1、燒結(jié)固體燃料粒度對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響摘要：本鋼燒結(jié)礦生產(chǎn)的原燃料結(jié)構(gòu)條件下固體燃料粒度對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響，通過改變固體燃料粒度中V1mm的比例進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)。結(jié)果表明，隨著固體燃料粒度中V1mm比例的降低，垂直燒結(jié)速度加快，燒結(jié)礦成品率、利用系數(shù)、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、平均粒徑等指標(biāo)明顯改善，對降低固體燃料、燒結(jié)內(nèi)返粉和高爐槽下返粉將起到重要作用。生產(chǎn)中應(yīng)穩(wěn)定四輥操作，適當(dāng)放寬輸出粒度范圍。關(guān)鍵詞：燒結(jié)；固體燃料；粒度鐵礦石燒結(jié)過程是一個(gè)氧化還原兼有的復(fù)雜過程，固體燃料的燃燒在這個(gè)過程中提供了主要的反應(yīng)動(dòng)力，了解燃料的反應(yīng)過程，就成為解決燒結(jié)中一系列問題的關(guān)鍵。大量研究表明，燃料的配加量、粒度組成和燃燒性

2、質(zhì)直接影響燒結(jié)料層的溫度與熱量分布，燃燒帶的厚度以及料層的透氣性，燒結(jié)氣氛等各個(gè)方面，當(dāng)燃料的種類、配加量固定時(shí)，燃料粒度的大小就成為燒結(jié)過程的決定性因素。一、慨述燒結(jié)過程中，固體碳的燃燒反應(yīng)為液相生成和其他反應(yīng)的進(jìn)行提供了必要的熱量和氣氛條件，對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量有很大影響。固體碳的燃燒需要不斷地供給足夠的氧，而且反應(yīng)首先是在燃料表面進(jìn)行。因此，其反應(yīng)速度（燃料燃燒速度）取決于兩個(gè)因素：一是碳與氧的化學(xué)反應(yīng)速度；二是氧（氣體）向燃料表面的擴(kuò)散速度。燃燒過程的總速度就取決于這兩個(gè)因素中最慢的一個(gè)速度1。大量的動(dòng)力學(xué)研究和對燃燒層厚度的探索性研究表明，燒結(jié)過程中的燃料燃燒受擴(kuò)散控制。因此，燒結(jié)混合料中

3、固體燃料的燃燒速度及燃燒層的厚度與燃料顆粒的直徑、氣流的流速和料層的透氣性有關(guān)。在其他條件一定時(shí)，顆粒的大小就成為燒結(jié)過程的決定性因素。高負(fù)壓狀態(tài)為燃燒帶固體碳的燃燒提供了充足的氧量，在燃料粒度變細(xì)時(shí)，燃燒速度加快，從而使燃燒層變薄，來不及產(chǎn)生足夠的液相，導(dǎo)致燒結(jié)礦出礦率降低，返礦量增大，配碳量提高，能耗增大。由此可見，適當(dāng)增大燃料粒度，降低燃燒速度，可以提高液相產(chǎn)生量，改善燒結(jié)礦強(qiáng)度。由于燃料粒度偏細(xì)，導(dǎo)致V1mm粒級燃料所占的比例升高，在高負(fù)壓條件下，V1mm粒級的燃料被氣流抽走，堵塞了混合料的空隙，造成料層的透氣性下降，垂直燒結(jié)速度降低，燒結(jié)礦產(chǎn)量下降。適當(dāng)增大燃料粒度，還可使V1mm粒

