燒結礦冶金性能的影響因素

王轉麗  翟玉兵

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司煉鐵廠，陜西·韓城，715405）

摘  要：燒結礦的冶金性能包括低溫粉化性指數，高溫還原性能指數和荷重軟融性等指標，而影響這些指標的因素很多又復雜。本文分析了部分化學元素對燒結礦冶金性能的影響。

關鍵詞：燒結礦冶金性能影響因素

1 前言

隨著鋼鐵企業的發展，高爐對入爐原料質量要求越來越高，不僅要求含鐵品位高，強度好，入爐粉末少，化學成分穩定，有害雜質少，還要具有良好的冶金性能，要使燒結礦在高爐還原過程中不因強度下降而影響高爐爐況順利運行。而通過對燒結礦的冶金性能進行對比分析，得出燒結礦中的Feo、Mgo、Al2O3等都對冶金性能指標都有影響。

2 對RDI、RI的影響

低溫還原性能是指燒結礦在進入高爐爐身上部的低溫區還原過程中發生碎裂粉化的特性。粉化嚴重時影響高爐上部料柱的透氣性，破壞爐礦順行。因此當RDI指數下降時應采取有效措施，改善燒結礦的低溫還原強度，以保證高爐上部順利穩定。

表1  燒結杯冶金性能化學成分

2.1 FeO的影響

燒結礦FeO含量是反映燒結礦性能的一個重要指標, 對低溫還原粉化率是有影響 的，降低燒結礦Feo可以提高燒結礦還原性，但是太低的又會影響低溫還原粉化性。從實驗結果表1可以看出Feo降低影響還原強度、粉化率降低。當偏重于降低燃料消耗和改善還原性時，該值低一些，當偏重于改善燒結礦粒度組成和低溫還原粉化性能時，該值高一些。所以要 適當地控制好FeO含量,找出對生產適合的數據，從而有利于燒結降低固體燃耗,增加高爐生鐵產量。

表2  冶金性能和化學成分

2.2  MgO的影響

燒結礦MgO含量對燒結礦低溫還原粉化具有雙重影響，大量的試驗研究和生產實踐表明，Mgo有利于燒結礦低溫還原粉化性能的改善。在高爐爐缸內，有利于爐渣流動性和脫硫效果的改善。其含量過高，燒結礦顯微結構中鐵酸鈣大量減少，玻璃質相對增加，導致強度下降，粉化指標惡化。由冶金性能數據可知燒結礦還原粉化率會隨著Mgo含量的增加和Feo含量的減少而上升。在生產過程中如果發現還原粉化率大幅上升可以通過Feo含量和固體燃料配比的控制進行相應改善。

2.3  Al2O3的影響

低溫粉化率指數時評價燒結礦質量的重要指標，Al2O3的含量變化會很大程度的影響這一數值，這是由于Al2O3在燒結礦中于復合鐵酸鈣和玻璃相中，隨著Al2O3含量的增加，Al2O3逐漸在復合鐵酸鈣相中達到飽和而趨勢向于參與并促進玻璃相的生成。玻璃相作為燒結礦中強度最差的物相，它的增加會極大程度的破壞燒結礦的強度。另外當燒結礦中的鋁含量增加后，燒結液相粘度會隨之增加，影響液相的流動性和粘結作用，且高鐵鈣比的鋁固溶復合鐵酸鈣容易形成斷裂韌性較差的柱狀晶，這些影響都會惡化燒結礦的低溫還原粉化性能。

表3  Al₂O₃/SiO₂比值與冶金性能分析

Al2O3是燒結礦化學成分不可缺少的成分，因為一定的鋁硅比（AL2O3/SIO2）--0.1-0.4是燒結過程形成鐵酸鈣的必要條件，但生產實踐中燒結礦中AL2O3變大后會導致液相流動性變差，還會惡化燒結礦的還原粉化指數，因為燒結礦中AL2O3的含量增加，在鐵酸鈣中AL2O3的固溶量增加，促進了板狀鐵酸鈣的生成，而板狀鐵酸鈣在低溫下就開始還原產生應力，降低了燒結礦抵御裂紋擴展的能力，加劇了粉化的產生。    

2.4 堿度的影響

燒結礦的堿度穩定率是提高燒結礦質量、產量的關鍵影響因素。堿度不同燒結礦的礦物組成不同，其強度和質量也不同，燒結礦隨堿度提高其強度和質量顯著提高。

堿度沒有最好之說，只要堿度合適就是好的，也就是堿度適合鋼廠高爐爐料結構的需要。在堿度增高的情況下，對燒結礦的強度有好處，但會影響燒結礦的品位，降低高爐冶煉強度。在堿度降低的情況下，高爐燒結礦配比降低，入爐品位會提高，對高爐有好處。

表3  燒結礦堿度與冶金性能分析

一般情況下，高堿度燒結礦比低堿度，自溶性燒結礦強度好，還原性好，低溫還原粉化率高。自溶性燒結礦還原性好，高爐使用時可少加溶劑，對提高產量和降低焦比有利，但它的強度較差，對高爐順行不利。高堿度燒結礦強度和還原性都較好，而且高爐冶煉時可不加溶劑，對高爐提高產量和降低焦比以及順行都有好處。所以應發展高堿度燒結礦來生產。它既是鐵料，又是熔劑，既有良好的機械強度和還原性，又有較好的軟熔性能及較低的低溫還原粉化率，有利于強化高爐冶煉。

3 結論

影響燒結礦冶金性能的因素多雜，不能單一的來說是哪種原料，哪個成分來影響的。所以在生產中應合理優化配礦，實現優勢互補，來穩定燒結生產，改善燒結礦的RDI 指標。適當提高燒結礦的堿度，適當提高燒結礦MgO 含量，有利于改善燒結礦的低溫還原粉化。控制燒結礦的FeO 和低溫燒結工藝，為改善燒結礦RDI 指標奠定基礎。根據生產需要,調整配礦結構和工藝參數,以優化高爐的順行和操作。

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