1、2023年第1期加拿大Tacora精矿烧结工业试验研究吴云,周云花,汤勇,侯盼盼(湘潭钢铁集团有限公司,湖南 湘潭411101)摘要:通过加拿大Tacora精矿在烧结工艺的试用,探讨出不同比例加拿大Tacora精矿配比对烧结生产过程技术经济指标的影响规律。工业试验结果表明:加拿大Tacora精矿铁品位高、硅低、铝低,有利于提高烧结矿铁品位和降低烧结矿铝含量;随着加拿大Tacora精矿配比提高,烧结矿中锰含量也相应提高,烧结矿还原性和烧结矿软融性能得到改善;同时加拿大Tacora精矿配比提高,对烧结矿低温粉化影响较小。加拿大Tacora精矿无成球性,配比上升后会影响制粒效果,综合工业试验结果,加
2、拿大Tacora精矿配用比例可控制在15%以内。关键词:加拿大Tacora精矿;烧结;冶金性能中图分类号:TF046.4文献标识码:A文章编号:2095-5014(2023)01-0029-05Industrial Test of Canadian Tacora Concentrate SinteringWU Yun,ZHOU Yunhua,TANG Yong,HOU Panpan(Xiangtan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Xiangtan 411101,China)ABSTRACT:In this paper,through the experiment
3、of Canadian Tacora iron ore concentrates inthe sintering process,the influence of different proportion of Tacora concentrate on the technical andeconomic indicators of the sintering production process is discussed.The industrial test results showthat Canadian Tacora iron ore concentrate is high in i
4、ron content,low in silicon and aluminumcontent which is conductive to increase iron content and decrease silicon and aluminum content insinter,and with the increase of Tacora concentrate ratio,the manganese content in sinter alsoincreases,and the sinter reducibility and the sinter softening and thaw
5、ing properties are improved;meanwhile,the increase of Tacora concentrate ratio has little effect on low-temperaturepulverization of sinter.Canada Tacora concentrate is bad for pelletizing,and the pelletizing effectwill be affected after the proportion is increased.Based on the comprehensive industri
6、al test results,it is recommended that the amount of Tacora concentrate used in sintering production should notexceed 15%.KEY WORDS:Canadian Tacora iron ore concentrates;sintering;metallurgical property收稿时间:2022-10-02第一作者简介:吴云(1987),男,湖南湘潭,工程师,学士,从事烧结球团工艺研究。金 属 材 料 与 冶 金 工 程Metal Materials And Metal
7、lurgy Engineering第51卷第1期2023年2月Vol.51 No.1Feb.2023加拿大 Tacora 精矿属于非主流矿物,铁品位高硅低、其他有害杂质均较低;该矿以镜铁矿为主,而镜铁矿结晶完好,颗粒表面光滑、结构致密,亲水性和成球形较差,自身难以成球,也难以黏附在其他矿物颗粒表面,而且高温反应性差,不利于烧结生产1-3。冶金技术与应用金 属 材 料 与 冶 金 工 程第51卷第1期镜铁矿因烧结性能差造成其配比较低。国内某钢铁企业对三种典型镜铁矿的烧结性能进行了研究,研究结果表明,两种化学成分优异的镜铁矿可作为功能性配矿小比例(5%左右)配入4。故此研究了该矿的工业试验使用和烧
8、结矿冶金性能情况,为实际生产使用提供技术支持。1原料性能加拿大 Tacora 精矿及湘钢其他烧结原料化学成分和粒度组成见表1和表2,几类精矿成球性能见表3。表1 化学成分(质量分数)Table 1 Chemical composition(wt%)项目Tacora矿巴西粉巴西精南非精TFe65.6865.0166.3762.40FeO0.721.020.7026.99CaO0.500.500.501.64MgO1.001.001.003.53SiO22.711.862.911.51Al2O30.101.280.610.63烧损1.103.361.22-0.51P0.0100.0740.0230
