球團配加毛粉的生產試驗分析范文

本站小編為你精心準備了球團配加毛粉的生產試驗分析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:采用程潮自產磁鐵精礦、毛里塔尼亞鐵精礦(簡稱毛粉)開展了球團配礦試驗，考查了毛粉配比對生球、預熱球及成品球質量的影響，觀察了不同毛粉配比下熱工參數的變化情況。試驗結果表明，配加毛粉能改善生球質量，毛粉配比控制在15%以內，熱工參數穩定，成品球質量滿足煉鐵需要。

關鍵詞:球團;毛里塔尼亞鐵精粉;配礦;球團性能;熱工參數

1前言

降本增效一直是企業追求的目標，合理配加一定比例的廉價進口鐵礦粉進行生產已成為國內部分燒結廠和球團廠降本增效的重要措施［1－3］。國內市場上廉價進口鐵礦粉的品種繁多、性能各有差異，選用一種能滿足生產需要的廉價進口鐵礦粉是配礦的首要任務。近年來，毛里塔尼亞鐵礦粉(簡稱毛粉)因其價格相對低廉，燒結生產配加后能改善燒結混合料制粒性能、成品燒結礦強度及冶金性能，其在國內部分燒結廠開始應用，該礦因SiO2含量高，使用時在燒結混勻料中的配比很少超過20%［4－6］。然而，毛粉Al2O3、S含量較低，與高品位鐵精礦搭配生產球團時，可降低成品球團Al2O3含量及煙氣中的SO2含量，改善成品球團綜合性能，減輕脫硫環保壓力，降低生產成本，國內部分球團廠(如武鋼鄂州球團廠)也開始配加毛粉進行生產，但該礦鐵品位較球團精粉低，配加比例一般控制在10%左右。2016年10月，為提高程潮礦業經濟效益，彌補自產磁鐵精礦礦源不足，保證球團正常生產并滿足用戶質量要求，公司采購了一批進口毛粉并開展了配礦試驗。通過理論計算制定配礦方案，考查了毛粉配加比例對生球質量、預熱球質量、成品球質量及干燥預熱焙燒等工藝參數的影響，確定了毛粉用于程潮球團生產時的配加比例，這對高效利用鐵礦資源，降低球團生產成本具有重要應用價值。

2原料性能及試驗方法

2.1原料性能自產磁鐵精礦、毛粉及膨潤土部分理化指標見表1。由表1可知，毛粉鐵品位61.93%，較自產鐵精礦降低約4.5%;SiO2含量為9.35%，較自產礦高5.61%;毛粉Al2O3、S含量較自產礦低，Al2O3含量為0.74%，S含量僅為0.043%。理論上分析，若適當配加毛粉進行生產，不但可以降低煙氣中SO2含量，而且能有效地降低成品球Al2O3含量，從而改善成品球入爐冶煉性能。

