陳樹軍， 劉 凱 ， 王小艾， 呂 慶

(1.東北大學(xué)冶金學(xué)院,沈陽(yáng)110004；2.河鋼集團(tuán)承鋼分公司3.華北理工大學(xué)冶金與能源學(xué)院，教育部現(xiàn)代冶金技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北唐山063009；4.河鋼集團(tuán)宣化分公司)

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高爐使用含PMC礦爐料的配礦結(jié)構(gòu)研究

陳樹軍1,2， 劉 凱3， 王小艾4， 呂 慶3

(1.東北大學(xué)冶金學(xué)院,沈陽(yáng)110004；2.河鋼集團(tuán)承鋼分公司3.華北理工大學(xué)冶金與能源學(xué)院，教育部現(xiàn)代冶金技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北唐山063009；4.河鋼集團(tuán)宣化分公司)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬高爐內(nèi)礦石的熔滴過(guò)程，對(duì)含PMC礦粉的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦與南非塊礦搭配的爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究.研究發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)礦+球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)模式的熔滴性能優(yōu)于燒結(jié)礦+球團(tuán)礦+塊礦的爐料結(jié)構(gòu)模式.其中，在6#方案65%燒結(jié)礦+35%球團(tuán)礦的配比下，△Tds(熔融區(qū)間)值為132 ℃，△Pmax(最大壓差)為4.990 kPa，S(總特性值)為296 kPa·℃，是6個(gè)方案中熔滴性能最優(yōu)的方案.爐料中的堿金屬是造成爐料透氣性變差的主要原因，表現(xiàn)為S值隨著堿金屬負(fù)荷的增加而升高.增加爐料中以PMC為主的球團(tuán)礦可以降低爐料的堿金屬負(fù)荷，從而改善爐料的熔滴特性.

爐料結(jié)構(gòu)；PMC磁鐵礦；堿金屬；堿度；熔滴性能

在日益嚴(yán)峻的鋼鐵形勢(shì)下，降低鐵水成本,提高資源利用率，成為鋼鐵企業(yè)亟需解決的問(wèn)題[1-3].因此，越來(lái)越多的企業(yè)提高了外礦的使用率.PMC精粉是一種含鐵品位較高，同時(shí)含有較高鈦、磷、銅、堿金屬，且價(jià)格較低的鐵礦粉.目前，使用PMC礦對(duì)高爐順行的影響，尤其是對(duì)軟熔滴落帶影響的研究還較少.為了最大限度地使用PMC礦產(chǎn)資源，保證高爐冶煉順行、高產(chǎn)，本文對(duì)PMC燒結(jié)礦、球團(tuán)礦與南非塊礦合理配比進(jìn)行了研究.

爐料結(jié)構(gòu)沒有統(tǒng)一固定的模式，高爐生產(chǎn)實(shí)踐表明[4,5]，對(duì)爐料進(jìn)行合理組織都可能獲得較理想的冶煉效果.爐料結(jié)構(gòu)的軟熔滴落性能是影響高爐透氣性指標(biāo)的重要因素[6]，直接關(guān)系到高爐順行.爐料結(jié)構(gòu)的軟熔滴落性能已經(jīng)成為選擇高爐冶煉合理爐料結(jié)構(gòu)、判斷和改變高爐軟熔帶形狀的重要依據(jù)和手段.通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬爐料在高爐冶煉狀態(tài)下的還原過(guò)程，檢測(cè)礦石的軟化區(qū)間(ΔT1)、還原氣的壓力差(ΔPmax)、熔融區(qū)間(ΔTds)、總特性值(S)值等值，能夠得到軟熔帶溫度區(qū)間、高溫區(qū)域透氣性、焦炭高溫反應(yīng)性能、初渣流動(dòng)性等重要參數(shù)，使熔滴試驗(yàn)結(jié)果與高爐的軟熔帶建立起聯(lián)系，從而推定各種鐵礦石在高爐內(nèi)形成軟化帶、軟熔帶的相對(duì)部位，并預(yù)測(cè)它們對(duì)高爐料柱透氣性及爐缸溫度的影響，為高爐調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)提供理論基礎(chǔ)[7-9].

