刘普林  谢 勇

（四川省达州钢铁集团有限责任公司）

摘 要：烧结矿作为高炉主要原料之一，其质量指标至关重要，特别是其低温还原粉化指标对高炉生产的稳定顺行，提高冶炼强度起到关键性作用。达州钢铁的烧结矿自生产过程中取消了在成品烧结矿中喷洒CaCl2溶液后，烧结矿的低温粉化指标只能达到28%左右，远远满足不了高炉生产的需要，通过配矿结构的优化以及生产的实际摸索提高到43-50%之间，同样满足不了高炉生产的温度顺行，为此，公司通过跟重庆科技学院一起成立课题攻关组，为进一步提高烧结矿质量作技术研究。

关键词：低温还原粉化；同化性；转鼓指数

1 前言

铁矿粉的同化性是指其在烧结过程中与CaO熔剂反应的能力，它表征铁矿粉在烧结过程中生成液相的难易程度，是烧结矿有效固结的基础。2019年5月份以后，我们倚重重庆科技学院，对我厂使用的铁矿原料取样开展矿石的同化性研究。参照矿石的同化性温度，有针对性的作烧结杯实验方案，并结合工业生产实际数据，优化烧结原料配料结构，提高烧结矿质量指标，满足生产需求。

2 铁原料质量指标 （表一）                          %

3 开展矿石同化性研究之前烧结矿质量指标：

3.1方案结构

2018年1-5月份配矿方案的波动大致可以分为三个时间段：2月25日—4月5日（相对稳定），4月6日—4月25日（相对稳定），4月26日—5月20日（波动较大）。配矿方案的波动主要表现在澳粉与巴西粉之间的相互替换，总的精粉的用量略有下降，污泥的用量相对稳定。

3.2烧结矿理化指标                                 %

RDI+3.15的波动范围为47.8±2.9%，烧结矿FeO的波动范围为8.38±0.27%，烧结矿R2的波动范围为1.9±0.04；其中RDI+3.15的最大值为55%，最低值为41%。为了满足高炉生产需求，提高烧结矿的RDI指标，我们通过跟重庆科技学院合作，开展矿石的同化性研究。

4 铁矿粉同化性测定结果及其影响因素分析

4.1 同化性测定结果

一般而言，若铁矿粉的“最低同化温度”低，表明其同化性高，不仅烧结液相生成量多，而且容易获得铁酸钙体系的高质量黏结相，从而改善烧结矿的强度和还原性。但是，铁矿粉的同化性并不是越高越好，这是因为过高的同化性会使烧结料过熔而恶化烧结料层透气性，影响烧结矿产量及质量指标。因此，烧结过程需要混合矿有适于的同化特性。通过各种矿的同化性温度对比，其中同化温度较高的几种矿南非精粉、国内普粉、钒钛粉，其融化时间较其他矿都比较长，高达443S以上。

4.2 烧结矿成分与RDI指标的关系分析

①、烧结矿中SiO₂、Al₂O₃的含量与RDI指标的对应关系

通过实验得出，矿粉中的SiO₂含量和最低同化温度之间没有明显的关系，而Al₂O₃含量则与铁矿粉的最低同化温度呈现明显的负相关关系，即高Al₂O₃含量的铁矿粉具有较高的同化性。（见下图1）

图1：铁矿粉SiO₂质量分数与最低同化温度的关系

图2：铁矿粉Al₂O₃质量分数与最低同化温度的关系

②、烧结矿中FeO的含量与RDI指标的对应关系

结合我厂近3个月现场生产的成品烧结矿成分中FeO含量与RDI_+3.15指标的对应关系。从图中可以看出，FeO含量与RDI_+3.15指标呈现明显的正相关趋势，随着FeO含量的增加，烧结矿的RDI_+3.15指标呈现上升的趋势，建议将FeO含量稳定在8.5%。（图3）

图3烧结矿FeO含量与RDI指标的关系

③、烧结矿中R₂的含量与RDI指标的对应关系

图4所示为我厂近3个月现场生产的成品烧结矿成分R₂与RDI_+3.15指标的对应关系。从图中可以看出，烧结矿R₂与RDI_+3.15指标呈现明显的正相关趋势，随着R₂的增加，烧结矿的RDI_+3.15指标呈现上升的趋势，建议将烧结矿R₂提高至2.0。

