關于燒結礦使用高鈦精粉的實踐

張文政+王瑾洋+袁東穎+趙磊

摘 要：基于淶源縣當地豐富的礦資源優勢，結合當地精粉特點，高鈦酸粉比普通酸粉采購價格低五、六十元，在滿足燒結生產指標和高爐冶煉要求條件的前提下，研究高鈦精粉的最大配比量，降低鐵前成本，提高噸鋼利潤。

關鍵詞：資源優勢；采購價格；最大配比量；鐵前成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.034

1 引言

如今鋼鐵市場持續低迷，鋼鐵行業凈利潤極低，加上面對環保風暴，鋼鐵行業遭受重大打擊，此時降低鐵前成本，便是保證噸鋼利潤的有利法寶，我公司采購的高鈦酸粉價格較其他精粉每噸便宜五、六十元，也就意味著多使用一噸高鈦酸粉，噸鋼利潤就能提升五、六十元。對此在保證各項產質量的前提下，進行研究高鈦酸粉的最大使用量，以降低鐵前成本，提高噸鋼利潤。

2 正文

2.1 對含鈦精粉的研究

我國含釩精粉主要以釩鈦磁鐵礦為主，釩鈦磁鐵礦主要分布在攀西和承德地區，攀鋼和承鋼冶煉釩鈦磁鐵礦技術已經相當成熟。大部分企業和技術人員都是對釩鈦磁鐵礦進行研究，而我廠采購的高鈦酸粉中釩含量可忽略不計，主要是考慮鈦含量，但是總的來看，還是以研究燒結礦中鈦含量為主，所以關于釩鈦磁鐵礦方面的文獻具有一定的參考價值。其他企業和相關技術人員主要從燒結礦中堿度、FeO、SiO2、MgO、Al2O3、TiO2以及鐵水中含鈦爐渣變稠特性等方面進行研究。

2.2 堿度對釩鈦燒結礦質量的影響

我公司高爐使用釩鈦燒結礦，分析堿度影響對含鈦燒結礦冶金性能影響的試驗研究，隨著燒結礦堿度由1.7倍到2.1倍，粒度趨向均勻，堿度為1.8倍時返礦率25 %，隨著堿度的增大，燒結的返礦率降低到20%，堿度由1.9增至2.1時，返礦量變化不大，粒度（15-40mm）燒結礦隨著堿度升高而增加，主要原因是鐵酸鈣液相量增大，隨著CaO的含量增加，更易生成低熔點液相，燒結的固結強度增大。

（1）冶金性能測定。經化學成分分析，發現隨堿度的提高，成品礦中化學成分變化不明顯，只有CaO含量隨堿度增加而增大，這是因為增加了生石灰配比造成的，而FeO含量隨堿度提高呈下降趨勢，是由于增加生石灰配比，混合料制粒效果良好，料床透氣性較好，氧化氣氛增加，鐵酸鈣的生成抑制了Fe3+向Fe2+的轉變。

（2）低溫還原粉化率。堿度由1.7倍增至2.1倍時，低溫還原粉化率得到改善，堿度的變化對低溫還原粉化率影響較大。分析原因主要是燒結礦堿度越高，越有利于鐵酸鈣系低熔點化合物的生成，增加了液相量的數量，高堿度燒結原料中的生石灰數量增多，粘結劑的增大有利于燒結原料的造球性，改變料層的透氣性，有利于鐵酸鈣的生成和保留。

（3）荷重軟化性能。燒結礦的荷重軟化性能受堿度影響較大，堿度低的燒結礦中礦物種類多，強度小，燒結礦受熱膨脹產生大量細小顆粒，更易形成低熔點硅酸鹽礦物，使燒結礦過早收縮，在高爐冶煉過程中提前出現軟熔帶，縮短間接還原反應時間，因此高堿度燒結礦是縮短軟溶區間，軟熔帶位置低的優質原料。

