鄧森彪，陳雪梅，梁南山

（漣源鋼鐵有限公司，湖南 婁底 417009）

摘  要   通過實驗測定和分析單種礦和混合爐料的冶金性能，分析取消球團礦混合爐料冶金性能的差別，結果表明 ：用高品位天然塊礦替代自產(chǎn)球團礦是可行的。

關鍵詞  爐料  冶金性能  高爐 

漣鋼一直使用的高爐爐料結構是典型的日本爐料結構，高堿度燒結礦 + 酸性爐料，酸性爐料主要以天然塊礦為主，自產(chǎn)球團礦為輔，高堿度燒結礦、自產(chǎn)球團礦、塊礦三者比例大約為 80%:5%:15%。鑒于自產(chǎn)球團礦產(chǎn)能不足，質量不穩(wěn)定，在成本控制方面沒有性價比，因而取消自產(chǎn)球團礦，爐料結構變成高堿度燒結礦 + 天然塊礦 [1]。

1?實驗

1.1   實驗原料

實驗原料來自煉鐵廠，分別為燒結礦、自產(chǎn)球團礦、南非塊、PB 塊、伊朗塊、大寶塊，其中各高爐用礦石具體成分如表 1 ：

1.2   實驗方法

礦石的冶金性能主要包括低溫還原粉化、中溫還原度和高溫軟熔性能等。礦石低溫還原粉化性能采用 GB/T13242—1991 鐵礦石低溫粉化試驗靜態(tài)還原后使用冷轉鼓的方法，還原性能采用國標 GB/T13241—1991 鐵礦石還原性的測定方法，高溫軟熔性能研究方法沒有形成標準，國內(nèi)各單位采用的試驗方法各不相同，我公司所采用北京科技大學提出的試驗方法。

1.3   實驗方案

分別對 8 種單種礦和 6 種混合礦實驗，6 種混合礦是按取消自產(chǎn)球團礦前后三座高爐現(xiàn)場使用爐料結構 [2]。

2   實驗結果及分析

2.1   單種礦的冶金性能

8 種單種礦的冶金性能指標如表 3 所示。試樣在高溫下體積收縮率為 10% 定義為軟化開始溫度，收縮率為40 % 定義為軟化終了溫度，壓差為 0.98KPa 為熔融開始溫度，產(chǎn)生第一滴滴落物為滴落溫度。

大寶塊、PB 塊的還原度優(yōu)于或接近燒結礦，好于自產(chǎn)球團礦；伊朗塊和南非塊的還原度差于燒結礦，與自產(chǎn)球團礦相近。低溫還原粉化性能塊礦的最好，其次為自產(chǎn)球團礦，最后為燒結礦。塊礦的抗低溫熱爆裂性能良好，低溫熱爆裂指數(shù) DI+6.3 除 PB 塊外均在 98% 以上。

從表 2 可以看出，天然塊礦和自產(chǎn)球團礦與高堿度燒結礦的軟熔性能完全不一樣，相比較而言，高堿度燒結礦的軟熔性能明顯優(yōu)于天然塊礦和自產(chǎn)球團礦。PB塊、大寶塊具有較低的軟化開始溫度，伊朗塊、PB 塊、大寶塊具有較寬的軟化區(qū)間，與傳統(tǒng)認識一致。南非塊的軟化特性與燒結礦相近，自產(chǎn)球團礦的軟化開始溫度和軟化區(qū)間都低于燒結礦。在熔融開始溫度上，南非塊、 PB 塊、大寶塊、自產(chǎn)球團礦低于其他幾種礦，南非塊、 PB 塊、自產(chǎn)球團礦的滴落溫度低于其他幾種礦，尤其是自產(chǎn)球團礦，滴落溫度只有 1262℃，而燒結礦 2、3 和大寶塊的滴落溫度較高；在熔融區(qū)間最寬的是大寶塊，其次是燒結礦 2，自產(chǎn)球團礦最窄，為 48℃。通過比較，天然塊礦的部分冶金性能優(yōu)于自產(chǎn)球團礦。

2.2    混合礦的冶金性能

單一塊礦、自產(chǎn)球團礦的軟熔特性并不能完全反映其在高爐內(nèi)的軟熔行為。因塊礦、自產(chǎn)球團礦不是單獨進入高爐冶煉的，是與燒結礦組成含鐵爐料裝入高爐進行冶煉，任何一種礦周圍存在其它種類的礦石。由于天然塊礦、自產(chǎn)球團礦與燒結礦在堿度、化學成分等方面的存在差異，高溫下勢必會發(fā)生交互反應 , 從而對含鐵爐料的軟化、熔融滴落等高溫性能產(chǎn)生影響，尤其酸性與高堿度含鐵礦石接觸時。

從表 3 的結果來看，取消自產(chǎn)球團礦的三個方案中軟化區(qū)間溫度稍寬于配有自產(chǎn)球團礦的另三個方案，6#、7# 對應配有自產(chǎn)球團礦的方案軟化開始溫度稍低于配有自產(chǎn)球團礦的方案，8# 兩個方案的軟化特性基本相同。與單種礦相比，綜合爐料的軟化特性基本與燒結礦相同，其原因是在軟化溫度區(qū)間時，渣相剛形成，粘度大，不同渣相之間并不能進行良好的反應，占高配比的燒結礦的軟化特性決定了混合爐料的軟化特性。在熔融特性上，取消自產(chǎn)球團礦的方案的熔融開始溫度和滴落溫度上與配有自產(chǎn)球團礦方案基本相同，但與單種礦相比較，對部分礦石而言綜合爐料結構提高了其滴落溫度。綜合上述分析，取消自產(chǎn)球團礦后高爐含鐵爐料結構中的熟料比有所降低，其冶金性能也出現(xiàn)一些變化，表現(xiàn)在軟化特性略有降低，熔融特性反而稍有改善。

3? 結論

（1）從理化性能、還原性、熱爆裂性、高溫軟熔特性等方面綜合來比較，高品位天然塊礦不比自產(chǎn)球團礦差。因此，用高品位天然塊礦替代自產(chǎn)球團礦是可行的。

（2）通過有無自產(chǎn)球團礦配比的綜合含鐵爐料的高溫軟熔性能的比較，取消自產(chǎn)球團礦的綜合含鐵爐料的軟化特性略有降低，熔融特性稍有改善。

（3）通過單種礦和高爐爐料結構的軟熔滴落性能檢測，可以驗證不同礦之間高溫反應性，進而為優(yōu)化塊礦的搭配模式和調(diào)整塊礦間的使用比例提供技術支持。

4  參考文獻

[1]  周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.

[2]  王筱留.鋼鐵冶金學（煉鐵部分）[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2000.