1、國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的冶金性能及質(zhì)量分析許 滿 興,北京科技大學(xué) 2004.8.,接要： 本文論述了我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展從國外進(jìn)口球團(tuán)礦和發(fā)展國內(nèi)球團(tuán)礦生產(chǎn)是一種長期的狀態(tài)，認(rèn)識(shí)國內(nèi)外球團(tuán)礦的質(zhì)量及分析具有重要價(jià)值。介紹和分析了國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的冶金性能及質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 球團(tuán)礦、冶金性能、質(zhì)量分析 1.前言： 我國自1999年以來，為滿足快速發(fā)展鋼鐵工業(yè)的需求，加快了球團(tuán)生產(chǎn)的建設(shè)和發(fā)展速度，球團(tuán)礦占高爐爐料的比例由1999年的6.10%提高到2003年10.20%，到2006年國產(chǎn)球團(tuán)礦的比例將占高爐含鐵爐料的14.06%。但即使這樣我國球團(tuán)礦的生產(chǎn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需求，每年還必須從國

2、外進(jìn)口大量的球團(tuán)礦。我國自1999年以來球團(tuán)礦的增長速度和短缺情況列于表1，由表1可見，,表1 我國球團(tuán)生產(chǎn)增長和短缺狀況,今后數(shù)年內(nèi)，我國鋼鐵生產(chǎn)每年尚短缺球團(tuán)礦3000萬t以上，因此，重視國內(nèi)外球團(tuán)礦的生產(chǎn)和質(zhì)量問題，仍然是我國煉鐵工作者值得重視的一個(gè)重要問題。去冬今年以來，我們對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的質(zhì)量特別是冶金性能進(jìn)行了測(cè)試，現(xiàn)將有關(guān)情況作如下報(bào)告和分析。2、國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的化學(xué)成分和質(zhì)量檢測(cè)方法：2.1.國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的化學(xué)成分 表2 國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的化學(xué)成分,2.2、本次試驗(yàn)的檢測(cè)方法： 球團(tuán)礦的冶金性能包括900還原性(RI)，500低溫還原粉化性能(RDI)，900還原膨脹

3、指數(shù)(RSI)，荷重還原軟化性能和熔滴性能。RI，RDI和RSI測(cè)定方法分別采用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)即：GB/T 1324191，GB/T 1324291和GB/T1324090，荷重還原軟化性能和熔滴性能目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，本次試驗(yàn)采用北京科技大學(xué)許滿興設(shè)定的試驗(yàn)方法。 3、國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦冶金性能試驗(yàn)結(jié)果： 表3 國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的冶金性能, 表中TBS、TBE分別為試樣收縮4%和40%的溫度值,表4 國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的熔滴性能,4.對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的質(zhì)量分析 球團(tuán)礦的質(zhì)量應(yīng)包括化學(xué)成分、物理性能和冶金性能，它們之間的相互關(guān)系，化學(xué)成分是基礎(chǔ)，物理性能(強(qiáng)度和粒度組成)是保證，冶金性

4、能是關(guān)鍵，冶金性能應(yīng)包括900還原性(RI)，500低溫還原粉化性能(RDI)，900還原膨脹指數(shù)(RSI)，荷重軟化和熔滴性能。因此對(duì)球團(tuán)礦的質(zhì)量分析應(yīng)包括上面三個(gè)方面的分析。 4.1對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦化學(xué)成分的分析。 含鐵品位和SiO2含量是球團(tuán)礦化學(xué)成分的主要內(nèi)容，高爐冶煉要求含鐵品位高，酸性球團(tuán)應(yīng)65%，含SiO2應(yīng)4%，由表2可見，達(dá)到上兩項(xiàng)要求的只有CVRD球團(tuán)礦，國內(nèi)多數(shù)球團(tuán)礦含鐵品位偏低，南昌鋼球團(tuán)的鐵品位還不到63%，烏克蘭球團(tuán)礦的鐵品位過于低，僅為57.40%。國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的SiO2含量大多數(shù)均4.0%，新臨鋼和南昌鋼的SiO2含量過高，達(dá)到6.0%接近6.50%的水平

5、，烏克蘭球團(tuán)的SiO2含量高達(dá)7.90%，這不僅會(huì)造成高爐冶煉的渣鐵比,升高，更主要的是會(huì)影響高爐冶煉指標(biāo)，國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的SiO2含量僅有CVRD的低于3%的水平，由化學(xué)成分看，CVRD球團(tuán)礦無疑是優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦，烏克蘭球團(tuán)，南昌鋼和新臨鋼球團(tuán)由于它們的品位低，SiO2含量高，將會(huì)對(duì)其質(zhì)量造成較大的影響。 4.2 對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦物理性能的分析 表5 國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的物理性能,由表5可見，國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的強(qiáng)度和粒度組成，彼此相差較大，三項(xiàng)物理性能均優(yōu)良的為CVRD球團(tuán)礦，烏克蘭球團(tuán)礦的強(qiáng)度偏低，粒度偏大，80%均15mm。國內(nèi)的幾種球團(tuán)礦粒度不均勻，燒熟的程度也很不均，不少球呈有開裂現(xiàn)象

