關于改善高品位燒結礦質量的幾個問題

周賓

【摘 要】實現高品位燒結礦質量的提升對我國冶金行業具有極其重要的意義，同時提升礦物質的提取率，對我國這樣一個人均資源占有量極低的國家也是十分重要的研究領域。基于此，論文對如何改善高品位燒結礦質量展開探討。

【Abstract】Improving the quality of high grad sintered ore has great significance to China's metallurgical industry， while improving the extraction rate of minerals， also has a very important research field for China， which has a very low per capita resource. Based on this， the article explores on how to improve the quality of high grade sintered ore.

【關鍵詞】高品位；燒結礦；質量；對策

【Keywords】 high grade； sintered ore； quality； countermeasures

【中圖分類號】TF325.1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0143-02

1 高品位燒結礦概述

燒結作為一種礦粉黏結過程，其主要是將各類含鐵的原料、燃料、熔劑以及水等混合并造球在一起后，利用燒結設備使其產生一系列的物理化學反應，最終形成的產物被稱為燒結礦。高品位燒結礦主要是指燒結礦中品味相對較高的類型，最初針對高品位燒結礦的研究主要集中于北歐國家，早在1986年下半年，瑞典的相關學者就研究了磁鐵精礦、赤鐵礦等多種高品位燒結礦的工藝方案。從結構上來看，高品位燒結礦與普通燒結礦存在較大的差異性，其中以磁鐵精礦為例，在磁鐵精礦的高品位燒結礦中，鐵酸鈣的含量十分稀少，但磁鐵礦的含量卻相對較多，甚至可以達到60%。隨著人們對高品位燒結礦的不斷重視，由于其鐵高、硅低以及渣量少所帶來的強度以及還原性較低成為了目前高品位燒結礦所面臨的主要問題。

2 改善高品位燒結礦質量提高的對策

2.1 加強對高品位燒結礦的合理配置

2.1.1 原礦特征

論文以云南某一鋼鐵廠為例，對該鋼鐵廠的燒結礦原礦進行特征上的分析。

首先，該鋼鐵廠的原礦主要從巴西、南非等國家進口。而從不同國家進口的原礦在其性質上也存在著一些不同之處。如進行反應的酸堿度、溫度以及生成的鐵酸鈣都不盡相同。

而在燒結礦方面不同國家進口的原礦其燒結的性能也存在著一定的差異，進而就會導致在燒結的過程和結果上呈現一定的差異性。該鋼鐵廠主要選用的是磁鐵精礦進行燒結，但是如果還想進一步提升燒結礦的整體質量，可以適當加入一部分的巴西礦，而因為巴西礦在價格上較高，同時其反應的性能還較弱，因此還需要適當加入一些金沙粉。該礦在燒結成本上較低，同時反應性和粘黏性較好，因此可以和巴西礦互補。并且通過加入巴西礦和貴沙粉當原礦以液體形態出現時，其可以對燒結的狀態進行改變，從而整體提升燒結礦的強度。

2.1.2 合理配礦

在對原礦性質進行分析之后，便需要再對進爐礦物的組成進行配比。此處選取云南某一鋼鐵廠，其主要有巴西礦和南非礦、印度礦三種，在具體的配礦上采用南非礦30%左右，巴西礦25%左右，印度礦20%左右的配礦比例。

2.1.3 合理控制高品位燒結礦的堿度

在高品位燒結礦的燒結過程中堿度對整體燒結質量的影響很大。如當堿度為1.5時，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦的生成量會很少；而當燒結礦堿度達到2.0時，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦其生成量就會在短時間內迅速提升；如果在此基礎上繼續提升燒結礦的堿度，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦的增加速度則會明顯減緩。具體而言燒結礦的堿度會直接對針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦的形態造成影響，當堿度較低時，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦為柱狀；當堿度整體偏高時針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦為針狀；而隨著堿度的進一步提升，針狀會進一步細化。而當燒結礦的堿度達到一定值后，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦會和鐵的氧化物產生相互作用，機械的強度會達到最高值[1]。

