邢钢烧结配加白云石粉的探讨

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1、邢钢烧结配加白云石粉的探讨 摘 要 本文介绍了邢钢4*28m2烧结机配加白云石粉代替轻烧白云灰的工业试验，在保持烧结矿MgO不变的条件下，分析了白云石粉对烧结生产、质量和冶金性能的影响，并对烧结矿的冶金性能进行了试验和生产，关键词 烧结矿 MgO 白云石1 前言 邢钢烧结厂现有两台180m2烧结机，四台28m2烧结机(2007年6月停产)，两座8m2竖炉，满足五座高炉共1870m3炉料需求。从1984年以来，一直通过增加高镁精粉或白云石来提高烧结矿MgO含量，烧结矿MgO一般控制在在24左右，使炼铁高炉炉渣MgO含量保持在812，有利于改善炉渣的性能及高炉技术经济指标； 邢台周围生产轻烧白云石

2、厂产生的大量白云石粉，无法得到处理，以较低的价格销售出去，为此，邢钢在2006年1月9日开始在4*28m2烧结机上进行配加白云石粉工业实验，研究白云石粉对烧结矿产质量的影响，探讨了MgO对烧结矿性能影响的机理与小烧产中配加白云石粉后，对烧结操作、烧结矿质量及消耗成本的影响。2 4*28m2工艺设备及原料条件21 4*28m2工艺设备描述 邢钢4*28m2烧结机建于20世纪70年代，所需混匀料经皮带运到配料仓；混匀料、白灰、白云灰用天车向配料仓供料。配料系统采用皮带秤、皮带秤+圆盘、皮带秤+螺旋输送机给配料皮带机输送物料，煤、焦粉用四辊破碎机破碎，经配料的物料采用两段混合，一次混合3000mm1

3、0000mm，二次混合3000mm10000mm，提高混合料粒度，经皮带运人混合矿仓，烧结采用圆辊+五辊布料，点火采用双排烧嘴点火器，台车长750mm、宽1400mm、栏板高度由350mm提高到450mm；主抽风机采用D2800一一离心风机；采用单辊破碎机、热筛工艺，40m2带式冷却机抽风冷却，经皮带输人高炉料仓。同时机尾、带冷采用板极式电除尘器，配料系统采用管极式电除尘器，该系统具有年产1536万吨的生产能力。22烧结配加白云石粉的生产试验方案和要求 (1)邢钢烧结根据周边资源情况，从2006年元月9日开始在烧结4*28m2烧结机配加白云石粉代替轻烧白云灰的工业试验，以同一个厂家的轻烧白云灰

4、和白云石粉作对比，以18日的轻烧白云灰为基准，以916日配加白云石粉为试验期。 在4*28m2烧结机配加白云石粉代替轻烧白云灰的工业试验中，以轻烧白云石作为基准期，试验期的混匀料与基准期相同(见表1)，烧结配料中的熔剂以生石灰为基础，用邢台地区产的直接破碎的白云石粉代替轻烧白云石来试验(试验期间的原料成份见表2。 (2)试验要求：烧结矿碱度要求R=195012、烧结矿MgO=24土02要求。根据配料计算，碱度不变情况下，烧结矿品位降低006个百分点，同时SiO2和CaO含量升高0027和0054。使得生石灰配比降低024。而自云石粉配比升高09。23用白云石粉代替轻烧白云灰的技术分析 白云石的

5、主要成份是Ca(CO)2和Mg(CO)2，它们在焙烧过程中受高温而成为MgO和CaO并放出CO2，这是一个吸热反应，每千克Ca(CO)2分解吸热1780kJ，而Mg(CO)2分解吸热1306kJ；而轻烧白云石是白云石煅烧后的产物，它们是粉状熔剂，具有一定的活性度(一般大于140m1)，能够在混合料中消化放热。白云石粉与轻烧白云石相比，没有提温制粒作用，且由于是原生矿，一方面，白云石在烧结中焙烧后烧损大，成矿率低；焙烧还需要热量，其配煤量升高；由于其CaO含量降低，生石灰量会有所升高，会在一定程度上弥补代替轻烧白云灰后的制粒不足的需求。另一方面，由于其属于矿石破碎制粉，其粒度相比也有一定的升高，

6、在焙烧中也有焙烧不完全的现象，会对均匀性分布和矿相产生一定的不利影响。3 邢钢4*28m2烧结机配加白云石粉代替轻烧白云灰的工业试验31配加白云石粉后对烧结生产的影响 4*28m2烧结机以白云石粉代替轻烧白云灰的工业试验结果表明，烧结利用系数下降，燃耗增加，白灰消耗增加，混合料制粒效果变差，负压降低，烧结矿转鼓指数降低，小粒级烧结矿含量升高，对烧结操作参数、经济技术指标和质量的影响见表3、表4和表5 4*28m2烧结使用白云石粉后，烧结的成品利用系数降低了0203 thm2，主要影响因素有(1)使用白云石粉后，白云灰用量增加，生石灰用量减少，白云石粉没有活性度，都是造球能力下降，混合料的粒度变

7、差，3mm的粒级降低了241，料层透气性变差。(2)使用白云石粉后，混合料水分增加，使得过湿层加重，风箱前段温度升高缓慢，影响了料层透气性；(3)白云石在烧结生过程这中吸热分解，燃料消耗增加，导致燃烧层加厚，影响烧结的传热速度，导致烧结垂直烧结速度降低。这导致了烧结利用系数的下降。 4*28m2烧结使用白云石粉后，烧结的燃料消耗增加了453kgt，这主要是白云石在高温下分解吸热需要的热量增加所致，由于白云石粉1中CaMg(CO3)2在730765下初步分解成MgO、CaCO3和CO2，在812937下再分解生成MgO、CaO和CO2，这需要高温时间和高温温度保持较长，加上燃料粒度变差，都是烧结

