一、燒結(jié)礦基本概況
在黑色冶金工業(yè)中,選塊方法主要有燒結(jié)法、球團法和壓塊法等,而燒結(jié)法和球團法是我國鐵礦石的主要造塊方法,占人造富礦的97%。而燒結(jié)法在各種造塊法中又占有主導(dǎo)地位。我國高爐入爐礦石中燒結(jié)礦占80%左右。2002年全國重點鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)礦產(chǎn)量達到1.6億噸,而球團礦產(chǎn)量還不到1400萬噸。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,燒結(jié)行業(yè)的主要發(fā)展方向是燒結(jié)設(shè)備的大型化、燒結(jié)過程和燒結(jié)設(shè)備的自動化、改善和探求新的燒結(jié)工業(yè)技術(shù)、不斷降低燒結(jié)礦的能耗和提高生產(chǎn)能力以及降低生產(chǎn)成本。
20世紀(jì)50年代以來,燒結(jié)礦就是我國煉鐵高爐的主要原料,提高燒結(jié)礦質(zhì)量自然成為高爐的主攻方向。
燒結(jié)生產(chǎn)歷經(jīng)20世紀(jì)50年代的酸性或低堿度燒結(jié)礦、60年代自熔性燒結(jié)礦到80年代高堿度燒結(jié)礦工藝三個階段,結(jié)合低碳厚料層燒結(jié)、球團燒結(jié)和小球燒結(jié)技術(shù)的推廣應(yīng)用,燒結(jié)礦質(zhì)量明顯提高,集中表現(xiàn)在堿度提高的同事,燒結(jié)礦品位和強度提高,粒度組成和高溫冶煉性能改善?梢哉f,燒結(jié)礦質(zhì)量提高、高堿度燒結(jié)工藝的成熟和普及,為調(diào)整和改進高爐爐料結(jié)構(gòu)提供了廣闊前景。
二、燒結(jié)生產(chǎn)的意義
在自然界中,天然鐵礦的含鐵品位很少有超過70%的,大部分礦石的含鐵量在30%-50%之間,由于用這種貧礦直接作為煉鐵原料時在經(jīng)濟上很不合算,所以必須對鐵礦石進行破碎和選礦,即使是富礦在開采和破碎過程中也將會產(chǎn)生30%以上的粉礦。為了保持高爐爐料的良好透氣性,因此對破碎的粉礦必須加以造塊。由于高爐對入爐的鐵礦石要求是粒度盡可能均勻,粉礦少,有害元素含量低,礦石抗碎強度高,冶煉性能好,燒結(jié)的任務(wù)就是為高爐提供優(yōu)質(zhì)的合格礦石,為高爐的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低消耗提供保障。
所謂鐵礦粉的燒結(jié)過程主要是把貧礦經(jīng)過破碎、選礦后獲得的富鐵礦粉進行少結(jié)成塊,為高爐提供高品位的礦石,而為了保證高爐料柱具有良好的透氣性,即使對富礦也需經(jīng)過破碎和篩分。把產(chǎn)生的鐵礦粉再經(jīng)過燒結(jié)造塊而進入高爐煉鐵。因而從20世紀(jì)80年代起,我國相繼在燒結(jié)廠(車間)實施了燒結(jié)礦整粒工藝,使燒結(jié)礦中粒度在20--25mm的含量提高到60%,將入爐礦石中小于5mm的粒級的含量降低到3%以下,這樣就使入爐的鐵礦石的均勻度更好。
提高燒結(jié)礦的質(zhì)量有利于降低高爐煉鐵的焦比,尤其是對一些較難還原的礦石和易產(chǎn)生還原粉碎的礦石以及體積膨脹的礦石,經(jīng)過燒結(jié)后就會變成還原性良好、穩(wěn)定性高的爐料。為滿足高爐造渣的堿度要求,還需在燒結(jié)料中配入適量的石灰石等助溶劑。如武鋼燒結(jié)廠從20世紀(jì)90年代初期起就對燒結(jié)礦的低溫還原粉化進行了預(yù)處理,使得燒結(jié)礦的低溫還原粉化率控制在25%左右,這就更好地滿足了高爐生產(chǎn)的需要。
三、燒結(jié)礦用燃料
燒結(jié)礦常用的燃料為無煙煤或焦炭。通常要求無煙煤中的干燥基固定碳含量高,F(xiàn)Cd應(yīng)》75%,灰分低,Ad應(yīng)不超過3%,揮發(fā)分(Vdaf)也不宜超過10%,且要求粒度細,《25mm的不少于95%,其中0--3mm的細粉煤的含量大于65%,硫分(St,d)更應(yīng)在0.5%一下,全水分布超過10%。進煤品種以洗選過的無煙煤末煤最好,這樣不僅其灰分、硫分低,而且鉛、磷、砷、氟等雜質(zhì)含量也低。
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