2.2試驗方法2.2.1毛粉配比計算由表1可知，自產礦的燒損為－0.65%，毛粉的燒損為0.3%，膨潤土的燒損為15.45%，根據配礦理論計算公式，計算出毛粉配加5%、10%、15%時球團的品位、SiO2含量和Al2O3含量數據，根據計算結果并結合公司質量標準(2016年煉鐵用程潮球團礦質量標準:TFe≥63.00%，Al2O3≤1.60%，SiO2≤5.50%，抗壓強度≥2400N/P)，選定合適的配比做為配礦的理論依據，其相關計算數據分布見表2～表4。返灰、膨潤土分別按毛粉與自產礦混合料總量的5.0%、2.5%設定，毛粉配加比例為5%時，球團礦品位64.34%，SiO2含量5.20%，Al2O3含量1.44%，滿足公司質量要求。返灰、膨潤土分別按毛粉與自產礦混合料總量的5.0%、2.5%設定，毛粉配加比例為10%時，球團礦品位64.16%，SiO2含量5.47%，Al2O3含量1.42%，滿足公司質量要求。返灰、膨潤土分別按毛粉與自產礦混合料總量的5.0%、2.5%設定，毛粉配加比例為15%時，球團礦品位63.98%，SiO2含量5.75%，Al2O3含量1.41%，SiO2含量超過5.5%，不滿足公司質量要求，達到了毛粉配比的上限。綜合表2～表4計算結果，為滿足武鋼煉鐵質量要求，毛粉配比不能超過15%。2.2.2試驗方法試驗前，先將毛粉與自產磁鐵精礦單獨放置在精礦倉，然后將兩者單獨抓取并經過干燥和高壓輥磨預處理后轉運至專用配料倉。配料時，毛粉的配加比例為毛粉占配料倉總配料量的百分比。固定膨潤土添加量為2.5%，以配加5%毛粉為基準，控制三大主機熱工參數在工藝要求范圍內，觀察窯內焙燒狀況并按時對生球、預熱球、成品球取樣，測定理化指標。若生球、預熱球及成品球理化指標合格，則依次增加毛粉配比。實驗過程中，確保各項熱工參數達到工藝要求，統計分析不同毛粉配比對熱工參數的影響。

3試驗結果及分析

3.1毛粉配比對生球性能的影響試驗時，保持正常生產量160t/h，固定膨潤土添加量2.5%，對毛粉配加5%、10%、15%的混合料進行造球，并對其生球落下強度進行檢測，結果見表5。由表5可知，生球落下強度較不配加毛粉時有提高，球盤內生球落下強度由不配加毛粉時的6.2次/(0.5m)普遍提高至7.1次/(0.5m)以上，篩后生球落下強度由不配加毛粉時的3次/(0.5m)提高至3.6次/(0.5m)以上。從生球水分看，毛粉吸水性較好，配加毛粉后生球水分普遍提高0.1%以上，毛粉配加比例15%時生球水分提高0.25%。由于程潮球團的鏈篦機長度較短，生球水分提高，延長了生球脫水干燥時間，影響生球干燥效果。試驗過程中通過觀察鏈篦機灰量，發現鏈篦機抽干2段灰量及南北斗提的碎球量隨著毛粉配加比例的升高有所增加，生球干燥效果較不配加毛粉時降低。

3.2毛粉配比對預熱球的影響對配加不同比例毛粉的預熱球取樣分析，結果見表6。由表6可知，隨著毛粉配比的提高，預熱球抗壓強度呈先升高后下降的趨勢。毛粉配加比例為5%時，預熱球抗壓強度達到最大值595N/P，逐步提高毛粉配加比例至15%，預熱球抗壓強度出現下降，但整體仍高于不配加毛粉時的預熱球抗壓強度;預熱球FeO含量由14.36%下降至13.61%，下降了0.75%。這是因為毛粉粒度較自產礦粗，屬赤鐵礦，FeO含量低，少量配加毛粉能提高干球孔隙率，強化預熱球氧化效果，降低預熱球FeO含量，從而減弱預熱球雙層結構，提高預熱球抗壓強度［7－9］。

3.3毛粉配比對熱工參數的影響試驗時，保持正常生產量160t/h，鼓干風機、抽干風機、回熱風機及環冷機冷卻風機保持正常生產時的風門開度，控制噴煤量在3.5t/h左右，配加毛粉時熱工參數見表7。由表7可知，預熱段溫度能一直維持在980℃左右，但隨著毛粉配加比例的升高，窯頭溫度、環冷1、3段煙罩溫度、鼓干風箱溫度均有所降低。在毛粉配加比例達到15%時，窯頭溫度降低約30℃，導致環冷1段、3段煙罩溫度相應降低約30℃。由于環冷3段熱風供鼓風干燥段干燥，這使得鼓干風箱開始溫度也相應降低約30℃。此時，在保證脫硫增壓風機正常運行的前提下，為確保料層透氣性，改善后續抽風干燥過程，鼓干風門開度提高了5%～8%。出現上述現象的主要原因是毛粉屬于赤鐵礦類型，其FeO含量較磁鐵礦低，預熱－焙燒過程中氧化放熱少，導致預熱球從窯尾運行至窯頭的過程中放熱較少，窯頭溫度較全磁鐵礦焙燒時偏低。若采用增大噴煤量的方法來提高窯頭溫度，鏈篦機預熱段溫度勢必會超過1000℃，導致鏈篦機篦床溫度過高，影響其使用壽命。