參考國(guó)內(nèi)高爐實(shí)際生產(chǎn)的爐料結(jié)構(gòu)[10]，試驗(yàn)采用了燒結(jié)礦+球團(tuán)礦+塊礦和燒結(jié)礦+球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)模式，對(duì)不同配礦的熔融滴落性能進(jìn)行了研究.

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦均為實(shí)驗(yàn)室條件下所制，原料的化學(xué)成分如表1～表3所示.

表1 燒結(jié)礦的配礦方案(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

表2 球團(tuán)配礦方案(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

試驗(yàn)用的原料化學(xué)成分如表3所示.

表3 原料化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

1.2 試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)采用熔融滴落模擬高溫爐，其結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 熔融滴落模擬高溫爐

用直徑為60 mm，高215 mm的石墨坩堝作為反應(yīng)容器，試樣總質(zhì)量為214 g，其中礦石為170 g，焦炭為44 g；焦炭分為上下兩層裝入，荷重 9.8 N/cm2.

試驗(yàn)過(guò)程：從室溫到 1 300 ℃ 的升溫速率為 10 ℃/min，從1 300 ℃ 到 1 550 ℃ 的升溫速率為 5 ℃/min，保溫30 min,升溫過(guò)程通N2保護(hù)；爐溫200 ℃時(shí)裝入爐料，500 ℃時(shí)切換成由一氧化碳和氮?dú)饨M成的反應(yīng)氣體，體積比為CO∶N2=30∶70，爐料收縮量為10%前保持氣體流量為0.9 m3/h,收縮10%后不再調(diào)節(jié)氣體流量，直至礦石熔融滴落，保存完數(shù)據(jù)后切換成氮?dú)?，流?.3 m3/h.

試驗(yàn)過(guò)程中各參數(shù)的意義：分別以收縮率到達(dá)10%和40%代表軟化開始溫度和軟化終了溫度，用T10%和T40%表示，以壓差陡升溫度和渣鐵開始滴落的溫度代表熔化開始溫度和滴落開始溫度，用Ts、Td表示.ΔT1=T40%-T10%為軟化區(qū)間，ΔTds=Td-TS為熔化區(qū)間，熔化開始時(shí)的壓差用ΔPs表示，最大壓差用ΔPmax表示.S值為綜合衡量爐料熔滴性能的指標(biāo)，S值越小代表熔滴性能越好.

1.3 試驗(yàn)方案

以實(shí)驗(yàn)室制備的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦為原料，按照一定的爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行熔滴試驗(yàn)，具體的試驗(yàn)方案如表4所示，各試驗(yàn)方案的化學(xué)成分如表5所示.

表4 爐料熔滴性能試驗(yàn)方案(原料質(zhì)量配比)

表5 試驗(yàn)方案的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

2 分析與討論

爐料熔滴性能試驗(yàn)結(jié)果如表6所示.

表6 爐料熔滴性能試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同爐料結(jié)構(gòu)的ΔT1比較

不同爐料結(jié)構(gòu)的ΔT1如圖2所示.

圖2 不同爐料結(jié)構(gòu)ΔT1比較

高爐軟熔帶在高爐冶煉過(guò)程中起到煤氣二次分配器的作用，合理的爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)該有利于理想的軟熔帶形成.試驗(yàn)中ΔT1是T40%和T10%的差值，其值的大小表征著軟化溫度區(qū)間的寬窄，其值越小說(shuō)明軟化溫度區(qū)間越窄，礦石的軟化性能越好.由圖2可知：ΔT1由高到低的順序?yàn)?#、5#、6#、3#、2#、1#.其中,1#方案的ΔT1最低,為180 ℃，軟化溫度區(qū)間最窄，爐料透氣性阻力最小，對(duì)于高爐內(nèi)煤氣運(yùn)動(dòng)比較有利.結(jié)合表6可知，4#方案的T40%最高，達(dá)到了1 423 ℃，6#方案的最低，為 1 373 ℃，二者相僅僅相差50 ℃.因此，6個(gè)方案的T40%相差得并不大，并且整體都落在了一個(gè)比較高的溫度范圍，所以其軟熔帶位置都比較低，高爐的塊狀帶都相對(duì)較寬，透氣性比較好.