4、級的固體燃料所占的比例明顯減少，從而改善料層的透氣性，提高垂直燒結(jié)速度，增加燒結(jié)礦產(chǎn)量2。目前該鋼燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)條件下，固體燃料粒度對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響，本研究采用燒結(jié)杯進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)，以探究固體燃料粒度組成發(fā)生變化后，燒結(jié)利用系數(shù)、燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和平均粒徑等指標(biāo)的變化規(guī)律。二、原料性能和試驗(yàn)為考察燒結(jié)用焦粉粒度對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的影響，進(jìn)行了不同焦粉粒度的燒結(jié)杯燒結(jié)試驗(yàn)。本次試驗(yàn)結(jié)合后續(xù)進(jìn)一步提高塞拉利昂礦粉比例的需要，塞礦比例提高到35%，并以高二氧化硅的毛塔粉和低三氧化二鋁的加拿大精粉搭配。鐵礦粉取自濟(jì)鋼120m2燒結(jié)機(jī)的一次料場；生石灰取自320m2燒結(jié)機(jī)的配料室；復(fù)合鎂粉取自鋼城礦業(yè)；固

5、體燃料為焦粉，取自400m2燒結(jié)機(jī)配料室；返礦為燒結(jié)杯試驗(yàn)循環(huán)返礦。從燃料粒度情況看，焦粉存在過粉碎現(xiàn)象，V1鐵礦粉取自濟(jì)鋼120m2燒結(jié)機(jī)的一次料場；生石灰取自320m2燒結(jié)機(jī)的配料室；復(fù)合鎂粉取自鋼城礦業(yè)；固體燃料為焦粉，取自400m2燒結(jié)機(jī)配料室；返礦為燒結(jié)杯試驗(yàn)循環(huán)返礦。從燃料粒度情況看，焦粉存在過粉碎現(xiàn)象，V1mm部分占到了52.52%。生石灰中-3mm的比例為84.93%,粒度偏粗；復(fù)合鎂粉粒度達(dá)到工藝要求。本次試驗(yàn)采用傳統(tǒng)燒結(jié)杯試驗(yàn)研究方法，燒結(jié)杯內(nèi)徑250mm，高度590mm。試驗(yàn)時(shí)，按照燒結(jié)混合料配比準(zhǔn)確地稱量配料，進(jìn)行干濕混合，預(yù)先將重3kg的鋪底料（粒度為1016mm）平

6、鋪到爐蓖條上，然后人工將混合好的燒結(jié)料裝入燒結(jié)杯，并壓料5mm,刮平后點(diǎn)火。點(diǎn)火使用液化氣，點(diǎn)火時(shí)間2.5min,點(diǎn)火負(fù)壓6kPa,點(diǎn)火溫度1100C，燒結(jié)負(fù)壓12kPa。三、燒結(jié)試驗(yàn)及結(jié)果1、試驗(yàn)方案。根據(jù)資源及成分的平衡，試驗(yàn)用中和料結(jié)構(gòu)為塞礦粉35%毛塔粉40%加拿大精粉5%返礦粉20%。試驗(yàn)配料結(jié)構(gòu)為：中和料82.62%、生石灰9.62%、復(fù)合鎂粉2.71%、焦粉5.06%。固體燃料粒度的改變是將從400m2燒結(jié)機(jī)配料室取來的焦粉用1mm的編織篩進(jìn)行篩分，篩出V1mm的焦粉，然后按照試驗(yàn)方案進(jìn)行配制。方案1為從現(xiàn)場取來的焦粉直接進(jìn)行試驗(yàn)，焦粉中V1mm的比例為52.52%。方案2為從現(xiàn)

7、場取來的焦粉篩出近一半V1mm的焦粉，即焦粉中V1mm的比例為26%。方案3為從現(xiàn)場取來的焦粉中篩出全部V1mm的焦粉，即焦粉中V1mm的比例為0。2、試驗(yàn)結(jié)果燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果見表。3、結(jié)果分析1）固體燃料粒度對燒結(jié)利用系數(shù)的影響。隨著焦粉中V1mm粒級的減少，垂直燒結(jié)速度加快，燒結(jié)利用系數(shù)呈提高趨勢。2）固體燃料粒度對燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓指數(shù)的影響。隨著焦粉中V1mm部分的減少，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度也明顯提高，這說明降低焦粉中的V1mm部分粉末有利于提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。出現(xiàn)這種情況的原因有兩方面：一是較粗顆粒的焦粉粒度燃燒時(shí)間較長，使燒結(jié)高溫帶保持時(shí)間較長，有利于燒結(jié)礦液相的生成和成礦過程，二是較粗的焦粉顆粒，不容

