高品位低SiO2燒結生產工藝技術

1  高品位低SiO2燒結的價值

近幾十年來，國內外的高爐煉鐵都在追求不斷提高入爐礦的品位綜低渣鐵比，以致各個企業(yè)高爐冶煉的技術經濟指標都離不開入爐礦品位降低渣量這個核心問題。我國寶鋼、萊鋼、泰鋼、酒鋼、太鋼等企業(yè)都在不斷提高入爐礦品位，降低渣鐵比，實現(xiàn)低成本低燃料比為中心的高爐煉鐵方針。

燒結礦是高爐煉鐵的主要爐料，它占到高爐爐料70％~80％的比例，因此，燒結礦的含鐵品位和SiO2含量對入爐礦品位和渣量起著決定性的作用。

這意味著高品位低SiO2燒結對低成本低燃料比高效煉鐵起著決定性的作用，這就是高品位低SiO2燒結的重大價值。

由表1-2可見，不同企業(yè)高爐指標的改善都離不開入爐礦品位和渣比，僅有提高的速率和幅度有區(qū)別，還有一個特點是2003年以后由于原燃料緊缺，品位下降，導致焦比上升，有的產量也有下降。而影響入爐礦品位最主要的是燒結礦的品位，影響渣量最主要的也是燒結礦的SiO 2 含量，因為燒結礦一般均占到入爐料的70%以上，因此 應該把高品位，低SiO 2 2 生產技術與進一步改善高爐技術經濟指標直接聯(lián)系起來。

2   目前我國高品位低SiO2燒結生產的現(xiàn)狀：

由表2可見，我國高品位低SiO2燒結生產已有一定的推廣面，往往還有后來者居上，去年受到鐵礦石市場緊缺的影響，減慢了這一新技術的發(fā)展，但從長遠看，這一技術有廣泛的推廣價值，值得煉鐵燒結界重視和關注。到目前為止，燒結礦的品位有>60%，SiO2含量有接近4.0%的，但自2003年以后，由于鐵礦石價格飛漲造成企業(yè)成本壓力過大，不得不釆購部分低價礦搭配，形成降低了燒結礦品位、升高了 SiO2含量的局面，使得我國高品位、低SiO2燒結生產的狀態(tài)推遲了十多年，直到目前重推這個課題。

3   高品位低SiO2燒結生產技術

高鐵低硅燒結礦的生產既有配礦的優(yōu)化，又有生產工藝的優(yōu)化，生產高鐵低硅燒結礦，其效果無疑有利于高爐指標的改善和煉鐵效益的提高。出現(xiàn)的問題是由于粘結相減少，導致成品礦強度的降低和成品率的下降，因此高鐵低硅燒結技術所要解決的問題在于增加粘結相量和提高粘結相的強度。理論研究和生產實踐已經提出有如下方面是與高鐵低硅燒結生產緊密相關的：

（1）優(yōu)化配礦結構，生產微孔厚壁高強度燒結

理論研究和生產實踐均證明，礦種不同，鐵礦粉的同化性，生成液相的流動性和鐵酸鈣的能力，以及粘結相的強度都有不同的差別，總的都反應出燒結的產量和強度不同，因此應該根據(jù)各種鐵礦粉的基礎特性和燒結反應性，優(yōu)化配礦結構，合理配礦。通常經過研究和試驗，綜合不同配礦方案的利用系數(shù)，成品率轉鼓強度和固體燃耗選定配礦方案實現(xiàn)合理配礦的目的。包括化學成分，粒度組成和燒結反應性的選擇和搭配。

（2）優(yōu)化熔劑結構，高配比生石灰燒結

試驗研究和生產實踐均已證明，白云石粉，輕燒白云石生石灰和蛇紋石，各種熔劑的燒結特性也是不一樣的，應加以選擇和合理搭配。通過這種搭配，達到提高粘結相及其強度的目的。幾個單位的研究和生產實驗都證明了[1][2]。采用蛇紋石作為熔劑，具有較高的結構強度和轉鼓指數(shù)。

用蛇紋石替代石灰石和白云石的效果　①利用系數(shù)和成品率有明顯提高②轉鼓指數(shù)大幅度提高③固體燃耗有所降低

（3）低碳厚料層燒結 ：

寶鋼經生產實踐和測定，得出了厚料層燒結的定量效果：

①料層每提高10mm，氣壓升高163這Pa，風量下降12.8M3/t礦；

②料層每提高10mm，配C下降約0.104kg/t礦，提高10mm料層，工序能耗降低1.15kg標煤/t礦；

③料層每提高10mm，成品礦FeO降低約0.06%；

④料層每提高10mm，成品礦強度提高，Ti+6.3%約提高0.23%；

⑤料層每提高10mm，煤氣用量下降0.064M3/t礦厚料層燒結的特點：料層密實度升高透氣性下降，混合料水分下降，成品率明顯升高，返礦量下降。

理論研究和生產實踐均證明：高堿度燒結礦(R>1.80)有利于提高SFCA的生成比例，有利于提高強度，有利于改善燒結礦的粒度組成，也有利于改善成品礦的冶金性能。高堿度燒結礦有利于高鐵低硅燒結粘結相的形成和增加，有利于提高高鐵低硅燒結礦的強度 。

（5）低MgO燒結 ：

理論研究和生產實踐均證明：在高SiO2條件下和在低SiO2條件下，MgO有利于形成Fe3O4·MgO，從而降低SFCA的生成比例，降低冷強度降低成品率和降低還原性。

高鐵低硅燒結必須實現(xiàn)低MgO燒結，當然同時也必須低Al2O3燒結，中南大學的研究結果證明了這一理論。