閻占海  張化明  霍紅艷

（河鋼集團邯鄲分公司）

摘  要  介紹了邯鋼低硅高鎂球團礦實驗室實驗、產(chǎn)線投籠試驗和工業(yè)生產(chǎn)的情況。實驗實現(xiàn)了提高球團礦入爐品位、降低硅含量、改善冶金性能的目標(biāo)。確定了球團礦合理的硅和鎂含量范圍、適當(dāng)?shù)逆?回-環(huán)三機熱工參數(shù)。實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的工業(yè)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞  球團  低硅高鎂  投籠  冶金性能

1  前言

為適應(yīng)京津冀地區(qū)環(huán)保形勢的要求，邯鋼高爐將增加球團礦配比，減少燒結(jié)礦產(chǎn)能。鎂質(zhì)球團在實現(xiàn)燒結(jié)鎂轉(zhuǎn)移、改善球團冶金性能方面有著極大優(yōu)勢，濟鋼、鞍鋼、梅鋼、馬鋼等企業(yè)在鎂質(zhì)球團生產(chǎn)及使用上都取得了提產(chǎn)、降耗、改善渣系性能的良好效果[1～5]，為此邯鋼利用現(xiàn)有200萬噸鏈-回-環(huán)球團生產(chǎn)線，開展低硅高鎂球團礦生產(chǎn)，效果良好。

2  試驗用原料

根據(jù)外廠鎂質(zhì)球團生產(chǎn)經(jīng)驗，鎂質(zhì)添加劑可采用氧化鎂、白云石粉、菱鎂石粉及其輕燒粉、蛇紋石粉、鎂質(zhì)膨潤土、富鎂精粉等途徑，國內(nèi)都取得過成功經(jīng)驗[6～9]，對邯鄲本地白云石粉、氧化鎂粉實驗室及投籠試驗，均出現(xiàn)細(xì)度問題影響造球效果及成品抗壓強度，且現(xiàn)場增加密封配料倉投入費用高，為此采用富鎂精粉增鎂途徑，進(jìn)行鎂質(zhì)球團生產(chǎn)試驗，試驗原料為進(jìn)口球粉為主，國內(nèi)精粉為輔，精粉4為赤鐵礦，其它為磁鐵礦，具體情況見表1，表2，預(yù)測成品充分見表3。

3  實驗?zāi)康募斑^程

3.1  實驗?zāi)康?/span>

本實驗主要通過實驗室試驗、投籠試驗，驗證在當(dāng)前的原料條件下，焙燒低硅高鎂球的可行性，并確定合理的精礦配比，研究球團礦性能的影響因素，為連續(xù)性的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

3.2  實驗室生球制備和焙燒

實驗室試驗膨潤土配比2.0%，生球在φ0.55 m 的小型造球盤上制備，球盤傾角50°，轉(zhuǎn)速 25r/min左右，造球時間8min，生球水分控制在 9±0.2 %。 生球中 8～15 mm粒級占95 %以上，取10～15mm的球團作為試驗球團。生球平均抗壓1.5次—2.1次。

3.3  預(yù)熱和焙燒試驗

為了縮短試驗時間，預(yù)熱和焙燒試驗連續(xù)進(jìn)行，試驗在φ60mm管爐中進(jìn)行，預(yù)熱10min，焙燒10min，緩冷5min。

3.4  投籠試驗

投籠試驗用的籠子規(guī)格φ150×350，用不銹鋼筋焊接而成，縫隙小于5mm，每次投籠前裝入在實驗室造好的生球300個，在鏈箅機尾部一次投兩個籠子，在環(huán)冷機出料口取出。取球后先查驗籠內(nèi)球的爆裂情況并查清剩余的完整球數(shù)量，然后送實驗室做抗壓檢測和冶金性能指標(biāo)檢測。

3.5  工業(yè)試驗

在實驗室試驗及投籠試驗均取得成功的情況下，組織了小規(guī)模工業(yè)試驗，對造球、熱工等參數(shù)進(jìn)行了驗證，最終確定了工業(yè)生產(chǎn)時的相關(guān)參數(shù)。

4  實驗結(jié)果及討論

實驗室實驗和投籠試驗取得了較為滿意的效果，且投籠試驗所獲得的球團未出現(xiàn)明顯爆裂的情況，詳見表4、表5。

4.1  高鎂精粉對生球強度和膨潤土配比的影響

由于實驗室試驗效果不明顯，這一實驗主要在產(chǎn)線上進(jìn)行。表1中精粉5為高鎂礦，其配比對生球強度和膨潤土配比影響較大，主要是因為該礦種粒度較差，-200目含量僅為50%左右，親水性也較差。

