熊德懷，陳東峰，李小靜，武 軼，張曉萍
(馬鋼股份公司技術(shù)中心 安徽馬鞍山 243000)
摘 要: 為了研究細(xì)顆粒含鐵料在馬鋼燒結(jié)的處理及高效利用的途徑，特針對(duì)馬鋼多種冶金固廢、低品位鐵精礦、細(xì)顆粒含鐵料的理化性能、親水性、成球性等進(jìn)行深入研究，提出了將細(xì)顆粒含鐵料造小球，開(kāi)展小球燒結(jié)的試驗(yàn)，探索細(xì)顆粒含鐵料合理、高效利用的途徑。試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)高比例細(xì)顆粒含鐵料燒結(jié)方法相比，細(xì)顆粒含鐵料小球混合燒結(jié)的垂直燒結(jié)速度、生產(chǎn)率與基準(zhǔn)相當(dāng)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率上升，固體燃耗下降，細(xì)顆粒含鐵料在燒結(jié)的利用得到了很好優(yōu)化。
關(guān)鍵詞: 細(xì)顆粒含鐵料；親水性；成球性； 小球燒結(jié)
馬鋼近年來(lái)隨著羅河礦和張莊礦的產(chǎn)能擴(kuò)張，高爐要提高入爐品位，球團(tuán)用料結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生很大變化，傳統(tǒng)的低品位造球精礦要拓寬新的使用思路和方法，同時(shí)，由于鋼鐵企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能，消化處理固廢的小高爐停產(chǎn)，冶金固廢處理利用途徑受到限制。
我國(guó)很多鋼鐵企業(yè)已經(jīng)對(duì)含鐵塵泥開(kāi)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(yè)大多將含鐵塵泥配入燒結(jié)使用，還有轉(zhuǎn)爐污泥制成堿性球團(tuán)作為合成化渣劑直接返回轉(zhuǎn)爐的方法［6］。由于塵泥的種類多，難于分別單獨(dú)進(jìn)行配料計(jì)算，而且又有成分波動(dòng)大，混合后的塵泥很難達(dá)到燒結(jié)原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，很多企業(yè)開(kāi)始采用含鐵塵泥小球團(tuán)燒結(jié)工藝［6－7］。該法是參照新日鐵小球團(tuán)燒結(jié)工藝設(shè)計(jì)的，其是向含鐵塵泥中加皂土后，再在圓盤造球機(jī)上單獨(dú)制成小球進(jìn)行燒結(jié)，但脫 Pb、Zn 效果差，不能利用含 Pb、Zn高的塵泥。
1 細(xì)顆粒含鐵料理化性能
為了解細(xì)顆粒含鐵料的理化性能，項(xiàng)目組對(duì)馬鋼自產(chǎn)精礦和目前燒結(jié)上配用的固廢類細(xì)顆粒含鐵料進(jìn)行檢測(cè)。詳見(jiàn)表 1。
從表 1 可以看出，目前在燒結(jié)上使用的自產(chǎn)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(xì)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(dá)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(duì)較細(xì); 固廢類細(xì)顆粒含鐵料中鋼渣平均粒度較粗。
2 親水性、成球性能試驗(yàn)
2． 1 親水性
對(duì)不同品種細(xì)顆粒含鐵料進(jìn)行親水性試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)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(dǎo)致親水性測(cè)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(xì)顆粒含鐵料成球性能檢測(cè)結(jié)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(jié)試驗(yàn)
3． 1 小球燒結(jié)造球
本次細(xì)顆粒含鐵料造小球燒結(jié)試驗(yàn)，是利用燒結(jié)含鐵原料中的鐵精礦和固廢類細(xì)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(zhì)量百分比) 作為粘結(jié)劑進(jìn)行圓盤造球，成球后再返回混合機(jī)進(jìn)行二混混勻制粒，造小球原料配比見(jiàn)表 5。
從表 6 看出，與配用 2% 的膨潤(rùn)土相比，配用3% 生石灰且進(jìn)行 100% 物料潤(rùn)磨的方案，其小球落下強(qiáng)度與之相當(dāng)，抗壓強(qiáng)度差異不大。故，鑒于生石灰屬于燒結(jié)原料的原有物料，選用生石灰作為造小球的粘結(jié)劑，不用額外增加燒結(jié)物料，不影響燒結(jié)礦品位，較為科學(xué)合理。
3． 2 燒結(jié)杯試驗(yàn)方案
燒結(jié)混勻礦中細(xì)顆粒含鐵料比例為 32% 時(shí)，約占燒結(jié)原料配比的 17%，細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)試驗(yàn)配礦方案見(jiàn)表 7。因配用 3% 生石灰的小球落下強(qiáng)度與配膨潤(rùn)土 2% 相當(dāng)，故采 用 配 3% 生石灰100% 潤(rùn)磨方式造小球，在燒結(jié)二混時(shí)加入混合料中。
3． 3 燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果
細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果列于表 8、表 9 及圖 1。
與基準(zhǔn)相比，燒結(jié)配用 32% 的細(xì)顆粒含鐵料，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率下降，固體燃耗上升。小球方案 1 將 32% 的細(xì)顆粒含鐵料造成小球后，混合料層中其余燒結(jié)原料的相對(duì)燃料比上升，導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程發(fā)生過(guò)熔現(xiàn)象，燒結(jié)過(guò)程熱態(tài)透氣性差，垂直燒結(jié)速度下降，生產(chǎn)率下降，過(guò)熔燒結(jié)礦見(jiàn)圖 1( a) 。
小球方案 2 在小球方案 1 的基礎(chǔ)上，減少 0．2% 的焦粉配比后，垂直燒結(jié)速度趨于正常，燒結(jié)生產(chǎn)率與基準(zhǔn)相當(dāng)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)較好。小球燒 結(jié)礦見(jiàn)圖 1( b) 。
4 結(jié)論
與配用 2% 的膨潤(rùn)土相比，配用 3% 生石灰且進(jìn)行 100% 物料潤(rùn)磨的方案，其小球落下強(qiáng)度與之相當(dāng)，抗壓強(qiáng)度差異不大，選用生石灰作為造小球的粘結(jié)劑，不影響燒結(jié)礦品位，較為科學(xué)合理。與常規(guī)燒結(jié)方法相比，細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)因 將細(xì)顆粒含鐵料造成小球后，其余燒結(jié)混合料的燃料比相對(duì)上升，易導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程發(fā)生過(guò)熔現(xiàn)象。適當(dāng)降低焦粉配比，細(xì)顆粒小球燒結(jié)其垂直燒結(jié)速度趨于正常，燒結(jié)生產(chǎn)率與基準(zhǔn)相當(dāng)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)較好。事實(shí)證明，細(xì)顆粒含鐵料小球燒結(jié)是合理、高效利用冶金塵泥、鐵精礦等細(xì)顆粒含鐵料的有效途徑。
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