探討生石灰質(zhì)量對燒結(jié)礦指標影響

于 增 靳亞軍 秦華偉

(安陽鋼鐵股份有限公司)

探討生石灰質(zhì)量對燒結(jié)礦指標影響

于 增 靳亞軍 秦華偉

(安陽鋼鐵股份有限公司)

通過燒結(jié)杯試驗，研究燒結(jié)中生石灰用量和質(zhì)量變化對燒結(jié)礦指標的影響。研究結(jié)果表明：生石灰的質(zhì)量對燒結(jié)指標有著顯著影響，其質(zhì)量不僅體現(xiàn)在CaO含量的高低，還與其濕容性、反應(yīng)活性、礦化能力等指標有很大關(guān)系。

生石灰 質(zhì)量 燒結(jié)礦指標 影響

0 前言

生石灰分散性強、具有粘性、密度小等特點，是鋼鐵工業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)中的常用熔劑。燒結(jié)生產(chǎn)添加生石灰能強化制粒過程和制粒效果，提高生球的強度及其濕容性，進而改善燒結(jié)混合料的原始透氣性；經(jīng)充分與水消化后能預(yù)熱混合料，提高混合料的原始溫度，減輕燒結(jié)過程的過濕現(xiàn)象；調(diào)節(jié)燒結(jié)礦堿度，在燒結(jié)中參與反應(yīng)生成低熔點硅酸鹽或鐵酸鈣液相等，對燒結(jié)礦的強度、礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)等有直接影響。尤其在目前燒結(jié)生產(chǎn)中的熔劑結(jié)構(gòu)條件下(生石灰+石灰石+白云石)，生石灰的配加比例較低，其用量多少和質(zhì)量好壞將對燒結(jié)過程及燒結(jié)礦質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。

1 試驗研究

1.1 燒結(jié)杯試驗設(shè)備及工藝參數(shù)

試驗用燒結(jié)杯設(shè)備及工藝參數(shù)見表1。

表1 燒結(jié)杯設(shè)備及工藝參數(shù)

表2 燒結(jié)試驗原料化學(xué)成分 / %

1.2 試驗方案

1.2.1不同用量生石灰試驗

本試驗研究以某鋼鐵公司燒結(jié)系統(tǒng)原料結(jié)構(gòu)為主，利用燒結(jié)杯試驗方法，在保持原料結(jié)構(gòu)及主要配比不變條件下，改變試驗結(jié)構(gòu)中燒結(jié)熔劑石灰石和生石灰的使用配比，對比采用配加4%石灰石粉及全生石灰進行燒結(jié)杯試驗，燒結(jié)礦堿度基數(shù)R=1.90。燒結(jié)試驗原料化學(xué)成分見表2，試驗原料結(jié)構(gòu)及配比方案見表3。

表3 試驗原料配比

1.2.2 不同質(zhì)量生石灰試驗方案

本試驗研究以某鋼鐵公司燒結(jié)系統(tǒng)原料結(jié)構(gòu)為主，在保持原料結(jié)構(gòu)及配比不變條件下，對比2種不同質(zhì)量生石灰對燒結(jié)技術(shù)經(jīng)濟指標的影響。試驗所用生石灰分別取自現(xiàn)場燒結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)。本試驗原料結(jié)構(gòu)中鐵礦原料D、E、L比例恒定，燒結(jié)礦理論堿度設(shè)定為R=1.95。燒結(jié)試驗原料化學(xué)成分見表4。試驗原料結(jié)構(gòu)及配比方案見表5。

表4 燒結(jié)試驗原料化學(xué)成分 /%

表5 試驗原料結(jié)構(gòu)及配比方案

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 不同生石灰用量對燒結(jié)指標的影響

該結(jié)構(gòu)對比試驗表明：配加4%石灰石粉與全生石灰燒結(jié)比較，其燒結(jié)速度呈降低趨勢，強度明顯改善，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高約3個百分點，成品率降低約1.5個百分點，其余指標基本處于同一水平。綜合分析，隨生石灰用量增加，礦化反應(yīng)速度加快，有利于強化燒結(jié)過程，燒結(jié)速度變快，利用系數(shù)增加，成品率升高。又因生石灰強化作用明顯，燒結(jié)速度過快，高溫保持時間不足，導(dǎo)致燒結(jié)礦強度下降。試驗燒結(jié)礦指標和成分見表6、表7。

