进口铁矿粉的烧结性能及配矿方法

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1、进口铁矿粉的烧结性能及配矿方法许满兴(北京科技大学)摘要：本文重点介绍了进口铁矿粉的化学成分、粒度组成、它们的单烧指标及冶金性能，并对铁矿粉烧结性能的基础理论作了必要的分析，铁矿粉的烧结性能可以采用烧结反应性、同化性等五种基础特性和其晶粒大小、水化程度及Al2O3含量高低三种配矿方法使其互补和调节。关键词：进口铁矿粉烧结性能单烧指标配矿方法1.前言随着我国钢铁工业的快速发展，进口铁矿石数量已由2001年的9230万吨增加到2011年的68652万吨；占我国高炉炼铁原料的比例也由2001年的35.96%上升到2011年66.36%，我国高炉炉料形成了以进口矿为主的格局。因此认识和掌握各种进

2、口铁矿粉的烧结性能已成为我国发展钢铁工业的一个重要技术经济问题。但认识铁矿粉的烧结性能不是一个较为简单的技术理论问题，因为烧结的成矿过程是一个复杂的物理化学变化过程，它既有低温下的固相反应和新相生成，又有在高温下的粘结相和液相生成，还有在冷却过程中的结晶、再结晶和相变过程。影响烧结过程成矿和固结的因素也很复杂，既有矿种化学成分和粒度的影响，又有碱度、配碳、加热和冷却速度的影响，还有氧化速度的影响等等，其中矿种对烧结成矿和固结的影响是一个基本因素，矿种和配矿的不同对烧结生产综合反映出来的是烧结生产率和成品矿的强度，是烧结生产最基本的两个问题，即产量和强度问题。如何正确认识进口铁矿粉的烧结性

3、能及质量？这是一个值得讨论的技术和理论问题。单烧值是铁矿粉模拟烧结生产，在一定燃料配比、碱度及工艺参数条件下，进行烧结杯试验后所得出的成品矿的产量、强度及质量指标，它是评价不同铁矿粉利用价值的重要依据。正因为如此，可将各种进口铁矿粉的单烧指标列出进行对比分析去认识它们的烧结性能，是认识各种不同进口铁矿粉的烧结性能及质量的一种重要方法。2.进口铁矿粉的化学成分及粒度组成常见十八种进口铁矿粉的化学成分和粒度组成列于表1和表2，近几年新开发的几种铁矿粉的化学成分和粒度组成列于表3和表4。表1常见十八种进口铁矿粉化学成分表2常见十八种进口铁矿粉的粒度组成由表1，表2可见，常见进口铁矿粉的含铁品位

4、均较高，仅有果阿、哈默斯利和纽曼稍低，处于62～63%的范围内，扬迪铁矿粉的品位最低，仅为58.33%，但由于其结晶水含量达9.5%，烧结后的实际品位可达到64.45%。澳大利亚的库利安诺宾粉矿品位仅为63.5%，但由于其有5.25%的烧损，实际品位达到67%,接近CVRD卡拉加斯和MBRCSF粉矿的含铁品位。常见进口铁矿粉的平均粒度均在2.0～3.0mm之间，仅有MBR的CSF粉较粗，平均粒度达到4.443mm，库得拉姆和卡罗尔湖矿粉平均粒度较细，低于0.3mm，铁矿粉的粒度影响混合料透气性最差的粒级是1.0～0.25mm，大量的研究证明，这部分粒度既不能成为制粒的核心，也不能粘附于核

5、心外围，因此，需重视这部分粒级对混合料透气性的影响。表3近几年新开发几种铁矿粉的化学成分及基础特性表4近几年新开发的几种铁矿粉的粒度组成（mm）3.常见进口铁矿粉单烧试验的结果及分析3.1常见进口铁矿粉单烧试验的结果常见18种进口铁矿粉单烧试验的条件，单烧烧结指标列于表5，常见进口铁矿粉单烧试验成品矿的化学成分及冶金性能列于表6。表5常见进口铁矿粉单烧试验的烧结指标表6常见进口铁矿粉单烧试验成品矿的化学成分及冶金性能3.2对常见进品铁矿粉烧结性能的分析影响铁矿粉烧结性能的因素是多方面的，除了铁矿粉自身的化学成分，粒度组成外，尚有碱度、料层厚度，配水配碳，抽风负压等烧结条件和工艺操作的影响

6、，还受到混合料其它矿种烧结性能的影响。本文是对一种铁矿粉单烧时烧结性能的分析，不讨论外部条件的影响，考虑的是一种铁矿粉自身的因素也即其内在因素的影响，烧结生产对铁矿粉的基本要求是希望烧结产量高和成品矿强度好，同时还要求成品矿含铁品位高，SiO2、Al2O3和有害杂质含量低，并具有良好的冶金性能。由表3、表4可见，常见进口铁矿粉的烧结性能，我国宝钢、鞍钢、马钢、武钢、湘钢、水钢、兴澄特钢和中南大学、北科大均进行过进口铁矿粉的单烧试验，对进口铁矿粉烧结性能的优劣排过次序，如马钢于1994年1＃2500m3高炉投产前，公司组织对若干种进口铁矿粉的烧结性能进行了单种矿烧结杯试验和烧结矿的冶金性能

7、试验，结果排序烧结性能从优到劣为：CVRD、纽曼、MBR、哈默斯利、罗布河；冶金性能从优到劣为：MBR、CVRD、哈默斯利、纽曼、印度H矿。宝钢在单烧的基础上进而对干料密度、Al2O3含量对冶金性能的影响作了系统的试验研究，对进口铁矿粉进行了综合评价，将进口铁矿粉分为三类，A类：各项性能均较好的铁矿粉有，卡拉加斯，MBR、依塔比拉、沙米丘及印度的BAILA（白兰）；B类：各项性能尚好的纽曼、扬迪、南非的伊斯科、委内瑞拉和加拿大的卡罗