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試驗原料
印尼海砂的化學成分和粒度組成見表1和表2。由表1、表2可知,印尼海砂鐵品位較低,為56.54%,以磁鐵礦為主,Cu、Pb、Zn、K2O和Na2O含量較低,Al2O3和MgO含量稍高,而TiO2很高,達到12.11%;與磁鐵精粉相比,粒度較粗,-200目粒級僅占3.17%,且從80目到200目之間各粒級均勻分布。其顆粒形狀比較規則、結構致密、表面光滑、硬度和熔點比較高。
試驗方法與方案
1.試驗方法
燒結試驗在300 mm×700 mm燒結杯中進行,點火負壓為7kPa ,燒結負壓1 2kpa ,點火時間90s ,混合料水分8.5% ,在圓筒混合機內制粒5min。固定料層650 mm ,鋪底料厚度30 mm。燒結礦化學成分由杭鋼煉鐵廠原料化驗室檢測,冶金性能按國家標準的還原爐檢測。低溫還原粉化性能檢測方法按照GB/ T13242- 91規定的“低溫粉化試驗靜態還原后使用冷轉鼓的方法”進行。檢測結果用還原粉化指數RDI+6.3, RDI+3.15和RDI-0.5表示。還原性檢測方法按照GB/ T13241-91規定的“鐵礦石還原性的測定方法”進行的。
2.試驗方案
含鐵原料取自杭鋼煉鐵廠燒結車間圓盤給料機的混勻礦和印尼海砂,考察不同海砂配比(0、5%、10%、15%)對燒結產質量及冶金性能的影響。表3是原料的化學成分,表4是不同海砂配比時的配礦方案。
試驗結果及分析
為了解印尼海砂的燒結性能,通過燒結杯試驗系統考察了不同海砂配比時,對燒結礦產質量的影響。燒結礦的化學成分TFe52.30%左右,SiO2為5.95%~6.30%,R2為1.90,水分8.5%,焦粉配比固定在5%。由表5可知,隨著海砂配比的增加,垂直燒結速度降低,但轉鼓強度先增加后降低,利用系數在海砂配比超過5%后,利用系數開始降低,固體消耗總體穩定。這是因為,印尼海砂粒度較粉礦細,但又較造球精粉要粗,且顆粒表面光滑,造球困難導致其燒結透氣性下降,垂直燒結速度下降。但由于海砂中的鐵大部分以磁鐵礦形式存在,且燒結速度慢,高溫保持時間長,故在含鈦較高情況下,固體消耗沒有增加,且強度還略有提高。
2.海砂配比對燒結礦冶金性能的影響
表6是印尼海砂對燒結礦冶金性能的影響。由表6可知,隨著海砂配比的增加,燒結礦的低溫還原粉化指數RDI+3.15mm急劇降低,從58.49%降低到了37.39%。原因可能是由于燒結礦中的鈣鈦礦數量增加,使燒結礦中裂紋的數量增多造成熱應力增大所致。當海砂配比為5%時,燒結礦的低溫還原粉化指數降低較小,考慮到燒結礦中在不配加印尼海砂時,燒結礦中已經有較高含量的TiO2,為0.81%,故推薦海砂配比5%左右。當燒結其它原料中TiO2含量降低時,可以考慮適當提高印尼海砂的配比。從燒結礦的還原性來看,隨著印尼海砂配比的增加,燒結礦的還原性增加。這是因為海砂配比增加后,燒結礦的裂紋數量增加,比表面積增加,從而增加了與還原氣體的接觸面積所致。
結語
1)在杭鋼現有的燒結原料中,配加印尼海砂,垂直燒結速度降低,燒結礦利用系數呈下降趨勢,但燒結成品率和燒結礦冷態轉鼓強度在一定范圍內有所提高。2)隨著印尼海砂配比的增加,燒結礦的還原性增加,但低溫還原粉化指數急劇惡化。從穩定低溫還原粉化指數出發,在杭鋼現有的燒結原料基礎上,印尼海砂的配比控制在5%左右為宜。（本文表略）
本文作者：王志遠 何明杰 單位：杭州鋼鐵集團公司煉鐵廠