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追根溯源如何正确认识烧结矿质量


日期:2020-01-27     阅读:1041     

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自1980年代以来,高碱度烧结矿一直是中国高炉炼铁的主要原料。不论装料组成,生铁成本,废物排放和环境保护的比例如何,烧结矿的生产对高炉炼铁都有重要影响。烧结矿的质量在高炉铁的生产,能耗,生铁质量和高炉寿命中起着关键作用。烧结矿的质量包括三个部分:化学性能,物理性能和冶金性能。它们之间的关系是:化学性质是基础,物理性质得到保证,冶金性质是关键。

化学性质是基础

烧结矿的主要化学性质包括品位,碱度和SiO2,MgO,Al2O3,FeO含量以及有害元素如S,P,Ka2O,Zn,Cl的含量。

铁品位对烧结矿质量的价值。含铁等级是烧结矿质量的核心。长期以来,提高烧结矿质量的核心问题是不断提高烧结矿的等级,降低烧结矿的SiO2含量。随着品位的提高,炉渣的量减少,高炉炼铁的产量增加,燃料比降低。近年来,许多钢铁公司都采用了低品位和大摆角的做法。主观上的愿望是降低成本,但实际情况适得其反,导致排放量大,燃油比高和结果效率低下。总结历史经验,要继续走精细材料之路,以达到低成本,低燃料比,高效炼铁的目的。

碱度对烧结矿质量的价值。理论研究和多年的生产实践证明,高碱度是烧结矿质量的基础。由于烧结矿的质量取决于其矿物成分,因此烧结矿的矿物成分取决于碱度。高炉炼铁的最佳碱度范围为1.902.30。在生产实践中,烧结矿的强度和粒度,烧结矿的冶金性能与碱度直接相关。烧结矿的质量与碱度密切相关,烧结生产必须坚持高碱度的方向。

SiO 2含量值对烧结矿质量的影响。 SiO 2是烧结矿质量的重要元素。在烧结生产中,SiO 2是通过烧结形成的炉渣相的主要成分,并且也是铁氧体钙的烧结相的重要成分。在烧结矿生产中,SiO2含量不能太低或太高,最佳含量为4.6%5.3%,而0.10.3 Al2O3/SiO2是形成复合铁酸钙的重要条件。当SiO 2含量小于4.6%时,矿渣相的不足会影响烧结矿的强度;当SiO 2高于5.3%时,随着硅酸盐渣相的增加,烧结矿的强度和冶金性能将受到影响。

Al2O3含量值对烧结矿质量的影响。对于烧结矿的质量,Al2O3含量也是影响质量的重要因素。首先,某些Al2O3/SiO2是烧结针状复合钙铁氧体的重要条件。没有Al2O3的烧结矿不能形成SFCA,但是含量不能太高,超过2%,会影响烧结矿的冷强度和RDI。指数。烧结体的Al 2 O 3含量通常控制在1.0%至2.0%的范围内。

MgO含量对烧结矿质量的价值。 MgO含量是烧结矿质量的负能量因子。改善烧结矿的低温还原和粉化性能是有益的,并且其基于减少烧结矿的还原。 MgO在烧结过程中容易与Fe3O4反应形成氧化镁磁铁矿(MgOFe3O4),阻碍了烧结过程中Fe3O4氧化成Fe2O3,并减少了铁酸钙相的形成,导致冷强度降低,烧结矿减少。烧结生产要配备MgO的原因是为了满足高炉铁渣流动性,脱硫和除碱(K2O + Na2O)的需求。

FeO含量对烧结矿质量的价值。 FeO含量也是烧结矿的重要含量。 FeO的含量直接影响烧结矿的强度,晶粒度和冶金性能。烧结矿的FeO与碳密切相关。烧结生产应追求高强度和低FeO的目标。目前,全国平均水平的FeO含量为8.40%8.50%。为了追求高强度,一些公司单方面地增加了FeO的含量,这既不科学也不合理。烧结矿的强度与FeO有关,但取决于烧结矿的矿物成分。表1列出了烧结矿的不同矿物成分的强度。表2列出了FeO含量对烧结矿质量的影响。FeO含量高的硅酸盐矿物相的强度相对较低。考虑到烧结矿的强度和冶金性能,FeO含量越高,烧结矿的强度就越高。 FeO含量应小于9%,6.5%8.5%。最佳范围。

S,P,Ka2O,ZnO和Cl等有害元素的含量是烧结矿质量的不可忽略的部分。这些有害元素应加以控制,其危害和限制列于表3。

保证物理性能

强度和粒径是烧结矿的主要物理性能,此外还有堆积密度和孔隙率。强度和粒度是烧结矿的重要质量指标,因为它是高炉上部的一个限制环节。

不同的高炉体积对烧结矿的强度和晶粒尺寸有不同的要求。新修订的《高炉炼铁工程设计规范》列出了不同炉容量对烧结强度,FeO和粒径的不同要求。有关详细信息,请参见表4。

冶金性能是关键

烧结矿的冶金性能包括900°C还原(RI),500°C低温还原粉化(RDI),负荷降低软化(TBS,TBE,△TB)和液滴特性(TS,Td,△T ,ΔPm,S值),这些特性反映了高炉冶炼过程中烧结矿的特性。

高炉炉中含铁炉料的状态可分为三种:块状,软化和熔融滴落。高炉上部的阻力损失占高炉总压力损失的15%,而炉体下部和炉腰的软化区的阻力损失占25%。总压力损失的百分比,以及熔炉腹部位置的熔滴区的阻力。该损失占高炉总压力损失的60%。因此,影响高炉顺行的主要部分是高炉下部的液滴滴落带。因此,保持高炉稳定和长期的新概念是:高炉操作主要是控制高炉下舱底的气体体积指数,辅以高炉的上布操作,形成了大平台加小漏斗的气体分布曲线。

900℃的劣化不仅影响高炉上部的气体利用率,还影响其回流性能,即影响高炉下部的气体渗透性。因此,这是基本的冶金性能,一般碱度的碱度为1.9。度烧结,其RI值应大于85%。

500°C的低温还原粉化性能是高炉中烧结矿的低温还原强度。它是高炉上部通风的限制环节。高炉冶炼需要RDI +3.15≥72%。如果粉化指数低于60%,则应在进入熔炉之前先进行喷涂。过去曾喷过CaCl2,但Cl进入高炉的危险太大。因此,现在可以减少不含氯的新型环保产品,从而降低RDI指数。

高炉冶炼要求烧结矿的初始软化温度(TBS)高于1050°C。低于900°C的酸电荷不利于高炉中部软化区的渗透性。烧结矿的软化性能通常与焊剂的矿物形式有关。硅酸盐助熔剂降低了TBS值,而碳酸盐助熔剂帮助增加了烧结矿的TBS值。

液滴性能是烧结矿冶金性能最重要的性能之一,因为液滴带的透气阻力占高炉总电阻损失的60%以上。因此,应注意提高烧结矿液滴的性能,而烧结矿的液滴性能与其品位,SiO2,Al2O3,FeO,TiO2等成分的含量有关。高品位,低渣,低Al2O3,低FeO烧结矿,其液滴性能更好,反之亦然。高炉炼铁要求积分装料的S值≤40(kPa°C)。

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