熊德懷，陳東峰，李小靜，武 軼，張曉萍

(馬鋼股份公司技術中心 安徽馬鞍山 243000)

摘 要: 為了研究細顆粒含鐵料在馬鋼燒結的處理及高效利用的途徑，特針對馬鋼多種冶金固廢、低品位鐵精礦、細顆粒含鐵料的理化性能、親水性、成球性等進行深入研究，提出了將細顆粒含鐵料造小球，開展小球燒結的試驗，探索細顆粒含鐵料合理、高效利用的途徑。試驗結果表明，與常規高比例細顆粒含鐵料燒結方法相比，細顆粒含鐵料小球混合燒結的垂直燒結速度、生產率與基準相當，燒結礦轉鼓強度和成品率上升，固體燃耗下降，細顆粒含鐵料在燒結的利用得到了很好優化。

關鍵詞: 細顆粒含鐵料；親水性；成球性； 小球燒結

馬鋼近年來隨著羅河礦和張莊礦的產能擴張，高爐要提高入爐品位，球團用料結構和組成發生很大變化，傳統的低品位造球精礦要拓寬新的使用思路和方法，同時，由于鋼鐵企業淘汰落后產能，消化處理固廢的小高爐停產，冶金固廢處理利用途徑受到限制。

我國很多鋼鐵企業已經對含鐵塵泥開展利用。例如寶鋼^［1］、萊鋼^［2］、南昌鋼鐵廠^［3］、包鋼^［4］、鞍 鋼^［5］等企業大多將含鐵塵泥配入燒結使用，還有轉爐污泥制成堿性球團作為合成化渣劑直接返回轉爐的方法^［6］。由于塵泥的種類多，難于分別單獨進行配料計算，而且又有成分波動大，混合后的塵泥很難達到燒結原料的質量標準等問題，很多企業開始采用含鐵塵泥小球團燒結工藝^［6－7］。該法是參照新日鐵小球團燒結工藝設計的，其是向含鐵塵泥中加皂土后，再在圓盤造球機上單獨制成小球進行燒結，但脫 Pb、Zn 效果差，不能利用含 Pb、Zn高的塵泥。

1 細顆粒含鐵料理化性能

為了解細顆粒含鐵料的理化性能，項目組對馬鋼自產精礦和目前燒結上配用的固廢類細顆粒含鐵料進行檢測。詳見表 1。

從表 1 可以看出，目前在燒結上使用的自產鐵 精礦 A 精、B 精全鐵品位較低 S 含量較高；造球用的 C 精、D 精 Al₂O₃ 和 S 含量偏高; 而固廢類( A、B) 細顆粒含鐵料其全鐵品位低，有害元素 S、P、Zn、K2O 和 Na2O 等含量高，燒損高，扣除燒損品位分別能達到 54% 和 40% 左右。

從表 2 可以看出，鐵精礦中 A 精粒度較粗，其余精礦相對較細; 固廢類細顆粒含鐵料中鋼渣平均粒度較粗。

2 親水性、成球性能試驗

2． 1 親水性

對不同品種細顆粒含鐵料進行親水性試驗，結果見表 3。

從表 3 可以看出各類鐵精礦中，A 精的親水性最高; 固廢 B 和鋼渣中 CaO 含量較高，導致親水性測試值高，氧化鐵皮金屬含量高，親水性較差。

2． 2 成球性能

如下表 4 所示為細顆粒含鐵料成球性能檢測結果，可以看出，C 精、D 精的成球性能較好，而固廢、氧化鐵皮和鋼渣成球性能較差，不利于混勻制?；驁A盤造球。

3  小球燒結試驗

3． 1 小球燒結造球

本次細顆粒含鐵料造小球燒結試驗，是利用燒結含鐵原料中的鐵精礦和固廢類細顆粒含鐵料( 如: 固廢 A、固廢 B、鋼渣和氧化鐵皮) 為造球原料，以生石灰( 質量百分比) 作為粘結劑進行圓盤造球，成球后再返回混合機進行二混混勻制粒，造小球原料配比見表 5。

從表 6 看出，與配用 2% 的膨潤土相比，配用3% 生石灰且進行 100% 物料潤磨的方案，其小球落下強度與之相當，抗壓強度差異不大。故，鑒于生石灰屬于燒結原料的原有物料，選用生石灰作為造小球的粘結劑，不用額外增加燒結物料，不影響燒結礦品位，較為科學合理。

3． 2 燒結杯試驗方案

燒結混勻礦中細顆粒含鐵料比例為 32% 時，約占燒結原料配比的 17%，細顆粒小球混合燒結試驗配礦方案見表 7。因配用 3% 生石灰的小球落下強度與配膨潤土 2% 相當，故采 用 配 3% 生石灰100% 潤磨方式造小球，在燒結二混時加入混合料中。

3． 3 燒結杯試驗結果

細顆粒小球混合燒結試驗結果列于表 8、表 9 及圖 1。

與基準相比，燒結配用 32% 的細顆粒含鐵料，燒結礦轉鼓強度和成品率下降，固體燃耗上升。小球方案 1 將 32% 的細顆粒含鐵料造成小球后，混合料層中其余燒結原料的相對燃料比上升，導致燒結過程發生過熔現象，燒結過程熱態透氣性差，垂直燒結速度下降，生產率下降，過熔燒結礦見圖 1( a) 。

小球方案 2 在小球方案 1 的基礎上，減少 0．2% 的焦粉配比后，垂直燒結速度趨于正常，燒結生產率與基準相當，燒結礦轉鼓強度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結各項指標均表現較好。小球燒 結礦見圖 1( b) 。

4 結論

與配用 2% 的膨潤土相比，配用 3% 生石灰且進行 100% 物料潤磨的方案，其小球落下強度與之相當，抗壓強度差異不大，選用生石灰作為造小球的粘結劑，不影響燒結礦品位，較為科學合理。與常規燒結方法相比，細顆粒小球混合燒結因 將細顆粒含鐵料造成小球后，其余燒結混合料的燃料比相對上升，易導致燒結過程發生過熔現象。適當降低焦粉配比，細顆粒小球燒結其垂直燒結速度趨于正常，燒結生產率與基準相當，燒結礦轉鼓強度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結各項指標均表現較好。事實證明，細顆粒含鐵料小球燒結是合理、高效利用冶金塵泥、鐵精礦等細顆粒含鐵料的有效途徑。

參考文獻

［1］ 鄭景濤． 上海一鋼冶金塵泥的處理［J］． 燒結球團，1999，24( 1) : 38

［2］ 石寶云，牛福成，于國華． 對萊鋼含鐵除塵灰和灰泥利用方式的探討［J］． 萊鋼科技，2008，( 4) : 6

［3］ 喻輔成，徐冬華，陳惠蘭等． 南( 昌) 鋼公司含鐵粉塵綜合利用的設想［J］． 冶金經濟與管理，2009，( 1) : 19

［4］ 婁紹軍． 含鐵塵泥高效循環利用的有效途徑［J］． 包鋼科技，2009，35( 1) : 75

［5］ 于淑娟，徐永鵬等． 鞍鋼含鐵塵泥的綜合利用現狀及發展［J］． 煉鐵，2007，26( 3) : 54

［6］ 賀萬才． 冶金除塵灰泥綜合利用的研究［J］． 工程與技術，2008，( 1) : 42

［7］ 陳硯雄，馮萬靜． 鋼鐵企業粉塵的綜合處理與利用［J］． 燒結球團，2005，30( 5) : 42．