一种用于人造富矿的高镁熔剂Word格式文档下载.docx
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为解决这一矛盾,大都采用增加人炉MgO含量的方法,在这方面有的厂把白云石直接人炉,有的厂在烧结中多配白云石或使用轻烧白云石以及使用蛇纹石等等。
轻烧氧化镁粉是一种高MgO含量的熔剂精原料,该原料是由优质菱镁石经过反射窑、沸腾窑等培烧后,再通过雷蒙磨破碎所得到的产品,产地在辽宁。
从轻烧氧化镁粉的生产和自身的物理化学性质来说,都适用于烧结和球团矿的生产,特别是在目前冶金原料条件不太理想的情况下,轻烧氧化镁粉更是一种冶金生产不可缺少的熔剂原料。
武钢烧结厂从2005年开始在烧结生产中配用了轻烧氧化镁粉,烧结矿的MgO含量达到2.3%一2.5%,不仅高炉渣的流动性得到改善,大高炉利用系数平均在2.5t/m3h以上,而且在保持烧结矿的品位不变的条件下,增加了低品位矿石的用量,达到降低烧结原料成本的目的。
2轻烧氧化镁粉
武钢所用轻烧氧化镁粉含镁高达85%以上,含SiO2小于6%,Ca0含量在2%以下,烧损小,粒度细,微溶于水,各项指标均能满足烧结和球团矿生产的要求。
目前国内烧结厂和球团厂所用含镁熔剂主要有白云石、轻烧白云石、蛇纹石等,表1列出其化学成分。
在含镁熔剂中自云石MgO含量最低,不仅在烧结过程中要进行吸热分解,增加燃耗,而且配用量大才能有效提高烧结矿的MgO含量,虽然带人了一定量的CaO,同时还带入较多的SiO2、Al2O3,限制了烧结矿品位的提高。
目前国内烧结厂和球团厂大都使用白云石,这也是传统的方法,是计划经济的产物,但是在国内矿石供需环境和价格条件的限制下,有些厂不再使用白云石了。
蛇纹石的MgO含量较高,但其SiO2含量也高,不仅在烧结过程中耍吸热分解,而且在高碱度烧结矿生产中,每配用1%的蛇纹石,需要多配1—1.5%的石灰石(或1.0%左右的生石灰),使SiO2在冶炼中循环,不仅能耗高,也降低了烧结矿的品位提高。
使用蛇纹石也是由于高炉渣的Al2O3。
含量较高,国内如宝钢和少数厂使用了蛇纹石。
由于宝钢全部使用进口矿,自身原料条件好,SiO2含量也低,要保证烧结矿的强度和一定的MgO含量。
但是使用蛇纹石无疑是没有对铁矿石资源的综合利用,是在以牺牲铁品位为代价,对烧结成本考虑也不细致。
轻烧白云石的MgO含量较高,又是熟料,而且还带人一定量的CaO,对烧结有利。
国内一些中型烧结厂使用较为广泛,但是从原料精料和提高MgO含量的意义上来说,轻烧白云石还是存在一些不足。
轻烧氧化镁粉MgO含量最高,是白云石MgO含量的4倍多,是轻烧白云石和蛇纹石MgO含量的二倍多,对提高烧结矿的MgO含量效果。
最明显,轻烧氧化镁粉是熟料,不再分解吸热,由于配用的量小,不仅带入的SiO2、A12O3少,同时降低了熔剂原料的配比份额,多出的配比份额能提高铁矿石的配比量,能有效提高烧结矿的品位,若保持烧结矿的品位不变,则可以使用低品位的铁矿石,降低原料成本。
在烧损指标中轻烧氧化镁粉最低,烧结生产中的烧成率提高,有利于增加烧结机的利用系数,对设备的有效使用也最好。
3轻烧氧化镁粉的实验室试验结果
为考察轻烧氧化镁粉的烧结性能,武钢烧结厂在实验室进行了烧结试验。
试验是以轻烧氧化镁粉取代白云石,考察轻烧氧化镁粉烧结性能和烧结产质量情况。
试验用铁矿石为混匀矿,熔剂有白云石、石灰石、轻烧氧化镁粉,燃料为无烟煤,试验原料化学分析见表2。
原料试验配比按烧结矿碱度R0为1.80倍左右,MgO含量2.5%计算,试验原料配比配比见表3,其中返矿外配。
试验室试验条件:
烧结料层700mm,点火负压为6.0kPa,点火温度1100℃±
50℃,点火时间1.5min,烧结负压9.0kPa。
当烧结废气温度达到最高并开始下降时为烧结终点,继续抽风冷却到150℃,倒出烧结饼,再按ISO标准进行成品矿处理,试验结果见表4。
从表4可知,随轻烧氧化镁粉配比提高,烧结速度、生产率呈上升趋势。
与不配轻烧氧化镁粉相比,当轻烧氧化镁粉配1%时,烧结速度提高3.8%,生产率增加了3.77%,转鼓强度有所改善;
当轻烧氧化镁粉配1.5%时,烧结速度也随着提高,生产率上升7%左右,成品率提高了1.0%左右,煤耗有所下降,烧结矿强度变化不大。
表4还表明配人轻烧氧化镁粉后烧结矿的MgO含量明显增加,铁矿石的配比也提高,烧结矿的品位提高1%以上。
若保持烧结矿品位不变,则可以使用低品位铁矿石,降低原料成本。
4烧结使用轻烧氧化镁粉的工业试验
