釩鈦磁鐵礦對燒結(jié)及煉鐵的影響探究

張慧明

摘 要 鋼鐵行業(yè)作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要組成部分，一些高品位鐵礦石的價格受到了越來越多的關(guān)注。釩鈦磁鐵礦的價格相對較低，有著較強的應(yīng)用意義，然而在其配入到燒結(jié)時，會對燒結(jié)和高爐都造成較大影響，不過關(guān)于具體的影響程度，目前還缺乏一種定量分析。基于此，通過對釩鈦磁鐵對燒結(jié)和煉鐵造成的影響進(jìn)行分析，希望給相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞 釩鈦磁鐵;燒結(jié);煉鐵;影響;探究

前言在目前釩鈦磁鐵礦燒結(jié)的研究現(xiàn)狀上，普遍認(rèn)為在燒結(jié)礦TiO2含量達(dá)到7%～10%的情況下，燒結(jié)的技術(shù)指標(biāo)和礦產(chǎn)質(zhì)量會和普通的燒結(jié)礦存在較大差異，因此高爐需要匹配出相應(yīng)的冶煉制度。而從傳統(tǒng)鋼廠的角度來看，在配少量釩鈦磁鐵降低配礦成本的同時，還需要兼顧到鈦對高爐冶煉所造成的影響。因此對釩鈦磁鐵對燒結(jié)和高爐所造成的影響進(jìn)行分析，有著重要的研究價值[1]。

1釩鈦磁鐵試驗方法

首先在釩鈦磁鐵對燒結(jié)以及煉鐵的試驗影響探究之前，需要對相應(yīng)的原材料性能和試驗方法進(jìn)行明確。在此次試驗上，含鐵原料中的釩鐵精粉含TiO2最高，而其他含鐵原料TiO2含量均低于0.5%。而試驗中采取的一些FeO含量較高的鐵原料，均是磁鐵礦類型的鐵精礦，同時也有一些鋼鐵廠內(nèi)部的含鐵二次資源。并且通過對原材料的成分分析發(fā)現(xiàn)，一些鐵原料脈石，其成分中還含有一定量的MgO和CaO。另外對于眾多試驗的原料來說，一些原料的制粒性和親水性有著較為密切的關(guān)系，對這種關(guān)系強弱的表示，可以通過靜態(tài)成球性指數(shù)表征的方法進(jìn)行展現(xiàn)。試驗研究所運用到的鐵礦，絕大多數(shù)的鐵礦靜態(tài)成球性指數(shù)都在0.36以上，根據(jù)這些原材料成球指數(shù)的定義，就可以對物料成球性的難易程度進(jìn)行區(qū)分，這些都是影響實驗開展的基礎(chǔ)準(zhǔn)備[2]。

2釩鈦磁鐵礦對燒結(jié)和煉鐵造成的影響體現(xiàn)

2.1 釩鈦磁鐵礦配比對燒結(jié)產(chǎn)生的影響

釩鈦磁鐵礦對燒結(jié)產(chǎn)生的影響研究，主要是按照相應(yīng)的配礦方案來進(jìn)行燒結(jié)杯試驗，主要需要對釩鈦精粉的TiO2含量進(jìn)行重點分析，在影響分析過程中需要將返礦平衡作為試驗前提，從而在試驗過程中對混合料的水和碳進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過實際調(diào)整發(fā)現(xiàn)，當(dāng)釩鈦精礦的配比由0%增加到20%時，燒結(jié)礦中的TiO2含量就會從0.17%增加到2.38%。而在滿足返礦平衡的條件下，一些燒結(jié)成品率和相應(yīng)轉(zhuǎn)鼓強度在變化上都沒有明顯的規(guī)律性，不過可以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的利用系數(shù)有著明顯的下降，燒結(jié)固體燃耗明顯增加。最后在對燒結(jié)利用系數(shù)、固體燃耗等因素進(jìn)行相關(guān)性分析的時候，通過線性模擬利用系數(shù)變化對造成的燒結(jié)影響進(jìn)行闡述。即燒結(jié)礦中TiO2含量每增加一個百分點，相應(yīng)的固體燃耗就會增加3.99%。并且在此次試驗中，系數(shù)的變化很大一部分是由TiO2含量變化所引起的，所以固體燃耗的增加，釩鈦磁鐵礦的增加也是重要的原因。

2.2 釩鈦磁鐵礦對高爐指標(biāo)造成的影響

而在釩鈦磁鐵礦造成的高爐指標(biāo)影響上，目前普遍認(rèn)為礦石TiO2含量在提高的同時，相應(yīng)的軟化溫度也會升高，這主要體現(xiàn)在軟熔區(qū)間變寬。然而軟熔性能和高爐之間的消耗指標(biāo)對比尚缺乏一種量化的關(guān)系。所以要想對釩鈦磁鐵礦造成的高爐指標(biāo)影響進(jìn)行透徹分析，就需要重視低溫還原粉化變化。根據(jù)這種低溫還原粉化對高爐質(zhì)量和消耗指標(biāo)的影響，來對礦石中TiO2含量變化對高爐指標(biāo)所造成的影響進(jìn)行分析[3]。

