燃料粒度对铁矿烧结的影响研究

烧结混合料中燃料粒度组成及配加量对烧结矿冶金性能及烧结生产技术经济指标具有重要影响。通过烧结杯实验研究了燃料粒度组成对烧结过程料层温度变化的影响。结果表明:燃料中1 mm粒级占比由40%降低到20%后,烧结料层的升温速率加快,降温速率减缓,有利于烧结过程液相的充分发展与冷凝固结过程烧结矿热应力的降低,并降低了烧结矿中FeO质量分数;减小燃料中1 mm粒级占比,能够提高燃料燃烧热的利用率,使燃烧带变宽,改善烧结指标,提高烧结矿质量;适当提高3～5 mm粒级占比可提高烧结矿转鼓强度,但会造成返矿率上升、固体燃料消耗增加等不利影响;最适宜烧结使用的燃料粒级为1～3 mm。     

返矿影响烧结过程的机理研究

为研究烧结返矿中大粒级占比对烧结生产指标的影响,通过化学分析、XRD分析、热重分析等对烧结返矿的各项理化性能进行了分析研究,并利用微型烧结实验装置及烧结杯模拟实验就返矿中+5 mm粒级占比对烧结指标的影响进行了实验研究。结果表明:返矿中不同粒级的成分存在较大差异;随着返矿粒级的增大,其矿物物相中磁铁矿和铁酸钙的量增加;返矿粒级越大,其同化温度、熔化温度越高,返矿粒级越小,越有利于液相生成;当返矿+5 mm的占比超过25%时,混合料制粒效果变差,同时其烧结成品率、转鼓强度均下降,固体燃耗升高,烧结矿成品粒级组成中5～10 mm的粒级占比上升。因此,在烧结生产配料过程中需控制返矿中+5 mm的粒级占比低于25%。     

返矿的物化特性及其对烧结过程的影响研究

对不同粒级的返矿进行化学成分分析、热重差热分析和软融试验,并配料进行烧结试验,结果表明:不同粒级的返矿化学成分存在差异,二次返矿与一次返矿相比,未烧透混合料少,返矿粒度越大,未烧透混合料越少;返矿中含有大量低熔点化合物,易产生液相,而1~5 mm粒级返矿易作为核粒子,被粘附颗粒包裹,无法起到液相中心的作用,只有+5 mm粒级的返矿不易被粘附粒子包裹,易形成液相中心;+5 mm粒级返矿的均匀分布,有利于烧结过程液相区的均匀合理化发展,对烧结矿粒度的均匀化起着重要作用。     

燃料粒度结构变化对烧结生产的影响

针对中天钢铁集团北区烧结系统使用的高炉返焦末和外购焦末粒级变化较大,且燃料破碎效果不佳,导致烧结生产不稳定等问题,采用燃料预筛分工业试验的方法,分析燃料粒级结构变化对烧结烟气中NO_x排放、烧结矿转鼓、燃耗等方面的影响。结果表明:严格控制燃料结构中+5 mm以及-3 mm的粒级占比,可以有效地改善烧结烟气中NO_x的质量浓度,对提升烧结矿转鼓强度和降低燃料消耗也有一定的帮助。根据试验结果,最终确定的最佳燃料结构:+5 mm控制在5%以内,+3 mm控制在10%以内,在此燃料结构条件下烧结烟气中NO_x质量浓度下降57.16 mg/m~3,烧结矿转鼓强度提高1.22%,燃料消耗下降2.03 kg/t。     

高比例配加外粉的烧结生产实践

针对河钢宣钢外粉配比升高后,烧结负压大幅下降、烧结矿强度和粒级等质量指标出现下滑的问题,通过实施800 mm厚料层生产、降低入烧混合料水分、优化入烧燃料粒度、提高点火负压等工艺参数控制,以及优化烧结矿FeO和MgO含量、改进布料方式、控制返矿质量,烧结工艺过程稳定、可控;烧结矿转鼓强度指标维持在78. 5%左右,烧结矿粒径提高到平均20. 5 mm;还原性指标提高至80. 3%,达到历史最好水平。优化措施实施后,烧结矿质量及性能可较好地满足高炉的生产要求。     