3.4毛粉配比對成品球的影響不同毛粉配比下的成品球性能見表8。由表8可知，配加毛粉對成品球抗壓強度基本無影響，成品球FeO基本維持不變。這是由于毛粉SiO2含量較高，配加毛粉后入窯預熱球雙層結構減弱，加之入窯預熱球含有13%左右的FeO，因此球團內部起輔助連接的橄欖石液相在窯內高溫區發育較為完善，彌補了成品球團因固相固結不充分而造成抗壓強度的下降［10－11］。配加15%的毛粉后，成品球SiO2含量略超過煉鐵廠的質量要求，故毛粉的配加量不能超過15%。

4結論

(1)毛粉吸水性好，配加毛粉能改善混合料成球性能。固定膨潤土配比2.5%，毛粉配比15%時，生球水分提高0.25%，生球落下強度提高了1.7次/(0.5m)。(2)毛粉屬赤鐵礦，用于球團生產時氧化放熱相比磁鐵礦少。毛粉配15%時，若控制預熱段溫度不超過1000℃，窯頭溫度、環冷1、3段煙罩溫度、鼓干風箱溫度相應降低約30℃。(3)毛粉較程潮自產磁鐵精礦的鐵品位低，兩者搭配生產球團時，毛粉配加比例控制在15%以內，成品球團抗壓強度能達到2400N/P，鐵品位達到64.0%，SiO2含量小于5.5%，滿足煉鐵質量要求。

參考文獻

［1］劉吉濤，張國成，羅果萍，等．包鋼球團合理配礦及鏈篦機工藝制度的優化研究［J］．燒結球團，2014，39(04):31－34．

［2］彭志偉，陶江善，楊雪峰，等．配礦對改善昆鋼球團質量的影響［J］．燒結球團，2007，32(03):8－12．

［3］侯恩儉，齊立偉，王斌，等．提高弓長嶺球團生產中赤鐵礦配比的工業試驗［J］．燒結球團，2014，39(05):27－30．

［4］張志強，侯云峰，龐云．毛塔粉燒結基礎特性及其生產應用［J］．包鋼科技，2015，41(06):10－13．

［5］趙小紅．毛塔粉燒結實驗研究及其冶金性能分析［C］//2013年全國燒結球團技術交流年會論文集．湖南長沙:燒結球團，2013:77－80．

［6］祁成林，趙曉紅，柴軼凡，等．毛塔粉與巴西粗粉搭配替代巴西精粉燒結杯試驗［J］．中國冶金，2015，25(10):15－20．

［7］范曉慧，田志遠，甘敏，等．細粒磁鐵精礦球團孔隙結構的優化研究［J］．礦冶工程，2018，38(01):71－75．

［8］慶，虎訓，潘建，等．優化配礦強化西澳超細粒磁鐵精礦球團焙燒研究［J］．工程科學學報，2017，39(05):683－692．

［9］潘建，田宏宇，慶，等．超微細鐵精礦的粒度特性和潤濕性對其成球性能的交互影響［J］．工程科學學報，2017，39(06):830－837．

［10］范曉慧，劉昌，陳許玲，等．提高赤鐵精礦配比對制備鐵礦氧化球團的影響［J］．礦冶工程，2012，32(05):94－97．

［11］傅菊英，慶．鐵礦氧化球團基本原理、工藝及設備［M］．長沙:中南大學出版社，2005．

作者：陽誠平 周曉軍 鐘洋 單位：武鋼資源集團