摘  要  某廠燒結(jié)礦原料主要包括：燒結(jié)混勻料、返礦、熔劑（白云石、石灰石、生石灰）和燃料（煤粉），所得燒結(jié)礦成品率為81.6%，轉(zhuǎn)鼓強度為76%，TFe品位56.2%，F(xiàn)eO含量9.65%。在保證較優(yōu)良的參數(shù)指標(biāo)條件下，為了提高燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度，對其進(jìn)行了燒結(jié)杯試驗研究。結(jié)果表明：在水分添加6.5%，配碳量5.5%，堿度1.98，燒結(jié)點火溫度1050℃的條件下，可以得到燒結(jié)礦：轉(zhuǎn)鼓強度79.5%，成品率86.5%，TFe品位56.4%，F(xiàn)eO含量8.78%。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度成品率  TFe  FeO

Abstract  The sinters which come from the fourth sintering plant of some steel are mainly composed of four: sintering blending material, return mine, flux(dolomite, limestone, quick lime) and fuel (coal) ,and the income of the sinter yield is 81.6%,the sinter drum strength is 76%, the grade of the TFe is 56.2%,the grade of the FeO is 9.65%.In order to improve the sinter drum strength ,and at the same time ,to guarantee the good parameters of the original sinters, experiment of the sinter cup has been used.The results show that: when moisture added to 6.5%, carbon charging rate comes to 5.5%, alkalinity improves to 1.98, sintering ignition temperatureincreased to 1050 ℃,we can get the sinters which have:79.5% of drum strength,86.5% of sinter yield,56.4% of TFe,8.78% of the FeO content.

Key words  sinter  drum strength  sinter yield  TFeFeO

轉(zhuǎn)鼓強度是對燒結(jié)礦質(zhì)量評價的一個非常重要的指標(biāo)，直接影響到燒結(jié)礦煉鋼的過程的好壞，高強度的燒結(jié)礦對煉鐵過程中高爐布料和料柱透氣性有重要影響，不同的鋼鐵廠對燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度的要求不同，國家規(guī)定的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度的要求是≥70%，某廠燒結(jié)廠生產(chǎn)的燒結(jié)礦在其原有的配料方案和操作制度下可以達(dá)到76%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高余了國家的要求，但是還是達(dá)不到某廠燒結(jié)礦77%的轉(zhuǎn)鼓強度的指標(biāo)要求。為此，本研究延用某廠燒結(jié)原料的基礎(chǔ)上，對其配料制度進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從二元堿度、配碳量、水分入手，得到了較好的試驗結(jié)果，在提高轉(zhuǎn)鼓強度的基礎(chǔ)上，保證了TFe品位，提高了成品率，降低了FeO含量，同時也探索性的發(fā)現(xiàn)了影響燒結(jié)礦FeO含量的因素，對其合理開發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)[1-4]。

1  燒結(jié)原料性質(zhì)

某廠燒結(jié)礦原料主要由：燃料（煤粉），熔劑（白云石、石灰石、生石灰），返礦，混勻料幾部分構(gòu)成。對原料：混勻料和返礦進(jìn)行了化學(xué)多元素分析如表1、2所示，對燃料（煤粉）進(jìn)行了固定碳含量分析如表3所示，對熔劑（白云石、石灰石、生石灰）進(jìn)行了二元堿度化學(xué)元素分析如表4所示。

如表1所示，對混勻料進(jìn)行化學(xué)多元素分析，可見混勻料中TFe品位59.24%，F(xiàn)eO含量9.08%，二元堿度0.17，Al2O3含量1.37%，MgO含量0.32%，MnO含量0.20%，S、P含量都較低，TFe品位較高，F(xiàn)eO含量也較高，二元堿度較低，Al2O3含量較為適當(dāng)，MgO含量也較低。

如表2所示，對返礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析，可見返礦中TFe品位54.25%，F(xiàn)eO含量2.40%，二元堿度1.71，Al2O3含量1.74%，MgO含量1.63%，MnO含量0.18%，S、P含量都較低，TFe品位較為適中，F(xiàn)eO含量較低，二元堿度較高，Al2O3含量較高，MgO含量也較高。