表4可以看出，高鎂精粉配比增加對生球強度有顯著影響，在膨潤土配比不變的情況下，隨著高鎂精粉配比增加，生球強度顯著下降，要保證生球強度，必須大幅提高膨潤土配比。

4.2  預(yù)熱及焙燒溫度對高鎂球團礦抗壓強度的影響

配加高鎂精粉后，球團礦中鎂含量發(fā)生顯著變化，對球團礦熱工制度產(chǎn)生了明顯的影響，鎂含量和熱工參數(shù)的變化如下表5。

試驗表明，隨著球團礦中鎂含量逐漸升高，所需的預(yù)熱和焙燒溫度也逐漸升高，但球團礦抗壓強度卻呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。

4.3  低硅含鎂球團冶金性能研究

將球團礦鎂含量固定在2.5%左右進(jìn)行投籠試驗，考察溫度與冶金性能的關(guān)系，結(jié)果如表6。

據(jù)上表可以看出，鏈箅機預(yù)熱溫度和窯頭溫度對球團礦抗壓強度有顯著影響，前三組投籠盡管焙燒溫度已經(jīng)高達(dá)1280℃，但是成品球抗壓強度依然不高，當(dāng)預(yù)熱溫度和窯頭溫度增加到一定程度以后，成品球抗壓強度顯著升高。

此外，六組投籠試驗中，后三組投籠試驗得到了合格球團，與前三組不合格球團比較，還原膨脹存在顯著差異，但還原度差異不大。

根據(jù)以上的實驗結(jié)論，后期進(jìn)行了工業(yè)試驗，也取得了滿意的結(jié)果，并已經(jīng)實現(xiàn)了連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)，滿足了高爐的需求。在連續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)過程中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鏈箅機預(yù)熱溫度低于1050℃時，窯中含粉率明顯增加，窯中焙燒氣氛惡化，環(huán)冷機料層透氣性嚴(yán)重惡化，除了引起球團礦抗壓強度下降外，窯中結(jié)圈的速度有明顯加速的趨勢，成品皮帶出紅球的次數(shù)明顯增加。

5  結(jié)語

用配加高鎂精粉的方法在鏈-回-環(huán)球團生產(chǎn)線上生產(chǎn)低硅高鎂球團礦是可行的。

與普通酸性球團礦相比，低硅高鎂球團的預(yù)熱及焙燒需要更高的溫度，尤其是更高的預(yù)熱溫度和窯頭溫度。焙燒溫度增加到一定程度，繼續(xù)增加溫度對球團礦抗壓強度影響不顯著。

低硅高鎂球團焙燒強度不夠時，可能引起嚴(yán)重的還原膨脹，由于本實驗數(shù)據(jù)有限，暫不能下肯定的結(jié)論，尚需進(jìn)一步研究。

鏈-回-環(huán)工藝條件下焙燒低硅高鎂球團，掌握好預(yù)熱溫度對控制窯中結(jié)圈至關(guān)重要。

6  參考文獻(xiàn)

[1] 青格勒，王朝東，等.低硅含鎂球團抗壓強度及冶金性能[N].鋼鐵研究學(xué)報，2014(4).

[2]姜喆，等.鞍鋼高爐使用鎂質(zhì)球團提產(chǎn)降耗冶煉實踐//[C].2018年全國高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會摘要集.

[3]畢傳光，等.鎂質(zhì)球團在梅鋼4070m3高爐應(yīng)用實踐[J].燒結(jié)球團，2018.(6).

[4]朱曉航，等.鲅魚圈鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯鎂質(zhì)球團礦的開發(fā)研究[D].遼寧科技大學(xué)，2014.6.

[5]覃德波，等.馬鋼生產(chǎn)鎂質(zhì)球團工業(yè)試驗[J].燒結(jié)球團，2011.(4）.

[6]劉祥，等.鎂質(zhì)球團礦的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)展[J].鞍鋼技術(shù)，2018.(3).

[7]廖凱，等.寶鋼不同工藝生產(chǎn)的鎂質(zhì)球團礦實驗研究[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2014.5.

[8] 孫濤，等.球團配加高鎂精粉改善冶金性能的工業(yè)試驗[J].河南冶金 ，2014 (4).

[9] 張一敏. 球團生產(chǎn)知識問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.