8、易被風(fēng)抽走，有利于整體料層燃燒熱值的提高。燒結(jié)礦的成品率也表現(xiàn)出與燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度類似的趨勢：隨著焦粉中V1mm粒級的減少，燒結(jié)礦的成品率呈顯著提高趨勢。3）固體燃料粒度對燒結(jié)礦粒度組成的影響。隨著焦粉中V1mm粒度所占比例的減少，燒結(jié)礦中大粒級部分明顯增多，小粒級部分明顯減少，尤其是510mm粒級和V5mm粒級部分明顯減少；燒結(jié)礦的平均粒徑，隨著焦粉中V1mm粒級的減少而明顯增大。出現(xiàn)這種情況的原因，與上面的分析是一樣的，也是由于提高了燃燒帶溫度，延長了高溫的保持時(shí)間，燒結(jié)液相量增多，成礦時(shí)間長，從而實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)礦強(qiáng)度的提高，主要體現(xiàn)在燒結(jié)礦粒度組成的改善上。燒結(jié)礦中赤鐵礦較多，主要是原生赤鐵礦

9、，再生赤鐵礦只占57。原生赤鐵礦多為大粒狀（1mm）,部分散粒狀。大粒原生赤鐵礦中部分內(nèi)部較致密，部分內(nèi)部較疏松。較多的原生赤鐵礦外部發(fā)生氧化再結(jié)晶，形成菱形狀。該結(jié)構(gòu)燒結(jié)礦應(yīng)有較好的強(qiáng)度和還原性。另外，從表可以看出，隨著焦粉中V1mm部分的減少，燒結(jié)礦的粒度組成呈加速改善的趨勢。這從另外一個(gè)角度也說明減少1mm以下的焦粉粒度，可以達(dá)到降低燒結(jié)固體燃料消耗的目的。總體上來說，減少燒結(jié)固體燃料中V1mm的比例，對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的提高，有非常明顯的效果。結(jié)論1、燒結(jié)用固體燃料中V1mm部分不利于燒結(jié)過程進(jìn)行，減少這部分的帶入,有利于燒結(jié)礦產(chǎn)量、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的提高以及燒結(jié)礦平均粒徑的增大，對降低燒結(jié)內(nèi)返粉

10、以及高爐返粉率有重要作用。2、在組織生產(chǎn)時(shí)，穩(wěn)定四輥操作，適當(dāng)放寬輸出粒度范圍。通過適當(dāng)增加固體燃料破碎對輥間距來降低V1mm的燃料粒度比例，杜絕固體燃料的過粉碎現(xiàn)象。在不改變目前生產(chǎn)條件的情況下，可采取如下措施：一是焦粉和無煙煤分時(shí)段進(jìn)行破碎，在焦粉與無煙煤切換時(shí)，及時(shí)調(diào)整四輥上下間隙；二是在破碎焦粉時(shí)四輥間隙可放寬到4.55mm；在破碎無煙煤時(shí)四輥間隙可放寬到67mm。4.3建議探索制定燒結(jié)固體燃料集中破碎、篩分的方案，可將燃料中V1mm部分篩出供應(yīng)高爐噴吹用或者給125#焦?fàn)t生產(chǎn)搗固焦，使燒結(jié)固體燃料按照粒度分類使用，充分發(fā)揮固體燃料的作用，達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的。參考文獻(xiàn)：1 德慶.郭字峰，邱冠周.釩鈦磁鐵精礦冷固結(jié)球團(tuán)催化還原機(jī)理M.昆明：云南人民