如表3所示，對燃料（煤粉）進(jìn)行固定碳含量化學(xué)分析，可見在煤粉中固定碳含量81.83%，灰分11.04%，揮發(fā)分7.13%，發(fā)現(xiàn)煤粉中的固定碳含量較高，揮發(fā)份較低，符合燒結(jié)過程中燃料要求。

如表4所示，對熔劑（白云石、石灰石、生石灰）二元堿度化學(xué)分析，可見熔劑中石灰石CaO含量47.86%，SiO2含量1.90%，白云石CaO含量39.12%，SiO2含量1.89%，生石灰CaO含量76.23%，SiO2含量3.32%，發(fā)現(xiàn)熔劑中石灰石堿度最高為25.19，然后是生石灰22.96，最后是白云石20.69，熔劑堿度整體都較高，在配料過程中可以通過調(diào)節(jié)熔劑的量來改變燒結(jié)堿度。

2  燒結(jié)杯試驗研究

2.1  試驗方案的確定

由于某廠原燒結(jié)礦配料制度中堿度為1.83，配碳量為4.3%，水分為5.0%，為了確定較為合適的提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度的試驗方案，在點火溫度1050℃，其他點火制度相同的條件下，采用先在配碳量和水分固定條件下探索最佳堿度，然后在最佳堿度條件下固定配碳量探索最佳水分條件，最后在最佳堿度和最佳水分條件下探索最佳配碳量，得出最佳的燒結(jié)礦試驗轉(zhuǎn)鼓強度和成品率，然后綜合三種條件確定最優(yōu)的燒結(jié)礦配料方案，試驗全流程圖見圖1。

2.2  堿度試驗[5-7]

在不改變某廠原燒結(jié)配料制度中水分添加5.0%，配碳量4.3%的條件下，通過調(diào)節(jié)熔劑（白云石、石灰石、生石灰）的比例達(dá)到改變堿度的目的，分別從堿度1.83、1.85、1.88、1.90、1.92、1.95、1.98、2.00、2.02探究得到試驗燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度、成品率，化學(xué)多元素分析TFe、FeO如表5、圖2。

由表5可見，在水分添加5.0%，配碳量4.3%，燒結(jié)點火制度不變的條件下，在堿度為1.98，可以得到77.9%的轉(zhuǎn)鼓強度,84.4%的成品率，56.3%TFe，8.50% FeO的燒結(jié)礦，雖然堿度，TFe品位，F(xiàn)eO指標(biāo)達(dá)到了試驗要求，但是成品率較低，為此在堿度為1.98條件下，進(jìn)行了水分和配碳量的試驗。

由圖2可見，在水分添加5.0%，配碳量4.3%，燒結(jié)點火制度不變的條件下，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度和成品率隨著堿度的提升先增大，當(dāng)堿度達(dá)到一個較大的條件時，又反而降低，堿度增加主要是混勻料中的CaO含量增加，燒結(jié)礦中的主要成分鐵酸鈣會增多，燒結(jié)礦的強度便會得到提升，從而可以得出最佳的堿度條件為1.98。

同時發(fā)現(xiàn)在堿度不斷增加的過程中，燒結(jié)礦FeO含量卻在逐漸降低，堿度增加，混勻料中的SiO2 減少，和FeO結(jié)合生成的硅酸鐵會減少，轉(zhuǎn)化成的FeO會較少，因而FeO含量會降低，TFe含量則在一個相對平衡的數(shù)值上下小范圍波動[10]。

2.3  水分添加試驗

在堿度試驗得出最佳堿度1.98基礎(chǔ)上，配碳量定為4.3%，通過調(diào)節(jié)水分添加，讓水分變化分別為：5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%，探究得到的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度、成品率，化學(xué)多元素分析TFe、FeO如表6、圖3。

