攀钢烧结配加强化剂试验研究

攀钢烧结配加强化剂试验研究 向绍红 1，杜 炽 1，张义贤 2 （ 摘 要： 研究了配加强化剂对钒钛磁铁矿烧结的影响，通过强化剂的催化、矿化作用增加烧结液相量，改善烧结矿矿相结构，达到提高烧结矿强度、降低粉化率、降低能耗的目的。试验表明：强化剂配加比例为 ，烧结矿强度提高 百分点，低温还原粉化率降低 百分点。 关键词： 钒钛磁铁精矿；烧结；强化剂 0 引言 烧结强化剂是由多种非能源性无机化工原料按比例组合而成的化学添加剂，其中包括了燃煤 气化剂、增氧剂、助燃剂、增强剂、阻凝剂和超细粉末稳定剂等众多成分 1。该强化剂添加到烧结生产中，会对固体燃料的气化燃烧起到催化助燃作用，从而提高燃烧效率，降低固体燃料消耗和烧结矿中的 量；另一方面，可增强燃烧带的氧化性气氛，使烧结速度加快，烧结时间缩短，生产效率提高。国内有多家中小型钢铁企业正在实验室或尝试性使用烧结强化剂，但使用效果参差不齐。 攀钢烧结配用钒钛磁铁矿比例大。钒钛磁铁精矿在烧结过程中液相生成量少，铁酸盐和硅酸盐相含量低，液相流动性差，且易形成高熔点、性脆的钙钛矿、钛榴石等物相；烧结过 程中矿化、同化发展不充分，因而造成攀钢烧结矿成品率低、强度差、低温还原粉化率（ ，对高炉生产带来很大的不利影响。 为了有效地改善攀钢烧结矿质量，决定尝试在烧结中配加一定量烧结强化剂。通过强化剂的催化、矿化等作用来增加烧结液相量，改善烧结矿矿相结构，以提高烧结矿强度、降低粉化率、降低能耗。 1 试验条件与方案 实验原料 本次试验采用的原料为厂内生产常用原料， 其主要化学成分见表 1，燃料主要化学成分为（ %）：C V A S 表 1 原料主要化学成分 % 名称 2 S 精矿 度矿 高粉 褐粉 加粉 斯灰 渣 灰石 石灰 试验方案 试验采用盐边向阳强化剂进行试验。在实验室对烧结强化剂的配用量进行试验，由实验室烧结杯实验得出：在强化剂配加量为 ，烧 12 2009 年第 32 卷第 2 期 结矿 转鼓强度指数提高明显，平均提高近 2 个百分点（ 。因而讨论决定在攀钢 1#烧结机上进行配加 烧结强化剂试验。基准期及试验期物料的配比见表 2。从表 2 可看出，试验期与基准期相比，各种物料配比相差不大，试验期间物料相对稳定，试验可比性较强。考虑到烧结强化剂的对烧结 过程中的燃烧反应起一定强化作用，在试验期降低焦粉配比 百分点。 表 2 各阶段物料配比 % 阶 段 攀精矿 筛加粉 印度矿 国高粉 高褐粉 瓦斯灰 钢渣 生石灰 石灰石 焦粉 强化剂 基准期 试验期 2 试验结果与分析 强化剂对混合料制粒的影响 考虑到强化剂能促进燃烧，加快燃烧速度，为了促使烧结过程燃烧速度与传热速度同步，采取适当提高混合料水分来加快传热速度。试验期混合料水分平均在 比基准期提高 百分点。基准期与试验期的混合料指标见表 3。 从表 3 中可看出，在配加强化剂后二混后与泥辊干筛处的混合料 平均粒级比基准期分别增大了 由于试验期返矿粒度较粗且水分高 百分点，使得对混合料指标影响偏 大。对 3 级取样分析，发现其 3 量多为富矿颗粒和返矿颗粒，强化剂对较细精矿的成球性能并未有较大改善作用。从泥辊干筛后和二混后的混合料平均粒度对比可看出，基准期平均粒度下降 验期下降 配加烧结强化剂后，对混合料小球的热强度没有不利影响。 