由以上分析可知，6個(gè)方案軟化溫度區(qū)間都比較窄.其中，1#方案的軟化溫度區(qū)間最窄，在冶煉條件相同時(shí)礦石的軟熔帶最薄，料柱的透氣性最好，有利于高爐內(nèi)煤氣的運(yùn)動(dòng).

2.2 不同爐料結(jié)構(gòu)的ΔTds比較

不同爐料結(jié)構(gòu)的ΔTds如圖3所示.

圖3 不同爐料結(jié)構(gòu)ΔTds比較

由圖3可知：ΔTds由高到低的順序?yàn)?#、5#、3#、2#、1#、6#.ΔTds是Td和Ts的差值.熔滴性能優(yōu)良的爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較低的ΔTds.其中，6#方案的△Tds值為132 ℃，在6個(gè)方案中最低，熔滴帶的溫度區(qū)間最窄.現(xiàn)代高爐煉鐵一般要求△Tds<100 ℃，1#方案的△Tds值為133 ℃，與6#沒有太大的差別.因此，就△Tds指標(biāo)而言，1#、6#方案都比較好.由表5可知，1#、6#方案的TFe含量都比較高，渣量相對(duì)較少，爐料易滴落，爐料透氣性好，所以△Tds值比較低.

由于爐料在高溫下快速熔化對(duì)高爐順行意義重大，所以現(xiàn)代高爐煉鐵一般要求鐵礦石的滴落溫度要高.由表6可知，6#方案的Td值最低，為 1 391 ℃，其余五個(gè)方案均在1 400 ℃以上.因此，就Td指標(biāo)來(lái)看各個(gè)方案都達(dá)到了比較好的水平.

具有較好熔融滴落性能的高爐原料結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的Ts、Td和較低的ΔTds.綜合考慮Ts、Td和ΔTds，爐料的熔滴性能以6#方案為最優(yōu).

2.3 不同爐料結(jié)構(gòu)與ΔPmax、S值關(guān)系

(1)不同爐料結(jié)構(gòu)ΔPmax的比較

不同爐料結(jié)構(gòu)ΔPmax如圖4所示.

圖4 不同爐料結(jié)構(gòu)ΔPmax比較

由圖4可以看出，整體上1#、2#、3#方案的ΔPmax高于4#、5#、6#方案.其中，3#方案的ΔPmax最高與具有相同爐料結(jié)構(gòu)的1#相比高出近 2 kPa；然而，同為燒結(jié)礦+球團(tuán)礦結(jié)構(gòu)的4#、5#、6# 方案的ΔPmax相差并不大.如前所述，各方案的軟化溫度區(qū)間都比較窄，所以使ΔPmax產(chǎn)生區(qū)別的主要原因并不是軟熔區(qū)間的不同造成的，通過(guò)表5可以看到1#、2#、3#方案的堿金屬含量都比較高，會(huì)使焦炭的氣化反應(yīng)提前并且加劇，使料柱軟熔帶氣窗的透氣性大大降低，導(dǎo)致ΔPmax升高.因此，僅從ΔPmax指標(biāo)來(lái)看，選擇堿金屬含量較低的4#、5#、6#方案，對(duì)于改善透氣性指標(biāo)，降低堿金屬入爐比較有利.

(2)不同爐料結(jié)構(gòu)S值比較

不同爐料結(jié)構(gòu)S值如圖5所示.

