提高FeO对烧结矿质量的研究

臧保文，罗双华

（陕钢集团汉钢公司，陕西 汉中724200）

为了掌握控制含铁料配比、碱度等条件不变时，烧结矿中FeO变化对烧结矿冶金性能的影响规律，开展了含铁料配比为：32%巴混+40%金布巴粉+12%PB粉+16%国内磁铁矿，碱度：2.00±0.10条件下，不同配炭量的烧结杯及冶金性能试验探究[1]。

1 试验原料

试验原燃料均取自烧结生产现场，烧结杯试验所用原料化学成分见表1。

表1 原料化学成分 %

由表1可以看出，此次烧结杯试验[2]所用铁料巴西混合粉、金布巴粉、PB粉矿铁品位较高,均大于61%,国内磁铁矿矿品位较低；金布巴粉、PB粉矿属于高铝铁料,含量2.0%~2.6%；国内磁铁矿属于高硅高镁铁料，w(SiO2)高达6.55%，w(MgO)高达4.78%；PB粉矿w(P)偏高，达到0.100%；国内磁铁矿w(FeO)高达27.7%。

2 烧结杯试验

2.1 配料方案

烧结杯试验以含铁料配比：32%巴混+40%金布巴粉+12%PB粉+16%国内磁铁矿配料方案为基准，通过调整焦末配比调整烧结矿中FeO，分别按烧结矿中w(FeO)：7.0%、8.0%、9.0%、10.0%四组进行烧结杯试验（见表2）。

表2 烧结杯试验配料方案 %

2.2 烧结杯试验结果及分析（见表3和表4）

表3 烧结杯试验经济技术指标

表4 烧结杯试验烧结矿化学成分和碱度 %

烧结矿实际FeO含量与实验设计在规定的波动范围内，说明配料准确。

2.2.1 FeO与转鼓强度的关系（见图1）

图1 w（FeO）与转鼓强度曲线图

由表3、图1可以看出，烧结矿w（FeO）由7.0%提高到7.74%、8.62%、8.99%，烧结矿转鼓强度由68.80%升高到68.93%、67.20%、71.73%,实验结果呈逐步升高的趋势。这表明在烧结矿w（FeO）在7.01%~8.99%范围内，随着烧结矿w（FeO）的提高，烧结矿转鼓指数[3]呈上升趋势。

2.2.2w(FeO)与成品率、利用系数的关系

由表3、图2、图3可以看出，烧结矿w(FeO)在7.01%~8.99%区间，成品率在w(FeO)为8.99%时达到最高值84.30%。随着配炭增加，成品率呈现上升趋势，利用系数先升高后降低。利用系数的变化趋势与生产实际不符，考虑到最后一组配水偏低，制粒效果较差等因素的影响，可能会对实验结果造成干扰。

3 烧结矿冶金性能实验结果及分析

3.1 w(FeO)与低温还原粉化指数的关系

由表5、图4可以看出，烧结矿w（FeO）由7.01%提高到7.74%、8.62%、8.99%，烧结矿低温还原粉化指数[4]由61.46%升高到62.27%、62.35%、63.23%，呈逐步升高的趋势。这表明在烧结矿w（FeO）在7.01%~8.99%范围内，烧结矿低温还原粉化指数[5]与烧结矿w（FeO）是正比关系。

图2 w（Fe0）与成品率曲线图

图3 w（Fe0）与利用系数曲线图

3.2 w（FeO）与还原度指数的关系

由表5、图5可以看出，烧结矿w（FeO）[6]由7.0%提高到7.94%、8.82%、9.99%，烧结矿还原度指数先降低后升高，总体呈上升趋势。这表明在烧结矿氧化亚铁在7.00%~10.00%范围内，烧结矿还原度指数[7]随烧结矿w（FeO）升高呈先降低后升高趋势，在7.74%~9.99%之间呈正比关系。

表5 烧结杯试验烧结矿冶金性能结果

图4 FeO与低温还原粉化指数

图5 w(FeO)与还原度指数

4 结论

1）适当增加配炭提高烧结矿w（FeO），有利于成品烧结矿转鼓指数、成品率的提升，有助于提高烧结矿强度及产量。

2）随着增加配炭，烧结矿中w（FeO）从7.01%提高到8.99%,烧结矿低温还原粉化指数RDI（+3.15）从61.46%提高到63.23%，烧结矿低温还原粉化指数与烧结矿w（FeO）是正比关系，烧结矿低温还原粉化性能得到明显改善。当w（FeO）为8.99%时，烧结矿低温还原粉化指数为最大值。

3）随着烧结矿w（FeO）提高,烧结矿还原性能整体呈现上升趋势，有利于降低炼铁的燃料比。当w（FeO）为8.99%时,烧结矿还原度指数最高,可以达到80%以上。

4）烧结生产中需要考虑成本，增加配炭，提高了燃料比，增加了烧结成本，不利于烧结，但利于炼铁，生产过程应权衡考虑。

5）综合考虑烧结生产成本和烧结矿冶金性能，建议烧结矿适宜的w（FeO）应控制在9.0%左右较为适宜。

6）本次实验的范围小，且未进行平行实验验证，数据结果可能存在偏差。