高配比镜铁矿粉混合料烧结性能改善技术
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摘 要：高配比镜铁矿是一种优质的炼铁原料，它的杂质含量非常低，在当前的冶铁行业中应用广泛，但是这种铁矿制粒性能较差，透气性较弱，导致烧结矿产量和质量不断下降。因此，提升高配比镜铁矿在烧结原料中的配比，不但能够提高烧结质量，还能强化高炉冶炼。本文将通过烧结杯实验，研究添加剂对改善高配比镜铁矿粉混合料烧结性能的作用，试图为之提供行之有效的可行性建议。
关键词：高配比；镜铁矿粉；混合料；烧结性能
1 高配比镜铁矿粉的原料性能
研究高配比镜铁矿粉的烧结性能改善问题，一定要通过实验来证明，将实验中原料的成分进行研究，记录实验数据，这样得出的结论才能更加具有说服力，更加科学。用于实验的高配比镜铁矿粉，铁品位是65.50%，含量普遍高于其他的含铁原料，并且杂质含量很低，比如Si、Al、P和S等成分，属于非常优质的原料。对于这种原料的烧结来说，鏡铁矿粉的粒度较细，正因如此，该原料的制粒性能才较差。通过观察和探究，高配比镜铁中粒级小于1mm的质量分数能够达到100%，粒级在0.25～1mm之间的达到了29%，这种粒级的铁矿粉自身基本不能成球，而且非常不容易粘附，导致烧结料的透气性低。对于球团来说，高配比镜铁矿粉的粒度又太粗，其中质量分数小于0.063mm的部分仅占7.5%，假如将其磨细，会消耗大量钢材，增加生产成本。因此，采用添加粘结剂增加原材料制粒性能是可以进行尝试的，该方法在理论上能够提高其在原料当中的配比，技术上也具备可操作性。
2 研究方法
首先，在配料时要把膨润土和复合粘结剂进行混合处理，然后再将它和其他原料进行混合，达到制粒的效果。为了检验粘结剂的配比对透气性的影响，需要在合适的粘结剂配比中进行烧结杯验证。然后进行料层在热态情况下的透气性检测，需要技术人员在烧结过程中对抽风负压和风量进行检测，记录下数据，然后计算透气性指数，把烧结过程中每个时间点的透气性指数会制成曲线图。
3 结果与分析
3.1 粘结剂对制粒效果的改善
据研究结果得知，粘结剂的种类以及配比情况对烧结混合料粒度组成会产生重要影响，随着膨润土以及粘结剂的增加，制粒料中的粒度逐渐增加，尤其是粒度大于3mm的含量，制粒效果达到了明显的改善。通过研究发现，当膨润土和粘结剂的配比达到0.55%和0.65%时，制粒料的平均粒度可以达到最高，超过了这个峰值，膨润土和粘结剂的效果就会逐渐减退。烧结实验中，添加了复合粘结剂之后原料颗粒的粒度更加均匀了，这有利于增强料层冷态下的透气性。
3.2 粘结剂对料层冷态透气性的改善
实验中粘结剂的配比对料层冷态透气性具有重要影响，伴随着膨润土以及粘结剂配比的增加，料层的冷态透气性会得到很大程度上的改善。在实验操作中，料层冷态透气性的初始值为32.7，当添加了0.65%的膨润土或者相应的粘结剂之后，料层的冷态透气性得到了大幅提高，通过比较，使用粘结剂将会对料层的透气性产生更大的影响，作用更加明显。在配比条件相同的情况下，粘结剂的效果虽然更加明显，但是粘结剂中的有机成分在高温状态下容易被分解，效果也会消失，因此，对于粘结剂的使用，需要进行进一步的研究分析，综合利弊之后再进行选择。
3.3 粘结剂对烧结过程热态透气性的影响
在烧结实验点火结束后，每个时间点记录的料层热态透气性变化指数，从观察数据可以得知，添加了膨润土或者粘结剂的混合料，与原料相比，透气性明显提高。当原料添加了膨润土或者粘结剂之后，原料的粒度得到了改善，大粒度的含量增加。另外，粘结剂的使用能够提高原料的保水能力，在干燥的情况下不容易发生破裂，小球之间相互粘结的概率变小了，进一步增加了透气性。实验得知，采用膨润土对料层热态透气性的改善效果更加明显，并且粘结剂中含有大量的有机物，在高温状态下稳定性较差，容易受热分解。在价格方面，膨润土的价格更低，是一种更加经济的方法，能够有效地降低生产方的成本。
4 结论
本文中介绍了高配比镜铁矿粉混合料烧结性能改善技术，其中，在高配比镜铁矿粉中添加0.65%的膨润土或0.55%的粘结剂能够有效地改善原料的制粒效果，同时提高混合料的冷态透气性和热态透气性，从根本上改善烧结矿的产量，提高烧结矿的质量。通过添加粘结剂，原料的利用系数明显提高，固体的燃烧消耗大幅度降低，能够满足当前烧结矿的生产需要。高配比镜铁矿粉在烧结过程中增加粘结剂，可以改善制粒效果，黏附层的颗粒明显增多，液相生成量减少，能够明显地改善黏附层的结构。本文对添加粘结剂的优点以及缺点进行了全面考虑，在高配比镜铁矿粉中添加粘结剂，能够有效的改善制粒效果和烧结效果，综合对比了粘结剂和膨润土，对其中的化学成分、冶金性能、使用成本进行了综合分析，得出了膨润土是更加适合的添加剂。
参考文献：
[1]付忠旺，朱利等.基于铁矿粉的高温性能特征数指导烧结配矿[J].钢铁研究学报，2019（01）：1-7.
作者简介：
陆颖（1985- ），女，本科，工程师，研究方向：钢铁冶金原料、烧结工艺。
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