圖5 不同爐料結(jié)構(gòu)S值比較

由圖5可以看出，1#、2#、3#方案的S值整體上高于4#、5#、6#方案.由S值的計(jì)算式:

式中：Ts為熔化開始溫度，℃；Td為滴落開始溫度，℃； ΔPs為 熔化開始時(shí)的壓差，kPa； ΔPmax為最大壓差，kPa.

可以看到，ΔPmax是S值的一個(gè)重要影響因素，因此，很多情況下作為熔滴性能綜合評(píng)定指標(biāo)的S值與ΔPmax表現(xiàn)出的規(guī)律很相似.本試驗(yàn)中6#方案的ΔPmax最低，爐料的透氣性好，所以6#爐料結(jié)構(gòu)的S值最低，熔滴性能最好.

(3)爐料二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與ΔPmax的關(guān)系

爐料二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與ΔPmax的關(guān)系如圖6所示.

圖6 二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與ΔPmax的關(guān)系

由圖6可知，△Pmax隨二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)的變化呈先下降后稍有升高的趨勢(shì).二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)在1.60～1.80之間時(shí)，△Pmax都比較低.其中，6#方案堿度下的△Pmax最低.整體上看，1#、2#、3#方案的堿度下的△Pmax高于4#、5#、6#方案.

從爐料結(jié)構(gòu)上分析，1#、2#、3#方案的爐料結(jié)構(gòu)與4#、5#、6#相比，區(qū)別主要是1#、2#、3#配入了一定量的南非塊礦，而4#、5#、6#方案提高了球團(tuán)礦的配比.由表3可知南非塊礦的Rw(CaO)/w(SiO2)僅為0.027，而球團(tuán)礦的二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)為0.27，是南非塊礦的10倍，所以在提高球團(tuán)礦的配比時(shí)，爐料的二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)就會(huì)增加.從試驗(yàn)結(jié)果看，爐料的二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)于改善△Pmax非常有利，所以生產(chǎn)中可以考慮提高球團(tuán)礦的使用.而且由表2可知，本次試驗(yàn)所用球團(tuán)礦中的PMC礦配比高達(dá)68.60%，因此，可以通過(guò)提高球團(tuán)礦的配比達(dá)到優(yōu)化爐料性能、提高PMC礦使用率的目的.

從二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)對(duì)爐料透氣性能影響上分析，爐料二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)在一定范圍內(nèi)時(shí)，△Pmax會(huì)隨著二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)增加而降低[12,13]，當(dāng)二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)超過(guò)一定值后，由于6個(gè)方案的爐料中均含有較高的TiO2，渣中的鈣鈦礦含量增加，使渣的黏度增大，導(dǎo)致△Pmax升高.而且，各方案的 Al2O3含量都比較高，高爐渣中Al2O3含量高會(huì)使?fàn)t渣黏度增加，影響料柱的透氣性[14].

綜合以上分析，6#方案的堿度最有利于改善爐料的透氣性.然而，高爐煉鐵一般要求熔滴過(guò)程的△Pmax要低，最好 △Pmax<1.764 kPa.在這一要求下，6個(gè)方案的最大壓差均處在了較高的水平.所以，很有必要做進(jìn)一步的研究.

(4)爐料二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與S值的關(guān)系

爐料二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與S值的關(guān)系如圖7所示.

圖7 二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)與S值的關(guān)系

由圖7可知，總特性值S隨著二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)的變化呈先減小后增大的趨勢(shì)，其變化趨勢(shì)與△Pmax隨二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)的變化趨勢(shì)一致.一般S值越小代表爐料的熔滴性能越好，6個(gè)方案中，6#方案的S值最低為 296 kPa·℃，是這幾組方案中熔滴性能最好的方案.但是，與國(guó)際先進(jìn)水平要求下的S<40 kPa·℃ 相比差距還是很大.如前所述，6#方案的△Pmax、ΔTd都是6個(gè)方案中最低的，所以6#方案的S值最低,熔滴性能最好.