表 3 各阶段混合料指标 阶段 水分 / % 二 混 后 泥 辊 干 筛 粒度组成 / 度组成 / 5 3 1 1 5 3 1 1准 验 化剂对烧结机操作指标影响 各阶段烧结机中间操作指标见表 4。从表 4 可见，配加强化剂后，烧结机的操作指标发生了变化。与基准期相比，试验期的机速、料层变化较小， 烧结点火温度平均下降了 33 ，煤气消耗降低 30.4 m3/h， 由 于试验期混合料粒度比基准期好且燃料耗量下降，降低了烧结过程中的抽风阻力，烧结大烟道负压降低 由于强化剂本身具有强氧化性，能够促进燃料燃烧，有利于降低混合料的燃料配比，强化剂对燃料在烧结过程中的燃烧反应起到强化的作用，在烧结过程加速磁铁矿的氧化速度，降低燃料热解开始温度和热解终止温度；提高燃烧效率，最大限度地利用燃料热量，从而达到节能降耗的目的，同时也有利于提高烧结过程氧位，达到改善烧结粘结相的目的。 表 4 各阶段烧结机中间操作指标 阶 段 料温 / 料层 /速 / （ m 负压 /火温度 / 废气温度 / 煤气 / (m3h 基准期 080 验期 047 加强化剂对烧结矿转鼓强度的影响 各阶段烧结矿强度及高炉入炉粉末率见表 5。从表 5 可见 ,配加强化剂后，试验期 1#烧结机烧结矿单机转鼓强度比基准期提高 百分点，达攀 钢 技 术 13 到了 5 各阶段烧结矿强度及高炉入炉粉末率 阶 段 转鼓强度 / % 筛分指数 / % 高炉入炉粉末率 （ 5 基准期 验期 结矿筛分指数较基准期上升了 百分点，高炉入炉烧结矿中 5 百分点。这主要是由于配加强化剂以后，烧结氧位提高，同时，强化剂能催化燃烧，使燃烧完全，提高了高温区温度，有利于硅酸盐粘结相的生成，烧结矿矿化同化作用较完全，从而提高烧结矿的强度。 由于强化剂在烧结过程能够有效降低燃料的热解开始温度和热解终止温度，使燃烧带变窄，从而达到提高 烧结利用系数的目的。 配加强化剂对烧结矿成分的影响 基准期及试验期的烧结矿化学成分见表 6，从表 6 可见，混合料中配加强化剂后，在混合料固定碳下降 百分点的情况下，试验期的烧结矿化很小。从试验的 合料固定碳指标的变化，可以表明强化剂对燃料在烧结过程中的燃烧反应起到了一定的强化作用，促使其相对放热量增加，燃烧速度加快，放热相对集中，有利于降低固体燃料。 表 6 烧结矿主要化学成分 阶 段 准期 验期 配加强化剂对烧结矿冶金性能的影响 对烧结矿进行低温粉化和软熔滴落性能检测，具体结果见表 7。 从表 7 可知：基准期烧结矿 试验期的烧结矿 降低 百分点，主要是烧结配加 化剂后，能提高烧结过程液相量，提高烧结料在烧结过程中的矿化和同化作用，促进烧结料在有限的粘结相作用下烧结成块，形成高强度的烧结矿，同时，在结晶相中熔入该强化 剂后，抑制 中温还原过程中的晶形转变，从而降低烧结矿的粉化率；烧结矿软化温度区间增加 27 ，滴落温度区间降低 11 。 表 7 烧结矿冶金性能结果 阶段 低温还原粉化率 / 软化 区间 / 滴落 区间 / 准期 9 208 试验期 6 197 3 结论 （ 1）强化剂本身具有强氧化性，能促进燃料燃烧，可适当降低混合料的燃料配比；强化剂的配加有利于提高烧结矿转鼓强度，配加 化剂时，烧结矿转鼓强度比基准期提高 百分点。 （ 2）