大粒度矿/返矿镶嵌烧结技术研究及其在首钢应用的分析

随着铁矿粉资源的劣质化和成本压力的增大,在烧结工序对铁矿粉进行高效处理是降低成本、提高企业竞争力的重要手段。参考日本烧结镶嵌式和返矿镶嵌式新工艺,根据京唐烧结用料情况,提出了在京唐烧结进行大粒度矿/返矿镶嵌的技术路线,并进行了相应的烧结杯试验,取得了利用系数提高0.05 t/(h·m2)以上、烧结矿质量可基本保证的效果。同时基于本研究认为,对于大粒度(8 mm)矿粉配比较高的配矿结构,使用大粒度矿镶嵌较返矿镶嵌的效果更佳。本研究为首钢下一步进行工业试验提供了参考。     

铁矿粉制粒粘结特性的研究与生产应用

为了更好地评价铁矿粉的烧结混匀制粒效果,改善烧结矿质量,对铁矿粉制粒粘结特性进行研究。将首钢京唐烧结所使用的富矿粉配制成不同的混合物料浆体,使用流变仪对混合物料浆体的屈服剪应力进行测量,根据屈服剪应力值对首钢京唐14种矿粉的制粒粘结特性进行分类及排序,采用烧结矿粉制粒粘结特性指标评价方法,结合配矿资源特点,进行优化配矿结构烧结杯试验和生产应用。结果表明:14种富矿粉可分为高粘结矿粉、中高粘结矿粉、中低粘结矿粉以及低粘结矿粉4类,其粘结特性从大到小的大致排序:赤铁矿半赤铁矿半褐铁矿褐铁矿;采用制粒粘结特性进行配矿结构优化后,烧结混合料平均粒径改善0.5 mm,返矿率降低0.78%,烧结矿0～10 mm粒级占比降低0.46%,转鼓强度提高0.19%,烧结矿质量得到不同程度地改善。     

烧结返矿粒度分布对烧结矿质量影响研究

返矿粒度分布是烧结返矿制度的重要组成部分。合理稳定的烧结返矿粒度,是获得优良烧结指标的重要保证。通过实验,研究了返矿粒度组成对烧结矿质量的影响。实验结果表明,与小粒级返矿相比,粒度大于6 mm返矿具有较高的熔化特征温度,并且制粒后大粒级返矿的粘附粉数量减少;当烧结混合料中大于6 mm返矿比例超过20%时,烧结矿质量不佳;在相同二元碱度条件下,返矿粒度过粗,烧结过程中铁酸钙生成数量降低,烧结矿强度指标恶化。为获得良好的烧结指标,烧结混合料中大于6 mm返矿比例应控制低于20%。     

钒钛磁铁矿烧结降低返矿率技术研究与实践

针对钒钛磁铁精矿烧结强度差、返矿率高而影响产量、增加烧结加工费的实际问题,采取优化配料与工艺参数控制,改进工艺设备,实施环冷机雾化水冷却、松料器通压缩空气新技术,提高了烧结矿强度;同时,优化成品系统运行,对成品矿运输与筛分系统进行技术改造,降低烧结矿转运落差,减轻冲击、摔打、粉化;缩小高炉槽下筛子筛孔间隙,取消部分球团过筛,高炉回收使用返矿中大于5mm粒级的小烧结矿,改进回收系统等。采取这些措施减少了返矿量,降低返矿率2.03%,增加烧结矿产量24.67万t。     

Malaysia矿正交烧结试验及应用

本次正交试验按四因素、三水平进行方案设计,通过烧结杯试验,考察烧结矿转鼓指数、-10 mm粒级含量变化,研究各因素在不同水平下的烧结技术质量指标,拟求适合烧结生产的Malaysia矿配比、工艺参数和操作参数.试验结果表明,在本次试验原料条件下,配加Malaysia矿对烧结矿转鼓指数和粒度组成皆有负面影响。     