(5)爐料堿金屬含量與ΔPmax的關(guān)系

爐料堿金屬含量與ΔPmax的關(guān)系如圖8所示.

圖8 堿金屬與ΔPmax的關(guān)系

由圖8可知，隨著爐料中堿金屬負(fù)荷的增加，△Pmax呈增大的趨勢(shì).△Pmax增大，料柱透氣性變差.

由表3的原料成分可知，球團(tuán)礦的鉀鈉含量是這三種礦中最低的，而南非塊礦最高.堿金屬是高爐中的有害元素，在高爐內(nèi)會(huì)形成堿金屬循環(huán)，積累到一定程度時(shí)會(huì)給高爐帶來(lái)嚴(yán)重危害，而降低爐料的堿金屬含量是控制堿金屬危害的一個(gè)重要手段.所以在使用本試驗(yàn)中的爐料進(jìn)行冶煉生產(chǎn)時(shí)，爐料的堿金屬含量可以通過(guò)提高球團(tuán)礦的配入量進(jìn)行控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了提高PMC礦使用率的目的.

由表5可以知道，1#、2#、3#方案的堿金屬含量整體比4#、5#、6#方案高.堿金屬對(duì)△Pmax的影響，主要是由于堿金屬會(huì)加速爐料中焦碳的碳素溶損反應(yīng)，使炭氣化反應(yīng)劇烈，焦炭氣孔壁變薄，軟熔帶氣窗的透氣性降低，壓差升高[15]； 此外，在熔滴試驗(yàn)的鐵礦石還原過(guò)程中，由于堿金屬對(duì)還原反應(yīng)具有正催化作用，使礦石中金屬鐵晶體生長(zhǎng)加快，在相界面上產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力積累到一定程度時(shí)，便產(chǎn)生大量的裂紋，導(dǎo)致粉化率升高，粉化加劇導(dǎo)致料層透氣性變差，△Pmax升高.6個(gè)試驗(yàn)方案中，6#方案的K、Na含量最低，其△Pmax最小，熔滴性能最好.

(6)爐料堿金屬含量與S值的關(guān)系

爐料堿金屬含量與S值的關(guān)系如圖9.

圖9 堿金屬與S值的關(guān)系

由圖9可知隨著爐料中堿金屬負(fù)荷的增加，S值呈增大的趨勢(shì).爐料中堿金屬含量的增加，破壞了焦炭的強(qiáng)度，惡化了料柱的透氣性，使△Pmax升高，熔滴性能變差，反映到S值上就是S值變大.

取6#、3#試驗(yàn)后的焦炭進(jìn)行電鏡掃描，對(duì)比不同K、Na含量對(duì)焦炭的腐蝕程度如圖10所示.

圖10 反應(yīng)后焦炭形貌

圖10(a)是6#方案下反應(yīng)后的焦炭形貌，圖10(b)是3#方案下反應(yīng)后的焦炭形貌.由圖10可以看到,由于3#方案的堿金屬含量高于6#方案，所以反應(yīng)后的焦炭表面腐蝕嚴(yán)重，氣孔變大，氣孔壁變薄，焦炭強(qiáng)度下降，料柱透氣性變差，總特性S值升高.

3 結(jié) 論

(1)6個(gè)方案的軟熔區(qū)間都比較窄.其中，4#配礦方案T10%與T40%指標(biāo)都比較高，在高爐中的相應(yīng)位置最低；1#方案的軟化溫度區(qū)間最窄，在冶煉條件相同時(shí)料柱的透氣性最好，有利于高爐內(nèi)煤氣的運(yùn)動(dòng).

(2)6#方案的△Tds值在六個(gè)方案中最低，熔滴溫度區(qū)間最窄；1#方案的△Tds值與6#沒有太大的差別，因此，就△Tds而言1#、6#方案的指標(biāo)都比較好.

