因可能是由于燒結(jié)礦中的鈣鈦礦數(shù)量增加,使燒結(jié)礦中裂紋的數(shù)量增多造成熱應(yīng)力增大所致。當(dāng)海砂配比為5%時,燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)降低較小,考慮到燒結(jié)礦中在不配加印尼海砂時,燒結(jié)礦中已經(jīng)有較高含量的TiO2,為0.81%,故推薦海砂配比5%左右。當(dāng)燒結(jié)其它原料中TiO2含量降低時,可以考慮適當(dāng)提高印尼海砂的配比。從燒結(jié)礦的還原性來看,隨著印尼海砂配比的增加,燒結(jié)礦的還原性增加。這是因為海砂配比增加后,燒結(jié)礦的裂紋數(shù)量增加,比表面積增加,從而增加了與還原氣體的接觸面積所致。

結(jié)語

1)在杭鋼現(xiàn)有的燒結(jié)原料中,配加印尼海砂,垂直燒結(jié)速度降低,燒結(jié)礦利用系數(shù)呈下降趨勢,但燒結(jié)成品率和燒結(jié)礦冷態(tài)轉(zhuǎn)鼓強度在一定范圍內(nèi)有所提高。2)隨著印尼海砂配比的增加,燒結(jié)礦的還原性增加,但低溫還原粉化指數(shù)急劇惡化。從穩(wěn)定低溫還原粉化指數(shù)出發(fā),在杭鋼現(xiàn)有的燒結(jié)原料基礎(chǔ)上,印尼海砂的配比控制在5%左右為宜。（本文表略）

本文作者：王志遠(yuǎn) 何明杰 單位：杭州鋼鐵集團公司煉鐵廠