康學軍 原波 路東鋒

（陜鋼集團龍鋼公司）

摘要：針對龍鋼公司現有原料的條件，調整燒結原料配比，設計多組燒結杯試驗，燒結礦MgO含量從1.7%-2.5%之間變化。根據燒結杯試驗過程及結果數據和其冶金性性能試驗結果，綜合考量MgO含量變化時對燒結礦質量的影響。

關鍵詞：燒結礦MgO   冶金性能

1  燒結杯試驗條件及方案

1.1  燒結杯試驗條件

本次燒結杯試驗結合考量燒結原料SiO₂、Al₂O₃%、FeO等的基本穩定狀態，對燒結原料進行調整，對燃料、返礦配比保持不變，而在改變燒結礦MgO含量時需要調整高鎂石粉的變化，同時為了保證燒結礦堿度的穩定，生灰配比也需調整。燒結礦MgO含量過高或者過低，都對燒結礦質量產生不良影響。

燒結試驗的MgO含量分別為1.7%、1.9%、2.0%、2.2%、2.3%、2.5%6個水平，固定燒結礦堿度和燃料配比。燒結杯試驗在龍鋼公司冶金實驗室進行，燒結杯直徑300mm，高1000mm。

1.2燒結杯實驗方案如下

2  試驗主要技術指標如下：

2.1  轉鼓強度

圖1

圖1中，根據龍鋼公司現有礦種及配料結構，不加配高鎂石粉，燒結礦MgO含量為1.72%，轉鼓強度表現較好。隨著高鎂石粉的配加與生灰的平衡調整，燒結礦MgO含量的不斷提高，燒結礦轉鼓基本呈先升后降的趨勢，MgO含量在2.22%時轉鼓強度最高，隨后則逐步下降。MgO含量在2.53%時有明顯的下降。

2.2成礦率

圖2

圖2中，燒結礦MgO含量在1.89%時，燒結礦的成礦率最高，隨后隨著MgO含量不斷升高，則成礦率在逐步降低。MgO含量在1.72%為不配加高鎂石粉，僅靠生灰調整堿度，其成礦率有較好的表現。

龍鋼公司高鎂石粉中MgO含量僅為18%左右，因此在提高燒結礦MgO含量時，高鎂石粉必然會有較大幅度的配加比例，因而在燒結過程中會分解產生二氧化碳，對整體燒結礦成礦率有一定的影響。

2.3垂直燃燒速度

圖3

從圖3看，隨著燒結礦MgO含量的提高，垂直燒結速度減慢。分析原因如下：配加更多的高鎂石粉需要消耗較多的熱量，在燒結燃料配比保持不變的情況下，燒結溫度降低，燒結速度減緩。

2.4固燃單耗

圖4

燒結礦MgO含量對燃料的影響如圖，MgO含量在1.72%-2.53%的范圍內，其含量增加對固燃單耗有較為明顯的正線性關系。

2.5燒結礦冶金性能

針對不同MgO含量的燒結礦進行低溫還原粉化性能、高溫還原性能和荷重軟熔滴落性能。

圖5

由上圖可知，隨著MgO含量的逐步升高， MgO含量在1.72%增加到1.89%，低溫還原粉化指數升高了10.89%，有明顯的增加，隨后低溫還原粉化指數則呈緩慢增長態勢。歸其原因是由于燒結料中配加適量的 Mgo能提高酸鹽體的結能力減少玻璃質含量。但增加量過多，則對燒結礦無有利作用，反而增加煤耗，降低燒結礦品位。

圖6

圖中看出，隨著MgO配加量增加，燒結礦的還原性能略有下降，MgO是高熔點物質，在燒結過程中很難杯熔化，且與磁鐵礦接觸中容易與Fe₃O₄生成鎂磁鐵礦（Fe₃O₄·MgO）阻礙Fe₃O₄被氧化成Fe₂O₃，使燒結礦中生成的鐵酸鈣減少，從而影響燒結礦還原指數。

上表中6組實驗軟化開始溫度有穩重上升的趨勢，軟化區間均相對較窄，在燒結礦MgO逐步增加中，MgO在1.89%時軟化開始溫度最低，為1220℃。在2.53%時軟化開始溫度最高，達到1255℃。6組實驗啊中，MgO含量在2.04%時，最大壓差最小，對高爐順行最為有利。整個軟熔區間和熔滴區間也最窄，對高爐順行最為有利。因此在龍鋼公司目前的配礦結構中燒結礦MgO含量在2.0左右為最佳。

3  結論

本次試驗主要研究了燒結礦MgO含量對燒結過程及冶金性能的影響。由試驗數據及分析得出以下結論：

（1）不加配高鎂石粉，燒結礦MgO含量為1.72%，轉鼓強度表現較好。燒結礦轉鼓指數基本呈先升后降的趨勢，MgO含量在2.22%時轉鼓強度最高，隨后則逐步下降。MgO含量在2.53%時有明顯的下降。

（2）燒結礦MgO含量在2.04時成礦率達到最高，隨后隨著MgO含量的升高成礦率下降，MgO含量在2.53%時成礦率有明顯的下降。

（3）隨著燒結礦MgO含量的提高，生灰配比明顯降低，垂直燒結速度減慢，燒結時間延長，燒結礦固燃單耗呈增加趨勢。

（4）隨著MgO含量的逐步升高， MgO含量在1.72%增加到1.89%，低溫還原粉化指數升高了10.89%，有明顯的增加，隨后低溫還原粉化指數則呈緩慢增長態勢。高溫還原指數呈緩慢下降趨勢。因此增加MgO含量，并沒有帶來明顯的冶金性能指標提升，反而降低燒結礦品位，從而影響高爐入爐品位。

  提高燒結礦MgO含量有利于提高軟化開始溫度，有利于整個軟熔區間下移。但是滴落溫度也有明顯升高的趨勢。燒結礦MgO含量在2.04%時，最大壓差最小，對高爐順行最為有利。整個軟熔區間和熔滴區間也最窄，對高爐順行較為有利。

根據上述幾點綜合考量，在龍鋼公司現行的原料結構條件下，為平衡燒結過程、高、低溫冶金性能，燒結礦合理的MgO含量宜控制在2.04%左右時其冶金性能、燒結礦理化性能可達到較好的平衡狀態。

注：以上觀點及結論，全部基于實驗數據分析所得， 生產過程中根據不同工況會有不同變化。