(3)△Pmax隨二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)的變化呈先下降后升高的趨勢(shì).其中，6#方案的△Pmax最低；S值隨著二元堿度Rw(CaO)/w(SiO2)的變化呈先減小后增大的趨勢(shì).6個(gè)方案中，6#方案的S值最低為 296 kPa·℃，是這幾組方案中熔滴性能最好的方案.但是，與國(guó)際先進(jìn)水平要求下的S<40 kPa·℃ 相比差距還很大，仍然有必要進(jìn)行更進(jìn)一步的研究.

(4)隨著爐料中堿金屬負(fù)荷的增加，△Pmax、S值均呈增大的趨勢(shì).堿金屬對(duì)爐料熔滴性能的影響主要是通過(guò)對(duì)焦炭反應(yīng)性的催化作用實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)際生產(chǎn)中堿金屬的危害應(yīng)該引起足夠的重視.

(5)整體上燒結(jié)礦+球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)模式的熔滴性能優(yōu)于燒結(jié)礦+球團(tuán)礦+塊礦的爐料結(jié)構(gòu)模式.因此，在冶煉含PMC礦的爐料時(shí)應(yīng)首先考慮燒結(jié)礦+球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)模式.

[1]王明軍, 張丙懷, 陽(yáng)海斌, 等. 南鋼新2號(hào)高爐爐料冶金性能的研究[J]. 鋼鐵, 2008, 43(4): 14-17. (Wang Mingjun , Zhang Binghuai , Yang Haibin,etal. Comprehensive evaluation of burden metallurgical properties for No. 2 blast furnace at nanjing steel[J]. Iron and Steel, 2008, 43(4): 14-17. )

[2]王竹民, 王磊, 呂慶, 等. 邯鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 鋼鐵研究, 2009, 37(4): 4-7. (Wang Zhumin, Wang Lei, Lu Qing,etal. Study on optimization of burden design for blast furnaces at handan steel[J]. Research on Iron& Steel, 2009, 37(4): 4-7. )

[3]姜汀. 承鋼含釩鈦燒結(jié)礦的熔滴試驗(yàn)[J]. 河北冶金, 2012(12): 13-16. (Jiang Ting. Droplet test of sinter bearing vanadium and titanium[J]. Hebei Metallurgy, 2012(12): 13-16. )

[4]儲(chǔ)滿生, 陳立杰, 柳政根, 等. 高爐冶煉釩鈦磁鐵礦合理爐料結(jié)構(gòu)的研究[J]. 河南冶金, 2013, 21(6): 1-5. (Chu Mansheng， Chen Lijie， Liu Zhenggen,etal. Study on raional burden structure of smelting vanadium-titanium magnetite in blast furnace[J]. Henan Metallurgy, 2013, 21(6): 1-5. )

[5]郭豪, 張建良, 鐘樹周, 等. 韶鋼合理爐料結(jié)構(gòu)的研究[J]. 鋼鐵, 2008, 43(1): 9-12. (Guo Hao Zhang Jianliang, Zhong Shuzhou,etal. Study on charge optimization on shaogang blast furnaces[J]. Iron and Steel, 2008, 43(1): 9-12. )

[6]梁棟, 周小輝, 石紅燕, 等. 萊鋼高爐用含鐵爐料熔滴性能試驗(yàn)及分析[J]. 山東冶金, 2013, 35(2): 25-34. (Liang Dong, Zhou Xiaohui, Shi Hongyan,etal. Blast furnace iron furnace charge drop performance test and analysis of laigang[J]. Shandong Metallugy, 2013, 35(2): 25-34.

[7]Keiichi A, Takazo K, Yoshikazu N. Effect of test condition on de-crepitation index and test repeatability for lump iron ore[J]. ISIJ International, 2010, 50(10): 1 511-1 513.

[8]Ritz V J, Kortmann H A, Koch K. Reduction, softening and melting properties of pellets, sinters, lumpy ore and mixed blast furnace burden[C]//2nd International Congress on the Science and Technology of Ironmaking and 57th Ironmaking Conference. Toronto, Canada, 1998: 1 635-1 640.