2.3 TiO2含量對燒結礦性能影響的研究

根據TiO2含量的增大，燒結料熔化溫度隨著上升，液相量隨之減少，液相流動性變差，燒結礦強度和成礦率均有所下降，還原性變差，熔化性和滴落性能變低。

實際生產中，隨著TiO2含量增加，應利用相應的方法消除其不利影響，如：提高料層厚度、增加配碳量、添加硼化物等相應措施，可以有效的增強燒結過程。

2.4 FeO對釩鈦燒結礦產質量影響的研究

FeO對釩鈦燒結礦的成礦率和轉鼓指數有很大的影響，FeO含量為3.3%時，燒結礦的成礦率和轉鼓指數均有所下降，成礦率為55.2%，轉鼓指數為72. 3%，隨著FeO含量增加，燒結礦的成礦率和轉鼓指數隨之增大。FeO含量小于8.0%時成礦率和轉鼓指數升高較快，8.0%-9.5%時幅度升高較小，當FeO等于9.5%時，成礦率和轉鼓強度達到最高，當FeO含量大于9.5%時，隨著FeO含量增加，燒結礦的成礦率和轉鼓強度則下降。

2.5 MgO對釩鈦燒結礦冶金性能影響的研究

隨著MgO質量分數的提高，燒結礦還原度稍有下降。隨著MgO含量增大，燒結礦低溫還原粉化率隨之降低，當MgO的質量分數從2.3%增加到2.5%、2.8%、3.2%、3.5%時，燒結礦低溫還原粉化率分別下降了0.23、1.08、2.1、3.01個百分點。

2.6 煉鐵使用含鈦燒結礦的影響

（1）含鈦爐渣的化學成分。煉鐵高爐產生的爐渣，其成分主要來源于含鐵原料（燒結礦、球團礦）、燃料（焦炭、煤粉）所帶入的各項成分，為滿足高爐冶金性能要求，選擇并確定合適的爐渣成分，其冶煉操作過程稱為造渣制度。一般造渣制度形成四元渣系（CaO-SiO2-MgO-AL2O3），而冶煉釩鈦燒結礦則為五元渣系（CaO-SiO2-MgO-AL2O3-TiO2）。含鈦爐渣按照TiO2含量，可分為高鈦渣（>25%）、中鈦渣（15%-25%）和低鈦渣（<15%），含TiO2的五元渣系的冶金性能和普通的四元渣系有很大的區別，隨著TiO2含量不同，其冶金性質有很大的變化。

（2）含鈦爐渣粘度。關于含鈦高爐渣的堿度，主要是二元堿度（

CaO/SiO2）和TiO2含量變化是影響高爐在高溫還原條件下粘度的主要因素；含鈦爐渣粘度根據TiO2含量的變化在一定的區間范圍內呈正比關系變化；高鈦渣的粘度隨著堿度的增加，先變大然后減小，且在在二元堿度（CaO/SiO2）為1.2時達到最大值。

3 結論

含鈦爐渣的冶煉過程受很多因素的影響，其中CaF影響最大， MgO含量增大時，爐渣的粘度變化不大；爐渣堿度增大時，爐渣的粘度呈反比關系降低，TiO2含量增加，爐渣粘度變化基本不變，說明TiO2含量變化對爐渣粘度影響不大；當爐渣溫度升高時，爐渣粘度增加，TiO2在高溫狀態被C還原成高熔點物質TiC或TiN高熔點化合物，隨著爐渣中TiO2的增加，爐渣粘度快速上升，因此說明爐渣溫度變化是影響含鐵爐渣粘度變化的主要因素，即鐵水物理熱的高低，是含鐵爐渣粘度變化的主要因素。

參考文獻：

[1]李文英.堿度對釩鈦燒結礦質量的影響[R].

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[3]甘群，何木光，何群等.FeO對釩鈦燒結礦產質量影響的研究[J].燒結球團，2009（34）：14-19.