高配比鏡鐵礦粉混合料燒結性能改善技術
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摘 要：高配比鏡鐵礦是一種優質的煉鐵原料，它的雜質含量非常低，在當前的冶鐵行業中應用廣泛，但是這種鐵礦制粒性能較差，透氣性較弱，導致燒結礦產量和質量不斷下降。因此，提升高配比鏡鐵礦在燒結原料中的配比，不但能夠提高燒結質量，還能強化高爐冶煉。本文將通過燒結杯實驗，研究添加劑對改善高配比鏡鐵礦粉混合料燒結性能的作用，試圖為之提供行之有效的可行性建議。
關鍵詞：高配比；鏡鐵礦粉；混合料；燒結性能
1 高配比鏡鐵礦粉的原料性能
研究高配比鏡鐵礦粉的燒結性能改善問題，一定要通過實驗來證明，將實驗中原料的成分進行研究，記錄實驗數據，這樣得出的結論才能更加具有說服力，更加科學。用于實驗的高配比鏡鐵礦粉，鐵品位是65.50%，含量普遍高于其他的含鐵原料，并且雜質含量很低，比如Si、Al、P和S等成分，屬于非常優質的原料。對于這種原料的燒結來說，鏡鐵礦粉的粒度較細，正因如此，該原料的制粒性能才較差。通過觀察和探究，高配比鏡鐵中粒級小于1mm的質量分數能夠達到100%，粒級在0.25～1mm之間的達到了29%，這種粒級的鐵礦粉自身基本不能成球，而且非常不容易粘附，導致燒結料的透氣性低。對于球團來說，高配比鏡鐵礦粉的粒度又太粗，其中質量分數小于0.063mm的部分僅占7.5%，假如將其磨細，會消耗大量鋼材，增加生產成本。因此，采用添加粘結劑增加原材料制粒性能是可以進行嘗試的，該方法在理論上能夠提高其在原料當中的配比，技術上也具備可操作性。
2 研究方法
首先，在配料時要把膨潤土和復合粘結劑進行混合處理，然后再將它和其他原料進行混合，達到制粒的效果。為了檢驗粘結劑的配比對透氣性的影響，需要在合適的粘結劑配比中進行燒結杯驗證。然后進行料層在熱態情況下的透氣性檢測，需要技術人員在燒結過程中對抽風負壓和風量進行檢測，記錄下數據，然后計算透氣性指數，把燒結過程中每個時間點的透氣性指數會制成曲線圖。
3 結果與分析
3.1 粘結劑對制粒效果的改善
據研究結果得知，粘結劑的種類以及配比情況對燒結混合料粒度組成會產生重要影響，隨著膨潤土以及粘結劑的增加，制粒料中的粒度逐漸增加，尤其是粒度大于3mm的含量，制粒效果達到了明顯的改善。通過研究發現，當膨潤土和粘結劑的配比達到0.55%和0.65%時，制粒料的平均粒度可以達到最高，超過了這個峰值，膨潤土和粘結劑的效果就會逐漸減退。燒結實驗中，添加了復合粘結劑之后原料顆粒的粒度更加均勻了，這有利于增強料層冷態下的透氣性。
3.2 粘結劑對料層冷態透氣性的改善
實驗中粘結劑的配比對料層冷態透氣性具有重要影響，伴隨著膨潤土以及粘結劑配比的增加，料層的冷態透氣性會得到很大程度上的改善。在實驗操作中，料層冷態透氣性的初始值為32.7，當添加了0.65%的膨潤土或者相應的粘結劑之后，料層的冷態透氣性得到了大幅提高，通過比較，使用粘結劑將會對料層的透氣性產生更大的影響，作用更加明顯。在配比條件相同的情況下，粘結劑的效果雖然更加明顯，但是粘結劑中的有機成分在高溫狀態下容易被分解，效果也會消失，因此，對于粘結劑的使用，需要進行進一步的研究分析，綜合利弊之后再進行選擇。
3.3 粘結劑對燒結過程熱態透氣性的影響
在燒結實驗點火結束后，每個時間點記錄的料層熱態透氣性變化指數，從觀察數據可以得知，添加了膨潤土或者粘結劑的混合料，與原料相比，透氣性明顯提高。當原料添加了膨潤土或者粘結劑之后，原料的粒度得到了改善，大粒度的含量增加。另外，粘結劑的使用能夠提高原料的保水能力，在干燥的情況下不容易發生破裂，小球之間相互粘結的概率變小了，進一步增加了透氣性。實驗得知，采用膨潤土對料層熱態透氣性的改善效果更加明顯，并且粘結劑中含有大量的有機物，在高溫狀態下穩定性較差，容易受熱分解。在價格方面，膨潤土的價格更低，是一種更加經濟的方法，能夠有效地降低生產方的成本。
4 結論
本文中介紹了高配比鏡鐵礦粉混合料燒結性能改善技術，其中，在高配比鏡鐵礦粉中添加0.65%的膨潤土或0.55%的粘結劑能夠有效地改善原料的制粒效果，同時提高混合料的冷態透氣性和熱態透氣性，從根本上改善燒結礦的產量，提高燒結礦的質量。通過添加粘結劑，原料的利用系數明顯提高，固體的燃燒消耗大幅度降低，能夠滿足當前燒結礦的生產需要。高配比鏡鐵礦粉在燒結過程中增加粘結劑，可以改善制粒效果，黏附層的顆粒明顯增多，液相生成量減少，能夠明顯地改善黏附層的結構。本文對添加粘結劑的優點以及缺點進行了全面考慮，在高配比鏡鐵礦粉中添加粘結劑，能夠有效的改善制粒效果和燒結效果，綜合對比了粘結劑和膨潤土，對其中的化學成分、冶金性能、使用成本進行了綜合分析，得出了膨潤土是更加適合的添加劑。
參考文獻：
[1]付忠旺，朱利等.基于鐵礦粉的高溫性能特征數指導燒結配礦[J].鋼鐵研究學報，2019（01）：1-7.
作者簡介：
陸穎（1985- ），女，本科，工程師，研究方向：鋼鐵冶金原料、燒結工藝。
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