图4 R2与烧结矿RDI指标的对比分析

5 单一矿粉配矿比例与RDI指标的对应关系分析

5.1 巴西粉的配比与RDI指标的对应关系

图5所示为巴西粉配比与RDI指标的对应关系，巴西粉配比与RDI指标的变化呈现正相关趋势，随着巴西粉配比的增加，RDI指标呈现上升的趋势，但目前的巴西粉配比主要集中在两个区间范围，一个为（31,33），一个为（36,38）。综合考量建议巴西粉的配比控制在40%以上。

图5巴西粉配比与RDI指标的对应关系

5.2 澳粉配比与RDI指标的对应关系

图6所示为澳粉配比与RDI指标的对应关系，澳粉配比与RDI指标的变化呈现负相关趋势，随着澳粉配比的增加，RDI指标呈现下降的趋势，但目前的澳粉配比主要集中在两个区间范围，一个为（38,40），一个为（42,45）。综合考量建议澳粉的配比控制在40%以下。

图6 澳粉配比与RDI指标的对应关系

将巴西粉和澳粉配比变化与RDI指标的对应关系放到一起进行对比分析，如图7所示。可以看出两类矿粉配比变化与RDI指标的变化呈现相反的趋势。当两类矿粉配比均低于33%时，巴西粉略优；当两类矿粉配比均高于35%时，巴西粉的优势就较明显了。因此，建议同等条件下优先选用巴西粉。

图7 巴西粉、澳粉配比变化与RDI指标的对应关系

5.3国内铁精粉配比与RDI指标的对应关系

图8所示为国内铁精粉配比与RDI指标的对应关系。国内铁精粉配比与RDI指标的变化呈现正相关趋势，随着国内精粉粉配比的增加，RDI指标呈现上升的趋势，但目前的国内精粉配比主要集中在两个区间范围，一个为（4.5,5.5），一个为（7.5,8.5）。综合考量建议国内精粉粉的配比控制在8%。

图8 国内铁精粉配比与RDI指标的对应关系

5.4南非精粉配比与RDI指标的对应关系

图9所示为南非精粉配比与RDI指标的对应关系。南非精粉配比与RDI指标的变化呈现负相关趋势，随着南非精粉配比的增加，RDI指标呈现下降的趋势，但目前的南非精粉配比主要集中在两个区间范围，一个为（4.5,5.5），一个为（7.5,8.5）。综合考量建议南非精粉的配比控制在5%。

图9 南非精粉配比与RDI指标的对应关系

5.5污泥配比与RDI指标的对应关系

图10所示为污泥配比与RDI指标的对应关系。污泥配比与RDI指标的变化呈现趋势不明显，随着污泥配比的增加，RDI指标呈现先上升后下降的趋势，目前的污泥配比主要集中在（9,12）。综合考量建议污泥的配比控制在10.5%。

图10 污泥配比与RDI指标的对应关系

6 结合铁矿粉性能优化配矿结构调整

6.1 新的方案结构调整

根据矿粉的最低同化性温度检测依据单品种矿粉的烧结实验研究总结，新的烧结配矿结构调整为：稳定BRBF、PB澳粉的配加量，逐步降低和取消纽麦粉、金步巴、南非精粉、国内普粉的用量，同时通过控制烧结工艺参数等手段来提高烧结矿的质量指标。

6.2 烧结生产工艺指标的控制

确定烧结矿的质量指标，稳定配C、配水，严格控制其工艺生产过程，其技术质量指标要求如下：

6.3 烧结配矿攻关后实际指标完成情况              

烧结矿的冶金性能其低温粉化（+3.15）指标有明显的提高。

7 结语

    通过对铁原料做同化性能的分析研究，结合烧结杯实验及工业生产的验证，指导了配矿工作，使得烧结矿质量技术指标得到有效提高，满足生产的需要，为实现高炉生产稳定顺行得到保障。