2.2 不同質(zhì)量生石灰對燒結(jié)指標的影響

表6 試驗燒結(jié)礦指標

表7 試驗燒結(jié)礦成分

2.2.1 對燒結(jié)指標的影響

S3和S4兩組燒結(jié)杯試驗中，生石灰從化學(xué)成分看同一水平，含鈣量相同，但通過實物觀測，2#生石灰實物質(zhì)量較差，表現(xiàn)在淌灰面較多、色澤暗。

當采用1#生石灰進行燒結(jié)杯試驗，燒結(jié)各項指標均處于正常水平。利用系數(shù)為1.94 t/m2·h，垂直燒結(jié)速度17.97 mm/min，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)68.27%，成品率84.33%，-5 mm粒級含量15.54%。當采用2#生石灰進行燒結(jié)杯試驗，與S4比較，燒結(jié)各項指標均有下滑趨勢。利用系數(shù)降低了0.15 t/m2·h，垂直燒結(jié)速度降低了1.41 mm/min，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)降低了1個百分點，成品率降低了2.58個百分點，-5 mm粒級含量升高了2.45個百分點。燒結(jié)杯試驗表明：生石灰的實物質(zhì)量對燒結(jié)指標的影響較為明顯。燒結(jié)杯試驗燒結(jié)礦指標見表8，燒結(jié)礦成分見表9。

表8 試驗燒結(jié)礦指標

表9 燒結(jié)礦成分

2.2.2 試驗礦物組成分析

S3和S4兩組燒結(jié)礦均 小于1.0%。測定值與標準值相符。

2.6 回收試驗

選擇2個鈮鐵試樣進行加標回收試驗，結(jié)果見表6。

表6 回收試驗結(jié)果

從表6可以看出，本方法加標回收率在96.0%～104%之間，結(jié)果具有較高的準確度。

2.7 樣品分析

按實驗方法測定2個鈮鐵合金試樣，并與國家鋼鐵材料測試中心定值結(jié)果進行對照，比對結(jié)果見表7。

3 試驗方法步驟

準確稱取0.100 0 g試樣于200 mL聚四氟乙烯燒杯中，加入10 mL HNO3,分次滴加5 mL HF，邊滴邊搖,置于控溫電熱板60 ℃，樣品難溶時，加過氧化氫助溶，待樣品溶解完全后，定容于100 mL塑料容量瓶內(nèi)，用于測定Ti、Ta、Si、Al、P。同時將定容后的溶液作為母液，移取10 mL于100 mL塑料容量瓶中，定容，混勻，測定Nb。分析元素的最佳譜線見表8。

表7 樣品分析結(jié)果比對

表8 元素的最佳分析譜線

4 結(jié)論

(1)通過實驗研究，簡化了實驗步驟，優(yōu)化了實驗方法，使電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定鈮鐵中鈮鈦鉭硅鋁磷的分析研究有了新的突破。

(2)本方法的應(yīng)用使Nb、Ti、Ta、Si、Al、P測定結(jié)果的相對標準偏差小于1.0%，加標回收率在96.0%～104%之間，因此測定結(jié)果具有較高的準確度。

[1] GB/T3654.1-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.紙上色層分離重量法測定鈮、鉭量[S].

[2] GB/T3654.3-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.重量法測定硅量[S].

[3] GB/T3654.5-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.鉬藍光度法測定磷量[S].

[4] GB/T3654.8-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.變色酸光度法測定鈦量[S].

[5] GB/T3654.10-1983.鈮鐵化學(xué)分析法.EDTA容量法測定鋁量[S].

[6] 邵海舟，劉成花.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鈮鐵中鈮鈦鉭硅鋁磷[J].冶金分析，2011,31(12)：54-57.

[7] 王志臣.原子吸收高精度測量法測定超塑合金中鎂[J].分析實驗室(Chinese Journal of Analysis Laboratory),1983 (1):13.

DISCUSSION ON THE INFLUENCE OF QUICKLIME QUALITY ON SINTER INDEX

Yu Zeng Jin Yajun Qin Huawei

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

In this paper, the influence of the amount of lime and the change of the performance of sinter flux on the sinter index was studied by the sintering cup test. Through the comparative study of the sintering cup test, the change of Sinter Index is investigated, which can provide guidance for the production of quicklime.

quicklime quality sinter index influence

，助理工程師，河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵股份有限公司煉鐵廠；

2017—2—10