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提高太鋼燒結礦強度的試驗研究
來源: 作者: 發布時間:2008-04-16
提高太鋼燒結礦強度的試驗研究 

1    前言
隨著高爐大型化的發展,對入爐料的要求越來越嚴格,而對于占入爐料80%以上的燒結礦而言,其強度對于高爐順行,改善高爐上部料柱透氣性非常重要。為了向4 350m3該路提供優質燒結礦,為優質燒結礦生產提供依據,太鋼與北京鋼鐵研究總院合作進行了生產高強度的燒結礦的試驗研究。經過實驗室優化配礦試驗,對影響燒結礦轉鼓強度的各個因素驚醒了分析,并在此的基礎上進行了工業實驗。通過優化工藝參數,燒結礦轉鼓強度顯著提高。
2    實驗室試驗研究
2.1優化配礦結構的試驗
配比4~配比6,隨著A礦比例降低,燒結礦轉鼓強度由71.42%→71.83%→72%,全部大于71%,較配比1~配比3的燒結強度有一定提升。配比6系全部采用外購富礦粉,由于礦種多,各種礦的同化性能互補性強,更有利于燒結礦轉鼓強度的提高。
    原料條件
我們選取了過內常見的6種進口礦與太鋼自產精礦進行優化配礦研究。
    試驗方案設計及試驗結果
另外,隨著自產礦粉A配入量的減少,燒結礦還原度增加,降低還原粉化指數(<3.15mm)上升。
    影響燒結礦轉鼓強度的分析
    燒結礦SiO2含量的影響
以配比5威力,對燒結礦的SiO2含量進行了調整,取4.5%、5.0%、5.5%三個水平進行試驗。
隨燒結礦SiO2含量增加,其轉鼓強度呈上升趨勢。當SiO2由4.5%增至5.0%時,轉鼓強度的提高幅度較大;再由5.0%增至5.5%時,強度的提升幅度較小。
    燒結負壓的影響
改變燒結負壓,由15 000Pa調整到12 000Pa,再調整到9 000Pa。隨負壓增高,燒結礦的轉鼓強度呈下降趨勢,利用系數呈上升趨勢。為了提高燒結礦的轉鼓強度,適當降低負壓,使燒結時間,尤其是燒結過程中高溫保持時間延長,有利于燒結礦總各物相充分形成,結晶完善,從而有利于轉鼓強度的提高。
    燒結礦堿度的影響
為了得到堿度對燒結礦轉鼓強度影響,固定燒結礦的SiO2含量為4.5%將堿度由1.8調整到1.9,再調整到2.0。隨堿度由1.8→1.9→2.0燒結礦轉鼓強度由66%→68.6%→70.33%,成品率也呈上升趨勢。因此提高燒結礦堿度對于提高其轉鼓強度是有利的。
    室實驗結論
1)    經過大量的實驗室試驗研究,得出了三個較佳配礦方案。
2)    決定燒結礦轉鼓強度的關鍵因素是原料結構,在優化原料結構的基礎上,適當提高燒結礦和SiO2含量,降低燒結負壓,更有利于燒結礦轉鼓強度的提高。
3    工業試驗
為了進一布驗證實驗室試驗結果,我們根據原料的可獲取性以及太鋼具體原料條件,針對較佳方案5和4在太鋼2×100m2燒結機上工業試驗。
3.4    試驗結果分析
試驗中,通過調整各工藝參數和混合料水分、配碳量;采取控制風箱閥門和風機閘門等措施,調節燒結風量和負壓;采用小風量低負壓燒結技術等,使燒結礦轉鼓強度于基準的76.32%逐步提升到80%以上。
方案I:燒結礦堿度為1.9,SiO2含量為5.5%;調整混合料水分到6.3%~6.5%,優化燃料配比到5%左右,并將燃料內、外配比由原來的40:60變為20:80;為了控制適宜燒結負壓,通過調整風機閥門(即將3#風機閘門關閉60%,4#風機閘門關閉30%),使燒結負壓降低到7 000~9 000Pa,垂直燒結速度降低到15.3mm/min。結果燒結礦強度穩中有升,平均為80.97%,最高達到了82.67%的好水平。
方案Ⅱ:降低燒結礦SiO2含量到5%,堿度不變;將3#風機閘門關閉40%~60%,4#風機閘門30%~35%,使得3#機結機負壓調整到9 600Pa左右,4#機負壓調整到7 500Pa左右,燒結風量3#機平均為7 964m3/min;4#機平均為7 725 m3/min;為了保證燒結礦質量,相應調整上料量(由52㎏/m減少到48㎏/m),3#機的垂直燒結速度降低為,15.2 mm/min;4#機為15.5 mm/min;并將內外燃料配比由8:2調整到5:5。結果,燒結礦轉鼓強度連續12天的平均值為80.45%最高達到81.33%,但采用此方案時,燒結礦低溫還原粉化指標(-3.15㎜)升高。
方案Ⅲ:減少B礦和礦配比,增加10個百分點,燒結礦堿度1.9,SiO2含量同方案2控制。在此階段,提高混合料水分到6.5%,混合料中≥3㎜粒級有所增加1~2.5個百分點,打開機尾14#、15#風箱閥門,3#燒結機負壓比上一個階段上升了715Pa,4#機約上升了1 500 Pa,燒結風量也比以前一階段有所增加,垂直燒結礦速度加快0.8~0.9㎜/min,結果,燒結礦轉鼓強度平均為80.47%,最高為81.67%此方案的燒結礦的MgO含量偏低。
方案Ⅳ:取消熔A,配加6%的熔B,下調燒結礦SiO2含量到4.5%左右(平均為4.54%),提高到堿度到2.0,燒結工藝參數基本同上。結果,轉鼓強度最高為79%,平均為78.52%,比方案Ⅱ、Ⅲ下降約為2個百分點。可見,降低SiO2含量到4.5%左右時,轉鼓強度下降明顯,足見SiO2含量是影響燒結礦轉鼓強度的重要因素。
方案Ⅴ:取消C礦,進口粉全部采用B礦。溶劑為熔B,未配用熔A,燒結礦SiO2含量上升到4.8%~5%;風量、負壓維持原來水平,臺時產量與前幾個階段相近;燒結礦轉鼓強度最大只有77%,平均為76.32%,比方案Ⅱ、方案Ⅲ下降了4個多百分點。這一結果證明了原料結構是決定燒結礦轉鼓強度的關鍵因素
4    結論
1)在太鋼燒結生產和原料條件下,采用“26%A礦+22%B礦+22%C礦”或“A礦+17%B礦+17%C礦”的配礦結構,實施小風量、低負壓燒結,即:調整混合料水分為6.3%~6.5%,配碳量以FeO為8 000 m3/min左右,燒結負壓小于10 000Pa,可使燒結礦轉鼓強度(ISO)達到80%以上。
 

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