關(guān)于改善高品位燒結(jié)礦質(zhì)量的幾個(gè)問(wèn)題

周賓

【摘 要】實(shí)現(xiàn)高品位燒結(jié)礦質(zhì)量的提升對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)具有極其重要的意義，同時(shí)提升礦物質(zhì)的提取率，對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)人均資源占有量極低的國(guó)家也是十分重要的研究領(lǐng)域?；诖?，論文對(duì)如何改善高品位燒結(jié)礦質(zhì)量展開探討。

【Abstract】Improving the quality of high grad sintered ore has great significance to China's metallurgical industry， while improving the extraction rate of minerals， also has a very important research field for China， which has a very low per capita resource. Based on this， the article explores on how to improve the quality of high grade sintered ore.

【關(guān)鍵詞】高品位；燒結(jié)礦；質(zhì)量；對(duì)策

【Keywords】 high grade； sintered ore； quality； countermeasures

【中圖分類號(hào)】TF325.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0143-02

1 高品位燒結(jié)礦概述

燒結(jié)作為一種礦粉黏結(jié)過(guò)程，其主要是將各類含鐵的原料、燃料、熔劑以及水等混合并造球在一起后，利用燒結(jié)設(shè)備使其產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，最終形成的產(chǎn)物被稱為燒結(jié)礦。高品位燒結(jié)礦主要是指燒結(jié)礦中品味相對(duì)較高的類型，最初針對(duì)高品位燒結(jié)礦的研究主要集中于北歐國(guó)家，早在1986年下半年，瑞典的相關(guān)學(xué)者就研究了磁鐵精礦、赤鐵礦等多種高品位燒結(jié)礦的工藝方案。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，高品位燒結(jié)礦與普通燒結(jié)礦存在較大的差異性，其中以磁鐵精礦為例，在磁鐵精礦的高品位燒結(jié)礦中，鐵酸鈣的含量十分稀少，但磁鐵礦的含量卻相對(duì)較多，甚至可以達(dá)到60%。隨著人們對(duì)高品位燒結(jié)礦的不斷重視，由于其鐵高、硅低以及渣量少所帶來(lái)的強(qiáng)度以及還原性較低成為了目前高品位燒結(jié)礦所面臨的主要問(wèn)題。

2 改善高品位燒結(jié)礦質(zhì)量提高的對(duì)策

2.1 加強(qiáng)對(duì)高品位燒結(jié)礦的合理配置

2.1.1 原礦特征

論文以云南某一鋼鐵廠為例，對(duì)該鋼鐵廠的燒結(jié)礦原礦進(jìn)行特征上的分析。

首先，該鋼鐵廠的原礦主要從巴西、南非等國(guó)家進(jìn)口。而從不同國(guó)家進(jìn)口的原礦在其性質(zhì)上也存在著一些不同之處。如進(jìn)行反應(yīng)的酸堿度、溫度以及生成的鐵酸鈣都不盡相同。

而在燒結(jié)礦方面不同國(guó)家進(jìn)口的原礦其燒結(jié)的性能也存在著一定的差異，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致在燒結(jié)的過(guò)程和結(jié)果上呈現(xiàn)一定的差異性。該鋼鐵廠主要選用的是磁鐵精礦進(jìn)行燒結(jié)，但是如果還想進(jìn)一步提升燒結(jié)礦的整體質(zhì)量，可以適當(dāng)加入一部分的巴西礦，而因?yàn)榘臀鞯V在價(jià)格上較高，同時(shí)其反應(yīng)的性能還較弱，因此還需要適當(dāng)加入一些金沙粉。該礦在燒結(jié)成本上較低，同時(shí)反應(yīng)性和粘黏性較好，因此可以和巴西礦互補(bǔ)。并且通過(guò)加入巴西礦和貴沙粉當(dāng)原礦以液體形態(tài)出現(xiàn)時(shí)，其可以對(duì)燒結(jié)的狀態(tài)進(jìn)行改變，從而整體提升燒結(jié)礦的強(qiáng)度。

2.1.2 合理配礦

在對(duì)原礦性質(zhì)進(jìn)行分析之后，便需要再對(duì)進(jìn)爐礦物的組成進(jìn)行配比。此處選取云南某一鋼鐵廠，其主要有巴西礦和南非礦、印度礦三種，在具體的配礦上采用南非礦30%左右，巴西礦25%左右，印度礦20%左右的配礦比例。

2.1.3 合理控制高品位燒結(jié)礦的堿度

在高品位燒結(jié)礦的燒結(jié)過(guò)程中堿度對(duì)整體燒結(jié)質(zhì)量的影響很大。如當(dāng)堿度為1.5時(shí)，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦的生成量會(huì)很少；而當(dāng)燒結(jié)礦堿度達(dá)到2.0時(shí)，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦其生成量就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速提升；如果在此基礎(chǔ)上繼續(xù)提升燒結(jié)礦的堿度，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦的增加速度則會(huì)明顯減緩。具體而言燒結(jié)礦的堿度會(huì)直接對(duì)針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦的形態(tài)造成影響，當(dāng)堿度較低時(shí)，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦為柱狀；當(dāng)堿度整體偏高時(shí)針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦為針狀；而隨著堿度的進(jìn)一步提升，針狀會(huì)進(jìn)一步細(xì)化。而當(dāng)燒結(jié)礦的堿度達(dá)到一定值后，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦會(huì)和鐵的氧化物產(chǎn)生相互作用，機(jī)械的強(qiáng)度會(huì)達(dá)到最高值[1]。