普矿配加对钒钛烧结矿质量的影响

 通过烧结杯制备了全钒钛以及配加一定量印粉（YD）、马粉(MF)及自产普粉(ZF)的钒钛烧结矿,并对其烧结速度、烧损率、成品率、转鼓强度、RDI>3. 15 mm以及软化性质进行了测定及分析。试验结果表明：全钒钛烧结矿质量较差,尤其是RDI>3. 15 mm过低,产率较低,需配加普矿提高其质量及产量。选择普粉时应兼顾其制粒性以及化学成分等,应保证烧结矿中一定量的SiO2、MgO以及Al2O3不宜过高。配加3种普粉均有利于提高烧结速度及提高软化区间,配加自产粉有利于提高钒钛烧结矿的转鼓强度(64. 25%)以及RDI>3. 15 mm ,但降低了成品率;配加印粉有利于提高转鼓强度、成品率,但是降低了RDI>3. 15 mm;配加马粉有利于提高强度和RDI>3. 15 mm ,但是其铁品位低、烧损大。配加13%（印粉+马粉+自产）钒钛烧结矿的指标优于配加6. 5%（印粉+马粉+自产）的钒钛烧结矿。     

首钢京唐降低烧结矿SiO2含量的研究及应用

采用烧结杯试验方法对首钢京唐铁矿粉低SiO2烧结及优化措施进行研究,并进行工业试验及工业应用。结果表明,在京唐配料结构下,烧结矿SiO2质量分数由5.60%降至5.00%,烧结矿转鼓指数、成品率和粒度有所变差。粗化焦粉粒度对提高转鼓指数的效果最明显;提高混合料温度对烧结各项指标基本都有改善,尤其对提高成品率的效果最明显;提高料层厚度对降低燃耗等指标有利。在工业应用中,采取提高料层厚度30 mm、提高料温5~10 ℃、放宽燃料粒度（小于3 mm比例）2%、降低镁质熔剂使用量以及优化配矿等措施,使京唐烧结矿的铁酸钙体积分数基本得到保证,达到45%以上,促使烧结矿产质量保持稳定且有改善。     

高配比不同粒级贵沙褐铁矿烧结试验研究

为了掌握高配比不同粒级贵沙褐铁粉矿对烧结性能的影响情况,本文从原料的粒度、主要化学成分、矿物组成、烧结矿强度、成品率、低温还原粉化指数、软化区间、熔滴总特征值等方面进行了试验研究。结果表明,干法筛分得到的贵沙粉矿A的烧结性能指标较好,适宜的贵沙粉矿烧结参数为:贵沙粉矿40%,精矿60%,烧结矿碱度1.81~1.90,在满足高炉造渣条件下,合理提高烧结矿碱度,有利于改善烧结矿的强度及还原性能。     

烧结高温烟气循环工艺提质减排机理研究

烧结高温烟气循环工艺在首钢股份公司360 m2烧结机上成功应用后取得了烧结矿返矿率下降6.6%,粉尘排放降低27.30%,SO2减排15.34%的综合效果。本文通过烧结矿分层检测,烧结烟气、粉尘分析等手段实测了该工艺的提质和减排效果,并对其机理进行了分析。根据检测分析结果,烟气循环工艺改善了表层烧结矿的强度和成品率,提升了整体烧结矿的转鼓指数和返矿率指标;该工艺实施后烧结烟气中SO2浓度在一定程度上富集,烧结料层对粉尘的吸附作用和对二噁英的分解作用使得烧结污染物排放大幅度降低。     

改善烧结矿粒度组成

太钢炼铁厂通过改造烧结机点火器、推行低负压点火、控制冷热返矿数量及质量等技术措施的实施，减少烧结矿中-10mm粒级，改善烧结矿粒度组成，取得较好生产效果。     

基于返矿分流的烧结强化制粒技术研究

由于烧结过程的自动蓄热作用,厚料层烧结作为一种行之有效的节能提质技术被国内外各大烧结企业广泛应用。本文针对粉矿为主的烧结原料提出了一种返矿分流强化制粒技术,即将一部分粗颗粒返矿单独处理而不直接参与制粒,使得剩余混合料中成核粒子含量与黏附粉含量的比例更有利于制粒要求,同时改变物料中水分的分布状态,提升物料的制粒效果。研究了返矿分流对混合料制粒和烧结指标的影响。结果表明,采用返矿分流强化制粒工艺后,在同等制粒水分条件下,制粒小球平均粒度由4.27 mm提升至4.58mm,制粒效果得到明显改善;烧结速度和利用系数分别从21.66 mm/min、1.46 t/(m2·h)提高到23.86 mm/min、1.54 t/(m2·h)。研究结果有助于将料层厚度从700 mm提高至780 mm。     