在实验室试验的基础上,进行了武钢三烧工业试验,其方法是以轻烧氧化镁粉取代部分白云石,降低白云石配比,视烧结矿中MgO含量的高低,对轻烧氧化镁粉配比从0.4%一0.8%进行调整,使烧结矿的MgO含量保持在2.5%左右。
表5列出了武钢三烧工业试验期间主要生产指标,从表5可知试验期与基准期生产指标较接近,在试验期间烧结台时产量和烧结成品率略有提高,返矿量明显降低;
而基准期的转鼓指数和耐磨指数略好一些。
烧结矿的MgO含量明显提高,要说明的是在试验中使用了低品位铁矿石取代了高品位铁矿石,保持烧结矿的品位不变,达到降低原料成本的目的。
4对高炉的炉渣流动性的影响
为解决高炉炉渣流动性差的生产问题,在武钢三烧和五高炉进行了为期l0天的工业试验,炉料结构为烧结矿72%、球团矿18%、澳大利亚块矿+海南块矿10%。
在试验期间取了五个炉渣样,做炉渣流动性试验,其中5BF4—1、5BF4—2、5BF4—3是基准期的试样,烧结矿MgO含量2.0%一2.2%左右,5BF4—4、5BF4—5为试验期的试样,烧结矿的MgO含量2.4%—2.6%左右,在1310—1480℃温度范围的炉渣流动性试验结果见表5、图1,表6为炉渣试样的化学分析。
从表5与图1中可知,当温度在1340℃以上时,各炉渣粘度变化是有规律性的。
粘度相对最大为5BF4—1曲线,最小为5BF4—5曲线。
从表6数据可知,渣中含A12O3含成份为15.92%一18.04%,而二元碱度(Ro)为1.08—1.15,这两个重要指标变动比较大。
但是,MgO含量的变化正好是按炉渣编号顺序变动,分别为7.9%、8.76%、8.77%、10.03%及10.27%,炉渣粘度在1340℃时是随着炉渣中MgO含量的增加而变小,例如5BF4—1渣样含A12O3为16.40%,5BF4—3渣样含A12O3为17.05%,在二元碱度相同情况下,如果单从A12O3含量来分析,按正常规律5BF4—3渣样在相同温度时其粘度应该比5BF4—1渣样大.但由于MgO含量5BF4—3样比5BF4—1渣样高,结果在1340℃以上时,5BF4—3渣样粘度比5BF4—1渣样要小。
因而从此结果分析,在炉渣中,A12O3含量较高时,MgO含量的变化是影响炉渣粘度的较大因素。
另外,从5BF4—4、5BF4—5两个渣样比较分析也可得出同样的结论,因为5BF4—5渣样含A12O3高达18.04%,5BF4—4渣样A12O3的含量为16.38%,而5BF4—5渣样MgO含量为10.27%,5BF4—4渣样MgO含量为10.03%,因此5BF4—5渣样的粘度在1340℃以上时比5BF4—4渣样低。
由于烧结矿MgO含量的提高,入炉MgO含量也提高,对高炉炉渣的流动性明显改善。
5工业应用
2005年武钢二烧车间因技改的需要,将熔剂破碎系统拆除,在没有石灰石和白云石的条件下,使用轻烧氧化镁粉和消石灰做烧结熔剂进行烧结生产,轻烧氧化镁粉的配比在1.2—1.5%,不仅提高了烧结矿的MgO含量,还保证了烧结矿的技术经济指标满足高炉要求,在烧结领域使用新熔剂和全部使用熟熔剂是一个创新。
二烧车间烧结矿供4#高炉使用,在改善炉渣粘度的条件下,武钢4#高炉(2516m3)的利用系数高达2.6t/m3d,刷新了国内大高炉利用系数的历史记录。
从2006年3月份开始武钢三烧车间烧结生产中也使用轻烧氧化镁粉,采用轻烧氧化镁粉部分取代白云石的方法,轻烧氧化镁粉的配比在0.4一0.8%,也明显提高烧结矿的MgO含量,较好满足了高炉造渣的需要,改善了炉渣的流动性,使武钢;
:
=高炉(3200m3)的利用系数提高到2.5t/m3d以上,利用系数创同类大高炉最好指标。
现在由于铁矿石价格居高不下,加之采购的困难,国内一些钢铁厂在降低原料成本方面也考虑到综合平衡,对熔剂进行精料,也在尝试在烧结使用轻烧氧化镁粉,如沙钢在烧结和球团生产中进行了配用轻烧氧化镁粉的工业试验,取得了较好效果;
华西钢铁厂从2007年上半年就将轻烧氧化镁粉用于烧结,刷新了炼铁技术经济指标。
6结论
(1)轻烧氧化镁粉是一种优质的高镁熔剂,MgO含量较高80%以上,SiO2含量4.35%。
可部分或全部替代其它含镁熔剂用于烧结生产,明显提高烧结矿MgO含量。
(2)使用轻烧氧化镁粉进行烧结生产对提高烧结成品率和台时产量有利,降低返矿效果明显。
(3)烧结配用轻烧氧化镁粉后,烧结矿MgO含量提高,对高炉炉渣粘度明显改善,炉渣流动性变好。
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