根據(jù)定量研究表明，隨著燒結(jié)礦中TiO2含量的提高，一些燒結(jié)礦中的低溫還原粉化指數(shù)產(chǎn)生了一種顯著地惡化。這主要是因為在釩鈦磁鐵礦中配比增加的同時，一些燒結(jié)礦內(nèi)的鈣鈦礦和鈦赤鐵礦以及鐵磁鐵礦等含量都會產(chǎn)生明顯的上升。從整體上來看，燒結(jié)礦內(nèi)的組成更加復(fù)雜，并且一些抵抗低溫還原應(yīng)力能力也變得更差，這些都是粉化指數(shù)產(chǎn)生惡化的重要原因。而且根據(jù)相應(yīng)的回歸方程計算來看，在低溫還原粉化產(chǎn)生變化的過程中，和一些燒結(jié)礦的TiO2含量有著很大的關(guān)系。具體來講當(dāng)燒結(jié)礦中的TiO2含量每增加一個百分點，相應(yīng)的低溫還原粉化指數(shù)就會降低接近4.2個百分點。而在實際煉鐵工作中，可以通過向煉鐵作業(yè)噴灑CaCl2溶液的工業(yè)試驗方式，來對低溫還原粉化和高爐操作之間的指標(biāo)關(guān)系進(jìn)行分析研究。在具體的煉鐵項目上，通過具體崗位的不同，對產(chǎn)量增加和焦比降低等指標(biāo)進(jìn)行對比分析。經(jīng)過規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，低溫還原粉化指標(biāo)的變化會對高爐消耗造成比較嚴(yán)重的影響，通過平均值的參考來看，每當(dāng)?shù)蜏剡€原粉化增加10個百分點，其就會對產(chǎn)量產(chǎn)生7.66的影響。換言之，燒結(jié)礦中的TiO2含量每增加一個百分點，煉鐵的高爐產(chǎn)量就會降低3.04%，相應(yīng)的焦比也會增加。

2.3 結(jié)論分析

總的來說，燒結(jié)過程中增加釩鈦磁鐵礦配比，雖然相應(yīng)的配礦成本比較低，但是燒結(jié)礦的產(chǎn)量會降低，固體燃耗增加，并且燒結(jié)礦低溫還原粉化指數(shù)還會產(chǎn)生惡化，進(jìn)而對高爐產(chǎn)量和燃料消耗造成較大影響。而在具體的影響幅度上，燒結(jié)礦中的TiO2含量在0.17%～2.38%之間時，其每增加一個百分點，相應(yīng)的燒結(jié)礦產(chǎn)量就會降低11.1%，并且固體燃耗 也會隨之增加3.99%，相應(yīng)的低溫還原粉化率降低3.96%，最后高爐的鐵水產(chǎn)量也會預(yù)計降低3.04%，這些都是其造成的影響體現(xiàn)[4]。

3結(jié)束語

綜上所述，通過對燒結(jié)配礦中釩鈦磁鐵礦用量中的燒結(jié)利用系數(shù)、燃耗以及低溫還原粉化率的影響分析。發(fā)現(xiàn)燒結(jié)礦中的TiO2含量增加，相應(yīng)的燒結(jié)產(chǎn)量就會下降，同時固體燃耗也會有著明顯的增加。并且根據(jù)燒結(jié)低溫還原粉化率和高爐產(chǎn)量與燃料比之間的影響關(guān)系，還會使得高爐鐵水量降低，相應(yīng)的焦比也會增加，通過此次影響研究可以對釩鈦磁鐵礦和燒結(jié)以及高爐煉鐵之間的關(guān)系進(jìn)行定量分析，對于釩鈦磁鐵礦的配入燒結(jié)和煉鐵有著重要借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建，毛曉明. 釩鈦磁鐵礦對燒結(jié)及煉鐵的影響分析[J]. 礦冶工程，2018（4）：98-101.

[2] 劉衛(wèi)星，李秀，李杰，等.碳含量對釩鈦磁鐵礦燒結(jié)的影響[J].鋼鐵釩鈦，2016，157（1）：91-95.

[3] 王建山.添加劑對釩鈦磁鐵礦燒結(jié)過程NO生成影響研究[J].燒結(jié)球團(tuán)，2018，43（5）：69-73.

[4] 別威.淺析釩鈦鐵精礦配比對釩鈦燒結(jié)礦冶金性能的影響[J].冶金管理，2019，367（5）：10，21.