第3期 王跃飞等：高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标 ,293. 结工艺参数对烧结矿产质量指标的影响规律，寻求 限度地使用褐铁矿进行烧结生产提供理论依据和技 适宜高褐铁矿配比下烧结生产的技术对策，为最大 术支持. 表1不同褐铁矿配比下烧结杯试验结果 Tabl 1 Results of sintering pot test with different pmoportions of lmonite 褐铁矿 垂直烧结速度/ 利用系数/ 成品 转鼓指 成品矿粒度组成% 固体燃耗/ 比例% (mmmin1) (m2.h-1) 率防 数% >25mm 25~10mm 10-5mm (kg1) 40 22.68 1.693 80.26 65.67 50.62 29.95 19.43 50.78 50 22.96 1.669 78.14 64.33 47.24 32.12 20.64 52.16 60 23.43 1.632 74.88 62.33 42.38 33.86 23.76 54.43 高褐铁矿配比下混匀矿的性能 和北部赤铁矿的比例为3%，其余为杂副料.混匀 1 刊矿的化学成分、堆密度、平均粒度等常温性能以及最 本研究所用的混匀矿中，福铁矿比例为 低同化温度、液相流动性指数、黏结相强度等高温烧 51.5%,澳大利亚赤铁矿的比例为4.5%，巴西南部 结性能如表2所示， 表2高褐铁矿配比下混匀矿性能 Table 2 Pmoperties of the blend ing ore with high pmoportion of limonite TFe/ SD2/ Cao L0/ 堆密度/ 平均粒 大于lmm 最低同化 流动性 黏结相 % % % % (g an3) 度hmm 粒度% 温度心 指数 强度人 61.83 3.80 0.78 4.49 2.28 3.87 62.25 1252 0.429 433 从表2可以看出，混匀矿的T℉e含量较低，堆密 Po,熔剂中Ca0的质量分数为Pc,矿粉质量为W。 度较低，液相流动性指数较小，黏结相强度较低，这 加入熔剂的质量为Wc,则烧结矿二元碱度为R时 些都将对烧结生产带来负面影响，不利于烧结矿产 的配制公式为 质量指标的提高 Wo Pco +Wc Pcc 2高褐铁矿配比下二元碱度、钙质熔剂种类 2S02 Wo Pso 对烧结黏结相的影响规律 式中，矿粉质量Wo可以设定，R已经给出，各个化 学成分可以测定，均为已知，只有加入熔剂的质量 改善高褐铁矿配比下的烧结过程，关键技术之 一是确保适宜烧结黏结相的数量、质量和强度，除了 Wc未知，可以解出其值： 铁矿粉之外，二元碱度和熔剂的特性是决定烧结黏 We-Ra Pa PeWo. Pcc 结相数量、质量和强度的重要因素，为此，选择石灰 那么，在已知有效反应比例P:(烧结混匀矿中粒度 石和生石灰两种常用钙质熔剂和烧结混匀矿进行研 为一1mm的铁矿粉的百分比)的情况下，当前黏结 究，探讨不同熔剂种类下二元碱度对烧结黏结相的 相部分实际的碱度为： 影响规律 2.1二元碱度、钙质熔剂种类对黏结相数量的影响 ∑ca0 R1= Wo Pa Pco +Wc Pcc 烧结矿主要是通过黏结相固结，因此，有效黏 2S02 Wo PaPso 结相数量对烧结矿质量有重要的影响，本研究采用 本试验中依据上述公式，模拟计算得出烧结矿 “基于流动面积的黏结相数量测定法"进行测定. 二元碱度分别为1.81.9、2.0和2.1所对应的黏结 通常认为烧结混匀矿中颗粒大于lmm的铁矿 相的二元碱度为4.434.69、4.95和5.22黏结相 粉为核矿粉，它们与钙质熔剂反应程度小，基本不产 流动性测定结果如表3所示 生液相.烧结液相主要产自一1mm的细粒级矿粉 根据试验结果可知：①随着二元碱度的升高，使 与钙质熔剂的反应，故黏结相的二元碱度必然高于 用生石灰或石灰石的试样的黏结相数量均明显增 烧结矿的目标碱度，因此有必要计算这一偏析碱度， 多；提高烧结温度，试样的黏结相数量也明显增多 并以此作为试验参数， 这主要是因为提高二元碱度可增加低熔点物质的数 假设混匀矿中Ca0、SD2的质量分数为Po、 量以及升高温度可降低黏结相黏度的缘故，②在烧第 3期 王跃飞等： 高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标 结工艺参数对烧结矿产质量指标的影响规律‚寻求 适宜高褐铁矿配比下烧结生产的技术对策‚为最大 限度地使用褐铁矿进行烧结生产提供理论依据和技 术支持． 