薛小毅 段建榮
(陜西龍門鋼鐵有限責任公司)
摘要:新西蘭海砂礦屬于海砂礦的一種,富含鈦磁鐵礦,全鐵品味53%-60%,二氧化鈦含量高達7%-12%,并伴生其他有害雜質,由于海砂礦儲存量豐富,來源穩定,海運成本相對較低,海砂礦的使用在一定程度上可以降低生產成本,本文就新西蘭海砂礦的配比實踐對燒結礦的產質量進行對比分析。
關鍵詞:新西蘭海砂礦;燒結實踐;配比;成分;影響
1 引言
燒結生產配礦優化一直是大家追求的目標,但是優化配礦和生產成本效益是相關的相互影響的,必須綜合考慮。新西蘭海砂礦在燒結生產的使用在一定的配比范圍內即利于降低燒結成本,也對燒結礦產質量影響不大。新西蘭海砂礦屬于海砂礦的一種,富含鈦磁鐵礦,全鐵品味53%-60%,二氧化鈦含量高達7%-12%,并伴生其他有害雜質,海砂礦儲存量豐富,來源穩定,海運成本相對較低,海砂礦的使用在一定程度上能夠降低生產成本,新西蘭海砂礦的配比范圍對燒結礦的產質量影響較大,且不利于高爐生產。
2 新西蘭海砂礦的特點
新西蘭海砂礦屬于海砂礦的一種,富含鈦磁鐵礦,全鐵品味53%-60%,二氧化鈦含量高達7%-12%,TiO2.MgO.Al2O3含量較高,并伴生其他有害雜質,由于海砂礦儲存量豐富,來源穩定海運成本相對較低,海砂礦的使用在一定程度上可以降低生產成本。新西蘭海砂礦具有鈦磁鐵礦的共性,其最大分子水較低,最大毛細水較小,成球性差。比表面積小,與普通礦相比表面光滑平整,棱角分明,所以不利于制粒。
海砂礦礦主要成分如表-1
TFe |
FeO |
SiO2 |
Na2O |
MgO |
Al2O3 |
P |
MnO |
TiO2 |
Zn |
56.26 |
27.57 |
4.03 |
0.061 |
3.17 |
3.46 |
0.16 |
0.672 |
7.567 |
0.071 |
3 生產實踐
在配加海砂礦的實際生產中,FeO按8-9%控制,R按1.82-1.9倍控制,MgO按1.75-1.95控制。表-2為統計配加比例和燒結礦化學成分變化。(主要參考對比變化量較大的數據)表-2
燒結礦成分 |
TFe |
FeO |
SiO2 |
TiO2 |
MnO |
Al2O3 |
Na2O |
未配加配加 |
56.12 |
9.07 |
5.25 |
0.186 |
0.282 |
1.91 |
0.039 |
配加0.9% |
56.09 |
8.81 |
5.21 |
0.236 |
0.365 |
2.08 |
0.061 |
配加2% |
55.86 |
9.05 |
5.08 |
0.336 |
0.378 |
2.03 |
0.046 |
由表2很容易看出,隨著海砂礦的配加配比增加,燒結礦中的TFe和 SiO2有明顯下降。TiO2和 MnO上升明顯,這種現象主要原因是海砂礦TFe和 SiO2較低,TiO2和 MnO含量較高。
配加加海砂礦后燒結礦平均粒徑強度見表-3
燒結礦 |
平均粒徑mm |
強度% |
未配加配加 |
21.34 |
80.65 |
配加0.9% |
21.42 |
80.64 |
配加2% |
21.39 |
80.63 |
由表-3可以看出平均粒徑變化不大,但強度有下降趨勢,這是因為在生產熔劑性燒結礦時。使用鈦鐵礦可生成GgO- SiO2- TiO2體系,其融化溫度為1382℃,它與GgO·SiO2、GgO·TiO2、SiO2· TiO2的混合物的最低共熔點為1353℃、1375℃、1373℃,這個溫度水平在燒結過程中是可以達到的,但是相對于鐵-氧、硅酸鐵、硅酸鈣、鐵酸鈣鈣鐵橄欖石等體系熔點溫度較高,需要熱量高相應固燃就會上升。尤其隨著鈦鐵礦配比增加,液相生成溫度上升,液相量下降,造成的直接結果就是燒結礦強度下降變差。
高爐渣主要變化成分表-4
高爐渣成分 |
TiO2 |
MnO |
Na2O |
未配加配加 |
1.12 |
0.2 |
0.502 |
配加0.9% |
1.2 |
0.26 |
0.532 |
配加2% |
1.46 |
0.26 |
0.54 |
高爐渣的TiO2升高幅度較大,Na2O稍有上升,其中TiO2升高會是高爐爐渣變稠,直接影響到高爐渣的流動性
4 結語
選用海砂礦作為燒結生產的一種原料,來源供應穩定且成本低,但隨著海砂礦配比的增加,其弊端也明顯,經研究在保證堿度2.0不變條件下,鈦磁鐵礦比例由0-50%,MgO Al2O3升高,TFe降低,TiO2含量大幅度增加。垂直燒結速度成品率燒結礦強度利用系數均下降,燒結礦的低溫還原粉化指數下降,還原性變差。燒結礦TiO2升高會是高爐爐渣變稠,直接影響到高爐渣的流動性。
參考文獻
[1] 礦業工程 . 2015.
[2] 徐海芳.燒結礦生產. 2013.
[3] 范曉慧.燒結優化配礦.2015.