[9]Tsunehisa N, Kenichi H, Masaaki N,etal. Evaluation of soften-ing, shrinking and melting reduction behavior of raw material for blast furnace[J]. ISIJ International, 2011, 51(8): 1 316-1 321.

[10]吳勝利, 許海法, 汪國(guó)俊, 等. 現(xiàn)代高爐合理使用天然塊礦的基礎(chǔ)研究[J]. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 29(3):320-324. (Wu Shengli, Xv Haifa, Wang Guojun,etal. Basical study on the rational use of natural ore in the blast furnace on modern tinmes[J]. Journal of University of Science and Technology Beijing, 2007, 29(3):320-324. )[11] 沐繼堯. 高堿度燒結(jié)礦的軟熔性能[J]. 燒結(jié)球團(tuán), 1986, 11(6): 17-23. (Mu Jiyao. Soft melting performance of high basicity sinter[J]. Sintering and Pelletizing, 1986, 11(6): 17-23. )

[12]孫金鐸. 合理燒結(jié)礦堿度的探討[J]. 鋼鐵, 2001, 36(8): 1. (Sun Jinduo. Investigation on rational basicity of sinter[J]. Iron and Steel, 2001, 36(8): 1. )

[13]王福佳, 呂慶, 陳樹軍, 等. 堿度對(duì)含釩鈦高爐爐料熔滴性能的影響[J]. 鋼鐵釩鈦, 2015, 36(5): 95-96. (Wang Fujia, Lü Qing, Chen Shujun,etal. Research on influence of basicity on dropping performance of vanadium-titanium burden [J]. Iron and Steel Vanadium Titanium, 2015, 36(5): 95-96. )

[14]龍防. 富Al2O3礦對(duì)煉鐵原料及冶煉過(guò)程的影響[D]. 武漢: 武漢科技大學(xué), 2006. (Long Fang. The effection on ironmaking raw materials and metallurgical process by high content of Al2O3iron ore[D]. Wuhan: Wuhan University of Science and Technology, 2006. )

[15]呂青青, 杜屏, 周俊蘭. 高爐塊狀帶焦炭劣化機(jī)理[J]. 鋼鐵, 2016, 51(1):14-18. (Lu Qingqing, Du Ping, Zhou Junlan. Coke deterioration mechanism in lump zone of blast furnace [J]. Iron and Steel, 2016, 51(1):14-18. )

Study on the blast-furnace burden structure containing PMC ore

Chen Shujun1,2，Liu Kai3，Wang Xiaoai4，Lu Qing3

(1.School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110004,China；2.Iron and Steel Group Subsidiary of Hebei Chengde , Chengde 067000,China；3.College of Metallurgy & Energy，North China University of Science and Technology，Key Laboratory for Advanced Metallurgy Technology，Ministry of Education,Tangshan 063009, China;4 Iron and Steel Group Subsidiary of Hebei Xuanhua，Xuanhua 075000,China)

Through a simulation of droplet of ores in the blast furnace in the laboratory, an investigation was conducted on the raw materials structure composed of sinters，South Africa mines and pellets mainly containing PMC ore powders. The results indicated that the raw materials structure composed of sinters + pellets is better than that composed of sinters + pellet + South Africa mines. Among them, the △Tdsvalue of scheme 6# is 132 ℃,the △Pmaxis 4.990 kPa, and the value of S is 296 kPa·℃, which is the best one in the simulation of droplet of ores.Furthermore alkali metals contained in the raw materials have a negative effect on the permeability , which can be improved by decreasing amount of alkali metals.

the structure of raw materials for the blast-furnace; PMC magnetite; alkali metals; alkalinity; the properties of droplet

10.14186/j.cnki.1671-6620.2016.03.001

TF 53

A

1671-6620(2016)03-0159-07