mgoal 2 o 3 比對燒結(jié)礦礦物組成及冶金性能的影響

1、 冶金之家網(wǎng)站MgO／Al2O3 比對燒結(jié)礦礦物組成及冶金性能的影響 比對燒結(jié)礦礦物組成及冶金性能的影響王喆 1，張建良 1，左海濱 1，王潤博 1，黃克存 2，班友合 2(1．北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院，北京 100083；2．唐山國豐鋼鐵有限公司技術(shù)部，河北 唐山 063000)摘 要： 要：通過燒結(jié)杯試驗，研究了 MgO／Al2O3 比對燒結(jié)礦礦物組成和冶金性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng) MgO／Al2O3 比在 1．06～1．22

2、 范圍內(nèi)時，燒結(jié)礦的礦物組成較好，且具有纖維狀復(fù)合鐵酸鈣與磁鐵礦交織熔蝕的微觀結(jié)構(gòu)。在此條件下，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度得到提高，還原性能和低溫還原粉化性能得到改善。關(guān) 鍵 詞： 詞：燒結(jié)；MgO／Al2O3 比；礦物組成；微觀結(jié)構(gòu)；冶金性能1 引言 引言當(dāng)前，國內(nèi)鋼鐵市場競爭日趨激烈，許多鋼鐵企業(yè)都將降低燒結(jié)礦成本作為降本增效的重要措施之一。為此，高 Al2O3 印度粉以及澳粉等低價鐵礦粉在燒結(jié)中的配比逐漸提高[1]。大比例配用高 Al2O3

3、 鐵礦粉，使得高爐渣中 Al2O3 含量升高，導(dǎo)致爐渣粘度升高，由此帶來爐渣脫硫能力降低以及渣鐵分離困難等一系列問題[2]，進(jìn)而影響到高爐冶煉的順行[3]。為了改善高 Al2O3 爐料的冶煉，普遍的做法就是提高燒結(jié)礦中的 MgO 含量，以此改善高爐渣冶金性能。然而，在燒結(jié)礦作為高爐渣中 MgO 主要載體的條件下，為了滿足高 Al2O3 高爐渣的冶金性能，燒結(jié)礦中的 MgO 含量會相應(yīng)增加；除此之外，由于燒結(jié)混合料中高 Al2O3 鐵礦粉

4、以及白云石的配比發(fā)生變化，必然導(dǎo)致燒結(jié)礦的 MgO／Al2O3 比例隨之改變，進(jìn)而影響燒結(jié)礦質(zhì)量。鑒于燒結(jié)過程中 MgO 和 Al2O3 的行為不同，且關(guān)于 MgO／Al2O3 比對燒結(jié)礦質(zhì)量影響的研究相對較少，因此，有必要通過試驗考察 MgO／Al2O3 比對燒結(jié)礦礦物組成和冶金性能的影響，從而為合理控制燒結(jié)礦中 MgO 和 Al2O3 的含量提供依據(jù)。2 試驗方法及設(shè)備 試驗方法及設(shè)備2．1 燒結(jié)杯試驗燒結(jié)杯試驗所用原料的化學(xué)成分列

5、于表 1。表 2 給出了試驗配礦方案，混合料的 MgO／Al2O3 比主要由鐵礦粉和白云石配比來調(diào)節(jié)，返粉和鋼渣的配比分別為 15%和 3％，焦粉配比控制在 4．5％。從方案 1 到方案 6，燒結(jié)混合料中 MgO／Al2O3 比由 0．68 提高到1．42，燒結(jié)礦堿度保持在 1．9。燒結(jié)杯試驗過程中，點火負(fù)壓和燒結(jié)負(fù)壓分別控制在6kPa 和 12kPa，燒結(jié)終點由燒結(jié)廢氣溫度來指示。冶金之家網(wǎng)站燒結(jié)礦的礦物組成與其化學(xué)成分有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)

6、，在燒結(jié)過程中，MgO 易與磁鐵礦結(jié)合，并具有穩(wěn)定磁鐵礦晶格的作用[4]；而 Al2O3 能促進(jìn)復(fù)合鐵酸鈣形成，含量過高則易于生成板片狀復(fù)合鐵酸鈣[5]。當(dāng)燒結(jié)礦 MgO／Al2O3 較低時，不利于穩(wěn)定磁鐵礦晶格，且較高的 Al2O3 使生成的復(fù)合鐵酸鈣多呈板片狀，1#燒結(jié)礦的情況就是如此；而具有適宜 MgO／Al2O3 比的燒結(jié)礦中各種礦物的數(shù)量適當(dāng)，且形成了纖維狀復(fù)合鐵酸鈣與磁鐵礦交織熔蝕結(jié)構(gòu)。3．2 MgO／Al2O3 比對燒結(jié)礦

7、強度的影響從表 4 給出的實驗結(jié)果可看出，MgO／Al2O3 比為 1．22 的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度最高，達(dá)到了 62．88％；MgO／Al2O3 為 0．70 或 1．46 時，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度均較低。燒結(jié)礦粘結(jié)相的數(shù)量和微觀結(jié)構(gòu)均會影響其強度。MgO 和 Al2O3 都是高熔點難熔物，在燒結(jié)配碳量一定的條件下，會使燒結(jié)過程中生成的粘結(jié)相數(shù)量減少，從而使強度降低。另一方面，當(dāng)MgO／Al2O3 較低時，燒結(jié)礦中礦相發(fā)展不平衡，磁鐵礦較少，而板

8、片狀的復(fù)合鐵酸鈣較多，燒結(jié)礦不能得到較好地固結(jié)，故強度較差；反之，MgO／Al2O3 較高時，磁鐵礦雖得到穩(wěn)定和發(fā)展，但不利于復(fù)合鐵酸鈣的生成，燒結(jié)礦同樣不能很好地固結(jié)，強度亦差。3．3 MgO／Al2O3 比對還原性能的影響圖 3 給出了燒結(jié)礦還原度實驗結(jié)果。從圖中可看出，燒結(jié)礦的還原性能隨 MgO／Al2O3 比升高呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，當(dāng) MgO／Al2O3 比為 1．06 或 1．22 時，還原性能較好。分析其原因，一方面，燒結(jié)