薛小毅 段建荣
(陕西龙门钢铁有限责任公司)
摘要:新西兰海砂矿属于海砂矿的一种,富含钛磁铁矿,全铁品味53%-60%,二氧化钛含量高达7%-12%,并伴生其他有害杂质,由于海砂矿储存量丰富,来源稳定,海运成本相对较低,海砂矿的使用在一定程度上可以降低生产成本,本文就新西兰海砂矿的配比实践对烧结矿的产质量进行对比分析。
关键词:新西兰海砂矿;烧结实践;配比;成分;影响
1 引言
烧结生产配矿优化一直是大家追求的目标,但是优化配矿和生产成本效益是相关的相互影响的,必须综合考虑。新西兰海砂矿在烧结生产的使用在一定的配比范围内即利于降低烧结成本,也对烧结矿产质量影响不大。新西兰海砂矿属于海砂矿的一种,富含钛磁铁矿,全铁品味53%-60%,二氧化钛含量高达7%-12%,并伴生其他有害杂质,海砂矿储存量丰富,来源稳定,海运成本相对较低,海砂矿的使用在一定程度上能够降低生产成本,新西兰海砂矿的配比范围对烧结矿的产质量影响较大,且不利于高炉生产。
2 新西兰海砂矿的特点
新西兰海砂矿属于海砂矿的一种,富含钛磁铁矿,全铁品味53%-60%,二氧化钛含量高达7%-12%,TiO2.MgO.Al2O3含量较高,并伴生其他有害杂质,由于海砂矿储存量丰富,来源稳定海运成本相对较低,海砂矿的使用在一定程度上可以降低生产成本。新西兰海砂矿具有钛磁铁矿的共性,其最大分子水较低,最大毛细水较小,成球性差。比表面积小,与普通矿相比表面光滑平整,棱角分明,所以不利于制粒。
海砂矿矿主要成分如表-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 生产实践
在配加海砂矿的实际生产中,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为统计配加比例和烧结矿化学成分变化。(主要参考对比变化量较大的数据)表-2
烧结矿成分 |
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,随着海砂矿的配加配比增加,烧结矿中的TFe和 SiO2有明显下降。TiO2和 MnO上升明显,这种现象主要原因是海砂矿TFe和 SiO2较低,TiO2和 MnO含量较高。
配加加海砂矿后烧结矿平均粒径强度见表-3
烧结矿 |
平均粒径mm |
强度% |
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可以看出平均粒径变化不大,但强度有下降趋势,这是因为在生产熔剂性烧结矿时。使用钛铁矿可生成GgO- SiO2- TiO2体系,其融化温度为1382℃,它与GgO·SiO2、GgO·TiO2、SiO2· TiO2的混合物的最低共熔点为1353℃、1375℃、1373℃,这个温度水平在烧结过程中是可以达到的,但是相对于铁-氧、硅酸铁、硅酸钙、铁酸钙钙铁橄榄石等体系熔点温度较高,需要热量高相应固燃就会上升。尤其随着钛铁矿配比增加,液相生成温度上升,液相量下降,造成的直接结果就是烧结矿强度下降变差。
高炉渣主要变化成分表-4
高炉渣成分 |
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 |
高炉渣的TiO2升高幅度较大,Na2O稍有上升,其中TiO2升高会是高炉炉渣变稠,直接影响到高炉渣的流动性
4 结语
选用海砂矿作为烧结生产的一种原料,来源供应稳定且成本低,但随着海砂矿配比的增加,其弊端也明显,经研究在保证碱度2.0不变条件下,钛磁铁矿比例由0-50%,MgO Al2O3升高,TFe降低,TiO2含量大幅度增加。垂直烧结速度成品率烧结矿强度利用系数均下降,烧结矿的低温还原粉化指数下降,还原性变差。烧结矿TiO2升高会是高炉炉渣变稠,直接影响到高炉渣的流动性。
参考文献
[1] 矿业工程 . 2015.
[2] 徐海芳.烧结矿生产. 2013.
[3] 范晓慧.烧结优化配矿.2015.