6、，外觀質(zhì)量都比較差。造成成品球粒度和強(qiáng)度質(zhì)量差的根本原因是沒有造好球，生球的質(zhì)量差影響成品球的質(zhì)量，成品球開裂無疑是配加膨潤土比例過高造成的。CVRD球團(tuán)粒度均勻，1013mm的占80%以上。從物理性能和外觀質(zhì)量，CVRD球團(tuán)均屬優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦。 4.3對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦冶金性能的分析 4.3.1對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦900還原性的分析 鐵礦物的還原性取決于其礦物組成和孔隙率，同是氧化球團(tuán)，它們的礦物組成基本都是Fe2O3,還原性的差別主要在于造球時(shí)間和焙燒溫度控制不當(dāng)。由表3可見，新臨鋼球團(tuán)和烏克蘭球團(tuán)的RI值最低，烏克蘭球團(tuán)除了上述原因外，尚,大，反應(yīng)表面積相對(duì)小，影響其RI值。從900還原性比較

7、，CVRD球團(tuán)礦的RI達(dá)到74.7%，在酸性球團(tuán)礦中是屬優(yōu)良的。 4.3.2 對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦500低溫還原粉化性能的分析 由表3可見，國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦的低溫還原粉化性能，除了濟(jì)鋼1#球團(tuán)和密云球團(tuán)的RDI0.5不正常外，其它幾種球團(tuán)的RDI均屬優(yōu)良，特別是CVRD球團(tuán)礦，這一性能特別優(yōu)良。濟(jì)鋼1#和密云球團(tuán)的RDI0.5分別為22.6%和15.7%，這兩個(gè)值為什么會(huì)這么高？這應(yīng)該說是它們的一個(gè)質(zhì)量問題，因?yàn)镽DI0.5是低溫還原抗磨指數(shù)，其值特別高，說明這類球團(tuán)礦造球時(shí)間不夠，表層壓緊不夠，造成表層鐵精粉顆粒在焙燒過程中形成晶橋再結(jié)晶長大不夠，因此，改善其質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)延長造球時(shí)間和焙燒過程適

8、當(dāng)延長均熱段的時(shí)間。 4.3.3對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦抗還原膨脹指數(shù)的分析 試驗(yàn)研究證明，球團(tuán)礦在還原過程中均會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，在還原的第一階段即由Fe2O3還原為Fe3O4過程中體積,會(huì)發(fā)生3.84%27.90%的膨脹(RSI)，RSI20%的屬正常膨脹，球團(tuán)礦的還原膨脹受很多因素的影響，主要是K、A、F和堿度的影響，本試驗(yàn)中南昌鋼球團(tuán)的RSI值20%，應(yīng)采取改進(jìn)的措施，以減小對(duì)高爐指標(biāo)的影響。 4.3.4對(duì)國內(nèi)外幾種球團(tuán)礦軟熔性能的影響 從有利于高爐內(nèi)透氣性出發(fā)，要求球團(tuán)礦的開始軟化溫度要高，軟化區(qū)間要窄，熔滴區(qū)間要窄，最大壓差值要小。由試驗(yàn)結(jié)果表3和表4可見，軟熔性能較好的是CVRD球團(tuán)和濟(jì)鋼1#球團(tuán)礦。美國和日本要求高爐球團(tuán)礦的S值應(yīng)40KPa，CVRD和濟(jì)鋼1#球團(tuán)礦明顯達(dá)到了這個(gè)數(shù)值要求，其余幾種球團(tuán)礦均有一定的距離，特別是新臨鋼和密云球團(tuán)礦，距離相對(duì)更大些。新臨鋼球團(tuán)和烏克蘭球主要應(yīng)降低其SiO2含量，密云球團(tuán)重點(diǎn)應(yīng)強(qiáng)化造球和改善焙燒質(zhì)量。,5、結(jié)論性意見： 由以上試驗(yàn)和分析，可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論性意見： (1)巴西CVRD球團(tuán)礦，從化學(xué)成分、物理性能到冶金性能都很優(yōu)良，稱得上是全面優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦。 (2)新臨鋼、南昌鋼和烏克蘭球團(tuán)礦S