2.2 加強(qiáng)對(duì)高品位燒結(jié)礦的溫度控制

溫度是燒結(jié)礦的過(guò)程對(duì)質(zhì)量影響很大的一個(gè)因素，因此在高品位燒結(jié)礦的過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)溫度的控制。具體而言，在鐵酸鈣黏結(jié)相逐漸形成的過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境溫度不同時(shí)，其所形成的鐵酸鈣質(zhì)量也會(huì)存在很大的差異。當(dāng)環(huán)境溫度為1210℃時(shí)，針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦將會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)形成，在形成的形狀上為針狀。而在高溫的環(huán)境下，其轉(zhuǎn)變的形狀將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍓K或者柱狀。赤鐵礦原料其燒結(jié)溫度在1260℃左右，但是如果燒結(jié)的溫度低于1250℃，高于1270℃就會(huì)造成針狀復(fù)合鐵酸鈣為黏結(jié)相的高還原性高堿度燒結(jié)礦部分出現(xiàn)分解的狀況，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氧化鐵和硫化碳的液相渣。因此在燃料的配比上，需要進(jìn)行最合理的配比，進(jìn)而在燒結(jié)的過(guò)程中，將燒結(jié)溫度控制在最高溫度，進(jìn)而保障生成最佳的黏結(jié)相，又不會(huì)導(dǎo)致原料被高溫?zé)龎摹?/p>

2.3 持續(xù)保持高品位燒結(jié)礦的燃燒時(shí)間

低溫?zé)Y(jié)的主要作用是改變礦粉的燒結(jié)狀態(tài)，而高溫?zé)Y(jié)作為影響高品位燒結(jié)礦整體質(zhì)量的主要因素，只有持續(xù)保持高品位燒結(jié)礦的高溫燃燒時(shí)間，才能從根本上提高高品位燒結(jié)礦的質(zhì)量[2]。在進(jìn)行燒結(jié)的過(guò)程中，由于其以磁礦為主要原料，因此在燃燒帶上將會(huì)形成鐵酸鈣，持續(xù)加熱的高溫環(huán)境可以進(jìn)一步促進(jìn)鐵酸鈣的形成，從而為燒結(jié)提供了適當(dāng)?shù)倪^(guò)熱度，確保其在液相黏結(jié)周圍物料的基礎(chǔ)上，也可以促進(jìn)燒結(jié)礦的有效形成。在此過(guò)程中，其所產(chǎn)生的黏結(jié)性礦物主要以鐵酸鈣為主。

氧化氣氛是燒結(jié)過(guò)程中的核心環(huán)節(jié)，只有通過(guò)對(duì)燒結(jié)混合料制粒效果的科學(xué)化改善，才能對(duì)燒結(jié)過(guò)程中的氧化氣氛進(jìn)行強(qiáng)化，從而對(duì)料層透氣性的提升帶來(lái)積極的影響，具體方法如下：①提高核心顆粒在配加富礦粉中的比例；②充分發(fā)揮出生石灰對(duì)制粒效果所產(chǎn)生的影響，提高生石灰的質(zhì)量；③水分是影響制粒效果的主要因素，過(guò)高的水分將會(huì)形成干燥預(yù)熱帶，或使?jié)駧С霈F(xiàn)水分蒸發(fā)，而過(guò)低的水分將會(huì)降低制粒效果，因此通過(guò)對(duì)水分的合理控制，也將強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程的氧化氣氛。

除此之外，部分研究認(rèn)為三氧化二鋁和二氧化硅之間的含量存在一定的關(guān)聯(lián)性，當(dāng)二者的比例達(dá)到0.2時(shí)，將會(huì)增加針狀鐵酸鈣的含量。而針對(duì)部分品質(zhì)較高，但硅含量較低的高品位燒結(jié)礦，也可以通過(guò)增加氧化鐵含量的方式進(jìn)行處理，其中氧化鐵的含量越高，高品位燒結(jié)礦的強(qiáng)度越高，在此過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意，氧化鐵的含量不可過(guò)高，從而影響燒結(jié)礦的質(zhì)量。因此，通過(guò)合理控制三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鐵的含量的方式，充分處理好三氧化二鋁與二氧化硅之間的關(guān)系，以此來(lái)提高高品位燒結(jié)礦的整體質(zhì)量。

3 結(jié)論

綜上所述，燒結(jié)作為一種礦粉黏結(jié)過(guò)程，其主要是將各類含鐵的原料、燃料、熔劑以及水等混合并造球在一起后，利用燒結(jié)設(shè)備使其產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，最終形成的產(chǎn)物被稱為燒結(jié)礦。論文以我國(guó)云南某一鋼鐵有限公司為例，展開了相應(yīng)的研究，進(jìn)而得出了提升高品位燒結(jié)礦質(zhì)量的有效措施。即從原礦特征和合理配礦兩個(gè)方向出發(fā)加強(qiáng)對(duì)高品位燒結(jié)礦的合理配置：從合理控制高品位燒結(jié)礦的堿度、加強(qiáng)對(duì)高品位燒結(jié)礦的溫度控制、持續(xù)保持高品位燒結(jié)礦的燃燒時(shí)間、合理控制三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鐵的含量、強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程的氧化氣氛幾個(gè)方向出發(fā)，優(yōu)化現(xiàn)有的燒結(jié)工藝。希望通過(guò)輪文在高品位燒結(jié)礦方面的相關(guān)研究論述，可以給我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的研究人員啟迪和參考，進(jìn)而切實(shí)提升我國(guó)高品位燒結(jié)礦的質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】饒家庭，張義賢，羊小東，等.攀鋼燒結(jié)配加高品位釩鈦磁鐵精礦試驗(yàn)研究[J].鋼鐵釩鈦，2012，33（1）：44-49.

【2】王旭明，王躍飛.寶鋼高品位燒結(jié)礦生產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐[J].寶鋼技術(shù)，2015（2）：77-80.