褐铁矿的性能研究与应用.pdf

2 1 前言 湘钢科技 2 0 0 2年第 1 期 褐铁矿 的性能研究与应用 烧结厂 周 云花汤 乐云贺真 随着 钢铁产业 的 发展 ， 世界 上 主要 铁矿 产区， 质量高的矿愈来愈少， 赤铁矿减少 ， 褐 铁矿 型 石 的开采量增加 ， 粉矿粒度 变细 ， 烧 结性能变差 。因此研究褐铁矿 的烧 结性 能及 实践应用 是 十分必要的 。 2 褐铁 矿 的性 能 与 实践 应用 研 究 2 ． 1 褐铁 矿的基础性能 褐铁矿是含结 晶 水 的赤 铁矿 ， 化 学 表达 式 为 F e 2 n 0， 外 表 颜 色一 般 为黄 褐 色 、 暗褐 色 或 黑 色 品 位 低 ， 但 有 效 成 份 都 在 6 0 ％以上 ， 、 A h 及 S 、 P、 A s等 有害 杂质 含量 较高 。褐铁 矿 是 由其 它矿 石 风 化 而 成 的， 所以结构松软 、 比重小 、 含水量和烧损大。 褐铁矿 的平均粒度 大于 4 r n m。我厂 常用的褐 铁矿 主要是来 自广东 的 大宝 山矿 和乌 石矿 ， 其详 细的化学成份 和粒 度组 成分别 见表 1和 表 2 。 表 1 烧 结厂 用褐 铁矿 化学 成 份 【 ％ 表 2 烧 结厂 用褐铁 矿 粒 度组 成 ％ 藏 ⋯ s ⋯ 一 - - s 著一 m1 ⋯ 大宝山 0 o 0 2 9 ． 2 o 3 0 8 0 2 6 ． 4 0 7 1 0 2 5 0 4 0 o 4腑 乌石 矿 1 3 7 4 4 6 2 1 8 9 9 2 4 ． 2 6 4 8 1 1 8 3 4． 1 2 4 8 0 从表 2可 以看 出 ， 褐 铁矿 的平 均 粒度 均 超过了 4 r n m， 其 中 3 r m n的粒 级超 过 6 o ％， 1 ～ 3 r m n级 含 量 为 2 5 ％左 右 ， 一0 ． 2 5 r m n的含 量约 4 ％ ， 0 2 51 I ／ h - ll 含量 不 到 1 0 ％。一 般 认 为烧结原 料粒度组成 中 ， 1 ～3 r mn为成核粒 子 ， 一0． 2 5 r r m a为粘 附粒 子 ， 0 ． 2 5～l r n m 的 为 中间粒 子 ， 既不成 核也不粘 附 ， 因此褐铁 矿具 有较好 的粒度组成 。 2 ． 2 褐铁 矿的烧 结性能研 究 揭铁矿试验原料基料的配 比是国内精矿 国内粉矿 进 口矿 1 1 1 ， 进 口矿是 澳矿 和 印度矿混合 ， 褐铁 矿包括 大宝 山矿和乌石矿 。 试验结果表明， 随着褐铁矿配比的增加， 混合 料制粒性能下降， 烧结速度降低； 当褐铁矿配 比不 高时 ， 随着褐铁 矿配 比的提 高 ， 烧结矿强 度提 高 ， 但过 多 的褐铁 矿将使 烧 结 矿强 度 降 低 ． 详 细情 况 见 图 1 。同 时 由 于揭 铁 矿 中有 害杂质含量较高 ， 尤其是 A s 含量太高， 过多 配用容 易引起烧 结 矿 中 A s 含量 超 过规 定 的 质量标 准 ， 进 而影 响钢 铁产 品的质量 。 因此 ， 褐铁矿配加量应有所 限制 ， 我厂揭铁矿配 比 一 般 占铁料 比例 的 6 ％以下 。 另外 ， 褐铁 矿由于含有结 晶水 ， 烧结 过程 中结晶水蒸发 需要 消耗 一 定 的燃料 ， 所 以褐 铁矿烧结时， 燃耗较其他矿种略高。 维普资讯 2 O 0 2年第 l 期 一 霉 t ．a 湘钢科技 褐锄r配 比㈨ 囤 I 褐 铁矿 配 比对 蛲结 性 能 的影 响 2 ． 3 褐铁矿 与进 口矿 配用 性能研究 童 在实际生产过程中 ， 由于进 口矿达不到 嚣 均衡， 当性能较差的印度矿集中到达时， 为了 确保烧结矿品位 ， 印度矿配用量较高， 但往往 - 导致 混合料烧结性 能变差 。我们 通 常采取 的 蓦 方法是适当增加褐铁矿的配用量， 以改善混 蚕 合料的烧结性能 本次试验结果也表 明， 当印度矿配 比较 ．。 