9、.183S0.0500.0503.0 mm20.681.533.01.0 mm0.2716.480.8910.5 mm7.8817.362.210.50.25 mm36.8816.1414.400.250.1 mm42.1811.5239.440.1 mm12.7917.8241.53200目97.60表3 烧结原料成球性能Table 3 Pelleting performance of raw materials for sintering项目Tacora巴西精南非精最大毛细水/%12.4514.3816.33毛细水迁移速度/(mmmin-1)17.868.4415.48最大分子水/%1.3
10、32.581.78成球性指数0.120.220.12加 拿 大 Tacora 精 矿 铁 品 位 高 达 65.68%;SiO2、Al2O3低,分别为2.71%和0.10%;除MnO含量高外,其他有害元素都很低。该矿可用于缓解钢厂高品位资源的压力。加拿大Tacora精矿粒度较其他两个精矿粗。其 1.000.25 mm 中间粒子占比高达 44.76%,远超其他两种精矿。中间粒子在烧结制粒过程中既不能成为成核颗粒,也难以作为粘附粒子粘附在颗粒上面,不利于烧结制粒5。三类精矿比较,巴西精成球性指数优于加拿大 Tacora精矿和南非精。2烧结配加加拿大Tacora精矿的工业试验方案工业试验的目的是考察
11、烧结中配加不同比例的加拿大 Tacora精矿后,烧结生产过程参数及烧结矿产质量的变化情况,并分析原因,从而确定加拿大 Tacora精矿的适宜配比及改进措施。试验中加拿大Tacora精矿配用以5%、10%、15%、20%为跨度逐步替代巴西精、巴西粉和南非精。配加不同比例加拿大 Tacora精矿的铁料配比见表4。302023年第1期吴云,等:加拿大Tacora精矿烧结工业试验研究此方案于湘钢360 m2烧结机开展,每4天完成一个试验方案。3工业试验烧结工艺参数和烧结矿质量3.1工业试验期间烧结运行情况配加不同比例的加拿大 Tacora 精矿后,烧结工艺参数变化如表5所示。工业试验期间,添加加拿大
12、Tacora 精矿后铁料上料量降低,烧结机机速降低,泥辊实测水分上升。原因在于加拿大 Tacora精矿亲水性差,成球性指数低,配用后一定程度的影响了制粒和烧结料层透气性。工业试验中加拿大Tacora精矿配比从5%提高至20%,烧结料负压总体趋势升高,配加5%时负压变化不大,配加 10%后负压上升较高,工艺上采取二混优化加水方式、强化制粒等措施,将负压控制在15.5 kPa以内。受负压影响,加拿大 Tacora精矿配比增加后,铁料上料量总体呈下降趋势,固体燃料配比升高;加拿大Tacora 精矿 15%时上料量最低是受碱度下降的影响(由于生产平衡需要,烧结矿碱度从2.00下调至1.95,详见表6)
13、。3.2工业试验期间烧结矿质量情况配加不同比例的加拿大 Tacora 精矿后,烧结矿质量变化如表6所示。加拿大 Tacora精矿氧化锰高达 2.018%,随着配比提高烧结矿中锰含量升高;由于加拿大Tacora精矿高铁低硅,配用后烧结矿全铁上升、硅降低。配用加拿大 Tacora精矿后燃料消耗相应提高使得烧结矿平均粒度提高、小粒级降低,烧结矿粒级得到改善;烧结矿转鼓强度保持稳定。表4 配加不同比例加拿大Tacora精矿的铁料配比(质量分数)Table 4 Iron ore ratio with different proportions of Canadian Tacora concentrate
14、(wt%)项目Tacora巴西粉巴西精南非精精矿配比磁铁精矿配比基准0715103015Tacora 55125102515Tacora 1010120102515Tacora 151570103015Tacora 20207053010表5 提高加拿大Tacora精矿配比对烧结工艺参数的影响Table 5 Effect of increasing the proportion of Canadian Tacora concentrate on sintering process parameters项目基准Tacora 5Tacora 10Tacora 15Tacora 20项目基准Taco
15、ra 5Tacora 10Tacora 15Tacora 20混合料水分/%6.376.416.416.396.41北侧BTP位置22.7522.5122.6722.6722.83铁料上料量/(th-1)565558551549557北侧BTP温度/421.86430.00430.98440.97442.42固体燃耗/%3.733.723.823.843.911#大烟道温度/168.34169.05167.00168.70157.85料层厚度/mm940.47952.68944.01924.77933.652#大烟道温度173.81170.05169.82174.45177.69烧结机速/(m
16、min-1)1.691.671.661.661.681#大烟道压力/kPa-14.91-14.77-15.38-15.32-15.18南侧BTP温度/430.25417.70430.00435.50437.602#大烟道压力/kPa-15.35-15.18-15.77-15.72-15.5531金 属 材 料 与 冶 金 工 程第51卷第1期3.3工业试验期间烧结矿冶金性能变化配加不同比例的加拿大 Tacora 精矿后,选择稳定生产期间的烧结矿样品用于冶金性能测试,烧结矿的成分如表7所示。烧结矿低温还原粉化指数(RDI)及还原性结果如表8所示,软熔性能如表9所示。表6 提高加拿大Tacora精矿配比烧结矿质量的影响情况Table 6 Effect of increasing the proportion of Canadian Tacora concentrate on sinter quality基准Tacora 5Tacora 10Tacora 15Tacora 20TFe56.6956.7156.8557.1456.98FeO8.368.257.878.428.21SiO25.1