360 m2烧结机提质增产工艺参数优化研究

基于360 m2烧结机原燃料条件和生产需求，探究碱度、燃料结构、烧结生石灰配比等工艺参数对烧结经济技术指标的影响。结果表明，碱度升高对烧结经济技术指标及还原性、还原粉化性能有利，但不宜使用高于5.71%的石灰石配比来提高碱度；相对无烟煤粉，焦粉烧结时对烧结产质量指标及冶金性能有更为显著的优势；生石灰配比增加对烧结经济技术指标的提高有着最为显著的作用；对于烧结矿粒度组成，碱度升高、高比例焦粉烧结、高比例生石灰都有利于大粒度烧结矿比例的提高，减少小于5 mm返矿的比例。此外，烧结-高炉的转运会造成烧结矿显著减粒。     

太钢全精矿烧结经济技术指标改善

太钢全精矿烧结使用的含铁原料粒度极细,特别是袁粉小于0.045 mm的含量超过了98%,烧结混合料制粒球少,导致混合料制粒效果变差,烧结料层透气性降低,带来烧结产、质量变差问题。通过开展改善混合料制粒效果、高比例配加生石灰、强化终点温度控制均衡性和设备优化改造等改善措施的开展,解决了全精矿烧结料层透气性差和烧结矿质量降低的问题,烧结矿质量稳中有升,2015年烧结矿转鼓强度完成77.91%,5~10 mm粒级的含量(质量分数)为17.38%,5 mm粒级的为5.49%,能满足高炉冶炼需求。     

高比例精矿粉对烧结的影响分析及强化措施探讨

太钢吕梁铁矿投产,烧结铁料中自产铁矿的配比超过了85%,且自产铁精矿粒度很细,其中吕梁铁精矿不超过0.045mm的比例占到了96%以上。要在730mm左右的料层高度条件下,为4350m3高炉生产优质烧结矿,难度较大。会使混合料制粒效果变差,而且自产精粉比例较大,配矿结构调整余地很小,不利于烧结过程的进行和烧结矿质量的改善。为了给烧结配用自产资源提供技术支持,摸清高比例精矿粉对烧结造成的影响,在技术中心进行了烧结杯试验。试验结果表明：随着精粉率的提高,烧结矿的产、质量指标变差,当精粉率超过70%时,烧结过程变得缓慢,特别是全精粉烧结时,控制不好,会出现烧结熄火,烧结过程停滞的现象。为此,要采取强化制粒、优化燃料粒度、提高碱度等有效措施。     

燃料粒度对烧结性能影响的试验研究

燃料粒度对烧结性能、产质量、能耗等均有一定影响,在不同的配矿条件与工艺条件下适宜的燃料粒度是不同的。采用焦粉、煤粉、兰炭分别进行燃料粒度对烧结性能影响的优化试验,试验结果表明:综合评价3种燃料的粒度,取得最佳综合效果的燃料粒级组合是:"焦粉(3 mm)5%+(1~3 mm)50%+(0.5~1 mm)20%+(0.5 mm)25%";"煤粉(3 mm)25%+(1~3 mm)65%+(0.5~1mm)5%+(0.5 mm)5%";"兰炭(3 mm)10%+(1~3 mm)50%+(0.5~1 mm)20%+(0.5mm)20%"。与试验结果对比,现场燃料焦粉偏粗,煤粉偏细,可根据实际情况适当调整。在相同燃料粒级比例条件下,对烧结矿指标综合影响效果兰炭最优,焦粉次之,煤粉第三。