高时， 增加褐铁矿或增加高硅的粉矿， 可以提 ”誊 高烧结速度。对 于烧结矿强度 ， 当印度矿配 比为 2 2 ． 2 2 ％时 ， 增 加褐 铁矿 ， 烧 结 矿强 度略 ．． 有提高， 但 当印度矿配 比为 1 6 ． 6 7 ％时， 若增 加褐铁矿， 烧结矿强度反而 F降。详情见图 2 。 ” ； 大宝山矿对南非矿 的影响， 试验结果表 明 ， 当南 非矿 配量不高 时 ， 配用一定量 的太 宝 山矿可提高烧结速度 ， 烧结矿强度略有下降； 但 当南非矿 的 比例 较 高时 在 进 口矿 的 比例 中大于 4 o ％ ， 大 宝 山矿 的 影 响 很 小 。详 情 见圈 3 。 ； 3 ★宅 r 圈 2褐铁 矿对 印度矿 的影 响 五 4s 一 ∞ 。 l 呈幽 l l 口0 0 耄 a “a n { 拼 s⋯ ∞*∞ w∞ ⋯㈣j∞ *∞ u- 、 m ＼ 图 3 褐铁矿 太宝山矿 对南非矿的影响 下转 第 J O页 因 囫圃 圈网 l l 曩 ￡ _ ． E 喜 簟 -暑茸 一l一 0 一l一 晕 毫 维普资讯 t O 湘钢科技 ①转炉尘泥浆的消耗量 由 1 5 ／ 月提高 到 2 0 0 0 t ， 月 扣水份 ； ②混合水份稳定率由 7 5 ％提高到 9 6 ％； ③混 合料制粒效果 提高 5 ． 3 9 ％； ④烧结 利用 系数 由 1 ． 5 1 t ， m ] h 提 高到 1 ． 7 2 O m t h ⑤ 由于转 炉尘 泥存 在 粘性 ， 且含 有 一定 的油脂 ， 生石灰消化时冒灰 、 冒汽受到控制 ， 改善了工作环境。 3 ． 2 干法使 用 由于 湿 法 使 用 消 耗 量 有 限 ， 每 月 仍 有 O 0 0 t 转炉泥要通过干法使用才能消耗完。 转炉尘泥在水 站脱 水后 含水 4 0 ％左 右 ， 由于 其粘性大． 极易粘漏斗 ， 造成悬料 、 堵料， 不宜 直接使用 。经 过研 究探 索 ． 我 们 发 现将 转 炉 泥与从炼铁 返 回的烧 结返矿进 行混合后再 使 用 ， 效果很 好。其 工艺 流程 如图 7 。 该工艺 有 以下特点 ①工艺简单， 设备投入少 ， 加工 费用 约 2 7元 ／ t 。 ②从高炉返回的烧结矿返矿和混合矿混 合效 果非常 好 。一是 由于返矿具 有一定 的温 度 6 o 左右 ， 能蒸发部分水份 ； 二是返矿有 丰富 的毛细 孔隙 ， 具有较 强的吸水性 ； 三是返 矿几乎不含水， 吸水量大； 四是返矿粒度小 0 3 m 适 于做球 核 ； 五是 返矿 含一定 量 的游 离 c a 0 ， 吸水后粉化， 可降低混合料粘结性。 ③ 除尘粉不含 水 ， 尽 管吸水性 差 ， 但吸水 上接 第 3页 3结论 瑚 2 年第 1 期 返矿 转炉泥 除尘灰 皮带 螺 旋 螺 旋 [] l 皮 l 带 f 圈 7 转 炉 泥千 法使 用 工艺 流 程圈 量大 ． 少 量配用 ， 既 可解决除尘粉 再利用 的问 题 ， 也可以起到降低混合料水份的作用。 ④混合料质量稳定 ， 为烧结生产提供优 质原 料 。 4结语 湘钢烧 结工作 者 通 过不 懈 的 努力 ， 解决 了以转炉尘泥 为 主的各 类 冶金废 弃料的综合 利用 的难题 ； 既 解决 了湘钢的环境污染 问题 ， 又降低 了烧结 矿 的生 产成本 ， 还 为铁 前 系统 的精料工程奠定了基础。经济效益和环保效 益相当显著， 为我国钢铁行业 回收利用转炉 泥探索出了一条成功道路。 3 ． 1 揭铁矿是一种含铁较低， 有害杂质含量 较高的矿粉 ， 在配用量较低时 ， 能改善烧结速 度并提高烧结矿强度； 但配用量过高时 ， 则降 低烧结矿强度 ， 同时会导致烧结矿中有害元 素含 量超标 。 3 ． 2 在 印度矿配用较 多时 ， 配用一 定量 的褐 铁矿可以提高烧结速度、 改善烧结矿强度； 但 当进 口矿为南非矿时， 配加揭铁矿影响不明 显 。 维普资讯