由表6可見，在水分添加試驗中，水分添加量為6.5%，可以得到78.8%的轉(zhuǎn)鼓強度，85.6%的成品率，56.5%TFe，8.57% FeO的燒結(jié)礦，試驗效果較好，但是為了探究配碳量的影響，后續(xù)也進(jìn)行了配碳量的試驗研究。

由圖2可見，在堿度試驗得出最佳堿度1.98的基礎(chǔ)上，配碳量定為4.3%，點火制度不變，隨著水分的不斷增加，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和成品率先升高，當(dāng)水分添加達(dá)到一個較大的值后，反而降低，得到最合適的水分添加比例6.5%，在≤6.5%的水分條件下，燒結(jié)原料的治粒效果較好，燒結(jié)過程中料層的透氣性較好，燒結(jié)礦焙燒更加充分，粘結(jié)相生成多，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度和成品率更高，但當(dāng)水分添加過多后，燒結(jié)料透氣性變差，燒結(jié)礦焙燒不夠充分，粘結(jié)相生成較少，生成的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和成品率就會降低。

同時發(fā)現(xiàn)在水分不斷增加的過程中，燒結(jié)礦中TFe含量變化不大，F(xiàn)eO含量隨水分增多，逐漸增多，水分添加使燒結(jié)原料制粒效果較好，燒結(jié)過程中透氣性較好，可以充分的反應(yīng)生成FeO，起初亞鐵含量會隨著水分的添加增加，當(dāng)水分量過大后，燒結(jié)原料的透氣性變差，導(dǎo)致FeO生成不充分，反而會降低[11]。

2.4  配碳量試驗[8-9]

在堿度1.98，水分添加6.5%，點火制度不變的條件下，通過改變?nèi)剂希悍郏┑奶砑恿縼砀淖儫Y(jié)過程中的配碳量，使配碳量從4.3%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%，探究得到的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度，成品率，化學(xué)多元素分析TFe、FeO如表7、圖4。

由表7可知，在配碳量試驗中，燃料（煤粉）添加到5.5%時，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度達(dá)到79.5%，成品率86.5%，TFe 為56.4%，F(xiàn)eO為8.78%。得到的數(shù)據(jù)指標(biāo)較好。

由圖4可知，在配碳量試驗中，隨燃料添加，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度和成品率都是先增加，到最大值后下降，在配碳量≤5.5%過程中，配碳量增加，燒結(jié)料燒結(jié)更加充分，燒結(jié)效果較好，轉(zhuǎn)鼓強度和成品率會增加，當(dāng)配碳量繼續(xù)增加，燒結(jié)過程中的Fe會更多的轉(zhuǎn)化成FeO，F(xiàn)eO會不斷增多，反過來會降低燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度和成品率，但是對成品率的影響沒有對轉(zhuǎn)鼓強度影響大。

同時發(fā)現(xiàn)在燃料不斷添加的過程中，TFe變化不大，在一定值56.0%左右波動，F(xiàn)eO隨著配碳量增加，也呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，由于配碳量增加，燒結(jié)過程中的還原劑C含量不斷增加，F(xiàn)e會轉(zhuǎn)化為FeO，并且發(fā)現(xiàn)配碳量增加對FeO含量影響較大[12]。

3  結(jié)論

（1）在不改變某廠燒結(jié)礦原料成分基礎(chǔ)下，燒結(jié)杯試驗通過調(diào)節(jié)燒結(jié)原料中熔劑、水分、燃料的比例，在堿度1.98，配碳量5.5%，水分6.5%條件下，可以得到轉(zhuǎn)鼓強度為79.5%，成品率為86.5%，TFe 56.4%，F(xiàn)eO 8.78%的燒結(jié)礦。

（2）試驗過程中發(fā)現(xiàn)堿度、水分、配碳量都對燒結(jié)礦FeO含量有影響，堿度增加，F(xiàn)eO含量降低；水分增加，F(xiàn)eO含量先增加后降低；配碳量增加，F(xiàn)eO含量增加，且配碳量對FeO含量變化有較大影響。

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