2.2 加強對高品位燒結礦的溫度控制

溫度是燒結礦的過程對質量影響很大的一個因素，因此在高品位燒結礦的過程中，需要加強對溫度的控制。具體而言，在鐵酸鈣黏結相逐漸形成的過程中，當環境溫度不同時，其所形成的鐵酸鈣質量也會存在很大的差異。當環境溫度為1210℃時，針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦將會在很短的時間內形成，在形成的形狀上為針狀。而在高溫的環境下，其轉變的形狀將會轉變為板塊或者柱狀。赤鐵礦原料其燒結溫度在1260℃左右，但是如果燒結的溫度低于1250℃，高于1270℃就會造成針狀復合鐵酸鈣為黏結相的高還原性高堿度燒結礦部分出現分解的狀況，進而轉化為氧化鐵和硫化碳的液相渣。因此在燃料的配比上，需要進行最合理的配比，進而在燒結的過程中，將燒結溫度控制在最高溫度，進而保障生成最佳的黏結相，又不會導致原料被高溫燒壞。

2.3 持續保持高品位燒結礦的燃燒時間

低溫燒結的主要作用是改變礦粉的燒結狀態，而高溫燒結作為影響高品位燒結礦整體質量的主要因素，只有持續保持高品位燒結礦的高溫燃燒時間，才能從根本上提高高品位燒結礦的質量[2]。在進行燒結的過程中，由于其以磁礦為主要原料，因此在燃燒帶上將會形成鐵酸鈣，持續加熱的高溫環境可以進一步促進鐵酸鈣的形成，從而為燒結提供了適當的過熱度，確保其在液相黏結周圍物料的基礎上，也可以促進燒結礦的有效形成。在此過程中，其所產生的黏結性礦物主要以鐵酸鈣為主。

氧化氣氛是燒結過程中的核心環節，只有通過對燒結混合料制粒效果的科學化改善，才能對燒結過程中的氧化氣氛進行強化，從而對料層透氣性的提升帶來積極的影響，具體方法如下：①提高核心顆粒在配加富礦粉中的比例；②充分發揮出生石灰對制粒效果所產生的影響，提高生石灰的質量；③水分是影響制粒效果的主要因素，過高的水分將會形成干燥預熱帶，或使濕帶出現水分蒸發，而過低的水分將會降低制粒效果，因此通過對水分的合理控制，也將強化燒結過程的氧化氣氛。

除此之外，部分研究認為三氧化二鋁和二氧化硅之間的含量存在一定的關聯性，當二者的比例達到0.2時，將會增加針狀鐵酸鈣的含量。而針對部分品質較高，但硅含量較低的高品位燒結礦，也可以通過增加氧化鐵含量的方式進行處理，其中氧化鐵的含量越高，高品位燒結礦的強度越高，在此過程中應當注意，氧化鐵的含量不可過高，從而影響燒結礦的質量。因此，通過合理控制三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鐵的含量的方式，充分處理好三氧化二鋁與二氧化硅之間的關系，以此來提高高品位燒結礦的整體質量。

3 結論

綜上所述，燒結作為一種礦粉黏結過程，其主要是將各類含鐵的原料、燃料、熔劑以及水等混合并造球在一起后，利用燒結設備使其產生一系列的物理化學反應，最終形成的產物被稱為燒結礦。論文以我國云南某一鋼鐵有限公司為例，展開了相應的研究，進而得出了提升高品位燒結礦質量的有效措施。即從原礦特征和合理配礦兩個方向出發加強對高品位燒結礦的合理配置：從合理控制高品位燒結礦的堿度、加強對高品位燒結礦的溫度控制、持續保持高品位燒結礦的燃燒時間、合理控制三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鐵的含量、強化燒結過程的氧化氣氛幾個方向出發，優化現有的燒結工藝。希望通過輪文在高品位燒結礦方面的相關研究論述，可以給我國相關領域的研究人員啟迪和參考，進而切實提升我國高品位燒結礦的質量。

【參考文獻】

【1】饒家庭，張義賢，羊小東，等.攀鋼燒結配加高品位釩鈦磁鐵精礦試驗研究[J].鋼鐵釩鈦，2012，33（1）：44-49.

【2】王旭明，王躍飛.寶鋼高品位燒結礦生產技術實踐[J].寶鋼技術，2015（2）：77-80.