8、矿氧化气氛变弱，既延长了烧结时间，又进一步加剧了燃料消耗增加。 32配加白云石粉后对烧结矿质量的影响 4*28m2烧结使用白云石粉后，对烧结矿质量的影响见表5。烧结矿品位略有下降，FeO略有升高，含硫量略有升高，而SiO2和CaO与理论计算相比反而有所降低，这是由于混匀料中SiO2下降所致。 使用白云石粉代替轻烧白云石后，烧结矿转鼓指数下降015。首先，使用白云石粉后，燃料消耗增加，烧结温度和高温保持时间延长，液相粘度增加，体积收缩严重，易形成大气孔结构，导致壁薄应力大，强度下降；其次，使用白云石粉后，易形成镁橄榄石和钙铁橄榄石，有大量硅酸盐矿物以玻璃相存在，加上应力作用的轻微裂纹，对烧结矿强

9、度不利；第三，使用白云石粉后，受碳酸钙镁分解温度和时间的影响，M gO矿化不及轻烧自云石，其与周围Fe2O3的反应也不完善，使得烧结过程中一部分Mg2固溶在烧结料中的Fe3O4之中，使其不能氧化为Fe2O3而稳定了Fe3O4，导致其相变量增加。第四，从使用的白云石粉外观上看，颗粒较大，在烧结过程中可能存在消化不完全的现象，因此在3#成品皮带上的烧结矿可以看到有些烧结矿上有白点存在。这也对烧结矿的强度指标造成一定的影响。 使用白云石粉代替轻烧白云石后，烧结矿小于5mm粒级升高031，烧结矿的平均粒径稍有下降。在烧结过程中，点火温度的降低，使上部烧结矿强度差，中部燃烧带的变宽，下部过湿层增加，烧结

10、矿返矿率增加，烧结矿强度降低也是烧结矿粒度变差的原因之一；同时烧结矿矿相趋于复杂，未分解的白云石也使得烧结矿粒级变差。33用白云石粉代替轻烧白云灰经济效益分析 邢钢4*28m2烧结使用白云石粉代替轻烧白云石后，在保持烧结矿碱度和MgO不变的情况下，实际上吨矿单耗3889kg白云石取代2947kg轻烧白云石，白煤配比增加453kgt，生石灰减少298kgt，配加白云石粉后烧结矿品位降低004个百分点；按照轻烧白云灰160元吨、白云石粉55元吨、自煤价格425元吨、生石灰190元吨，使得烧结矿吨矿成本下降(2947*553889*160298*190+453*425)1000=一1217元吨。 考

11、虑烧结矿配加白云石粉后烧结矿品位下降004个百分点，按照吨矿品位14元测算，折合吨烧结矿效益下降004*14=056元吨，综合来看，烧结矿吨矿效益为0657元吨，年经济效益0657*1536=10095万元。4 配加白云石粉对烧结矿冶金性能的影响41 配加自云石粉与轻烧白云灰的烧结矿样的制取 2006年3月，在一台28m2烧结机上正常配加白云石粉生产的同时，另外配加白云灰人工混合制粒，取混合料50kg置于干净的地面，一边添加水，一边用铁锹进行混合，混合时间约l0分钟；然后分l0次，每次从中取约5kg置于直径40mm、高15mm的盆中进行制粒(把盆倾斜约10度，然后均匀旋转盆体，一边旋转一边往盆

12、中喷适量水)，制粒时间约5分钟。将加工好的混合料置于铺好铺底料的自制烧结杯(为直径220mm，高370mm，底部为10条10mm缝隙)中后，把烧结机和圆辊停下，烧结杯置于松料器前，四周铺好混合料，确保烧结杯垂直于台车。使两个烧结矿样在接近真实烧结工艺参数的情况取得。 42白云石粉与轻烧白云灰烧结矿冶金性能的对比 制成的烧结矿进行冶金性能的试验，试验数据见表6。试验结果表明，配加白云石粉导致还原度降低，其开始软化温度降低，终止软化温度升高，软化区间加大。还原度的降低主要是配加白云石粉后烧结矿矿相量和种类增加，燃料消耗的增加，FeO升高使得以烧结矿Fe3O4为结构的低还原度的矿相增加，而烧结矿软化

13、温度的水平的降低可能是低熔点物质增加所致。而配加白云石粉后低温还原粉化性能的改善机理有待于进一步分析，可能与其用量的增加MgO均匀分布更广有关。5 结论 烧结使用白云石粉代替轻烧白云石后，对烧结生产和烧结矿质量产生了一定影响，使得烧结生产率下降，燃料消耗上升；在保证碱度和MgO不变的情况下，烧结矿品位略有降低，生石灰消耗下降，烧结矿FeO上升，烧结矿转鼓强度下降，小粒度烧结矿含量增加。烧结使用白云石粉代替轻烧白云石后，其还原度降低，开始软化温度降低，而软化区间略有增加，低温还原粉化率有所改善。 综合来看，在没有烧结矿产量压力下，生产高碱度烧结矿条件下，使用白云石粉在技术上是可行的，在经济上是有效的。在白云灰供应不足时，白云石粉时可以做为增镁原料的选择之一，但是要严格控制进厂白云石粉的粒度质量。