表 1 不同褐铁矿配比下烧结杯试验结果 Ｔａｂｌｅ1 Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｏｔｔｅｓｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｌｉｍｏｎｉｔｅ 褐铁矿 比例／％ 垂直烧结速度／ （ｍｍ·ｍｉｎ—1） 利用系数／ （ｔ·ｍ—2·ｈ—1） 成品 率／％ 转鼓指 数／％ 成品矿粒度组成／％ ＞25ｍｍ 25～10ｍｍ 10～5ｍｍ 固体燃耗／ （ｋｇ·ｔ—1） 40 22∙68 1∙693 80∙26 65∙67 50∙62 29∙95 19∙43 50∙78 50 22∙96 1∙669 78∙14 64∙33 47∙24 32∙12 20∙64 52∙16 60 23∙43 1∙632 74∙88 62∙33 42∙38 33∙86 23∙76 54∙43 1 高褐铁矿配比下混匀矿的性能 本研 究 所 用 的 混 匀 矿 中‚褐 铁 矿 比 例 为 51∙5％‚澳大利亚赤铁矿的比例为 4∙5％‚巴西南部 和北部赤铁矿的比例为 35％‚其余为杂副料．混匀 矿的化学成分、堆密度、平均粒度等常温性能以及最 低同化温度、液相流动性指数、黏结相强度等高温烧 结性能如表 2所示． 表 2 高褐铁矿配比下混匀矿性能 Ｔａｂｌｅ2 Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｂｌｅｎｄｉｎｇｏｒｅｗｉｔｈｈｉｇｈｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｌｉｍｏｎｉｔｅ ＴＦｅ／ ％ ＳｉＯ2／ ％ ＣａＯ／ ％ ＬＯＩ／ ％ 堆密度／ （ｇ·ｃｍ—3） 平均粒 度／ｍｍ 大于 1ｍｍ 粒度／％ 最低同化 温度／℃ 流动性 指数 黏结相 强度／Ｎ 61∙83 3∙80 0∙78 4∙49 2∙28 3∙87 62∙25 1252 0∙429 433 从表 2可以看出‚混匀矿的 ＴＦｅ含量较低‚堆密 度较低‚液相流动性指数较小‚黏结相强度较低‚这 些都将对烧结生产带来负面影响‚不利于烧结矿产 质量指标的提高． 2 高褐铁矿配比下二元碱度、钙质熔剂种类 对烧结黏结相的影响规律 改善高褐铁矿配比下的烧结过程‚关键技术之 一是确保适宜烧结黏结相的数量、质量和强度‚除了 铁矿粉之外‚二元碱度和熔剂的特性是决定烧结黏 结相数量、质量和强度的重要因素．为此‚选择石灰 石和生石灰两种常用钙质熔剂和烧结混匀矿进行研 究‚探讨不同熔剂种类下二元碱度对烧结黏结相的 影响规律． 2∙1 二元碱度、钙质熔剂种类对黏结相数量的影响 烧结矿主要是通过黏结相固结．因此‚有效黏 结相数量对烧结矿质量有重要的影响．本研究采用 “基于流动面积的黏结相数量测定法 ”进行测定 ［9］． 通常认为烧结混匀矿中颗粒大于 1ｍｍ的铁矿 粉为核矿粉‚它们与钙质熔剂反应程度小‚基本不产 生液相．烧结液相主要产自 —1ｍｍ的细粒级矿粉 与钙质熔剂的反应‚故黏结相的二元碱度必然高于 烧结矿的目标碱度‚因此有必要计算这一偏析碱度‚ 并以此作为试验参数． 假设混匀矿中 ＣａＯ、ＳｉＯ2 的质量分数为 ＰＣ0、 ＰＳ0‚熔剂中 ＣａＯ的质量分数为 ＰＣＣ‚矿粉质量为 Ｗｏ‚ 加入熔剂的质量为 ＷＣ‚则烧结矿二元碱度为 Ｒ20时 的配制公式为： Ｒ20＝∑ＣａＯ ∑ＳｉＯ2 ＝ ＷＯＰＣ0＋ＷＣＰＣＣ ＷＯＰＳ0 ． 式中‚矿粉质量 ＷＯ 可以设定‚Ｒ20已经给出‚各个化 学成分可以测定‚均为已知‚只有加入熔剂的质量 ＷＣ 未知‚可以解出其值： ＷＣ ＝ Ｒ20ＰＳ0—ＰＣ0 ＰＣＣ ＷＯ． 那么‚在已知有效反应比例 Ｐｄ （烧结混匀矿中粒度 为 —1ｍｍ的铁矿粉的百分比 ）的情况下‚当前黏结 相部分实际的碱度为： Ｒ21＝∑ＣａＯ ∑ＳｉＯ2 ＝ ＷＯＰｄＰＣＯ ＋ＷＣＰＣＣ ＷＯＰｄＰＳＯ ． 本试验中依据上述公式‚模拟计算得出烧结矿 二元碱度分别为 1∙8、1∙9、2∙0和 2∙1所对应的黏结 相的二元碱度为 4∙43、4∙69、4∙95和 5∙22．黏结相 流动性测定结果如表 3所示． 根据试验结果可知：①随着二元碱度的升高‚使 用生石灰或石灰石的试样的黏结相数量均明显增 多；提高烧结温度‚试样的黏结相数量也明显增多． 这主要是因为提高二元碱度可增加低熔点物质的数 量以及升高温度可降低黏结相黏度的缘故．②在烧 ·293·