熊德懷，陳東峰，李小靜，武 軼，張曉萍

(馬鋼股份公司技術(shù)中心 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼近年來隨著羅河礦和張莊礦的產(chǎn)能擴(kuò)張，高爐要提高入爐品位，球團(tuán)用料結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生很大變化，傳統(tǒng)的低品位造球精礦要拓寬新的使用思路和方法，同時(shí)，由于鋼鐵企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能，消化處理固廢的小高爐停產(chǎn)，冶金固廢處理利用途徑受到限制。

我國很多鋼鐵企業(yè)已經(jīng)對(duì)含鐵塵泥開展利用。例如寶鋼[1]、萊鋼[2]、南昌鋼鐵廠[3]、包鋼[4]、鞍鋼[5]等企業(yè)大多將含鐵塵泥配入燒結(jié)使用，還有轉(zhuǎn)爐污泥制成堿性球團(tuán)作為合成化渣劑直接返回轉(zhuǎn)爐的方法[6]。由于塵泥的種類多，難于分別單獨(dú)進(jìn)行配料計(jì)算，而且又有成分波動(dòng)大，混合后的塵泥很難達(dá)到燒結(jié)原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問題，很多企業(yè)開始采用含鐵塵泥小球團(tuán)燒結(jié)工藝[6-7]。該法是參照新日鐵小球團(tuán)燒結(jié)工藝設(shè)計(jì)的，其是向含鐵塵泥中加皂土后，再在圓盤造球機(jī)上單獨(dú)制成小球進(jìn)行燒結(jié)，但脫P(yáng)b、Zn效果差，不能利用含Pb、Zn高的塵泥。

1 細(xì)顆粒含鐵料理化性能

為了解細(xì)顆粒含鐵料的理化性能，項(xiàng)目組對(duì)馬鋼自產(chǎn)精礦和目前燒結(jié)上配用的固廢類細(xì)顆粒含鐵料進(jìn)行檢測。詳見表1。

表1 細(xì)顆粒含鐵料化學(xué)成分 %

從表1可以看出，目前在燒結(jié)上使用的自產(chǎn)鐵精礦A精、B精全鐵品位較低S含量較高；造球用的C精、D精Al2O3和S含量偏高；而固廢類(A、B)細(xì)顆粒含鐵料其全鐵品位低，有害元素S、P、Zn、K2O和Na2O等含量高,燒損高，扣除燒損品位分別能達(dá)到54%和40%左右。

表2 細(xì)顆粒含鐵料粒度組成 %

從表2可以看出，鐵精礦中A精粒度較粗，其余精礦相對(duì)較細(xì)；固廢類細(xì)顆粒含鐵料中鋼渣平均粒度較粗。

2 親水性、成球性能試驗(yàn)

2.1 親水性

對(duì)不同品種細(xì)顆粒含鐵料進(jìn)行親水性試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

從表3可以看出各類鐵精礦中，A精的親水性最高；固廢B和鋼渣中CaO含量較高，導(dǎo)致親水性測試值高，氧化鐵皮金屬含量高，親水性較差。

2.2 成球性能

如下表4所示為細(xì)顆粒含鐵料成球性能檢測結(jié)果，可以看出，C精、D精的成球性能較好，而固廢、氧化鐵皮和鋼渣成球性能較差，不利于混勻制?；驁A盤造球。

表3 細(xì)顆粒含鐵料親水性試驗(yàn)結(jié)果

表4 細(xì)顆粒含鐵料自然成球性能試驗(yàn)結(jié)果

3 小球燒結(jié)試驗(yàn)

3.1 小球燒結(jié)造球

本次細(xì)顆粒含鐵料造小球燒結(jié)試驗(yàn)，是利用燒結(jié)含鐵原料中的鐵精礦和固廢類細(xì)顆粒含鐵料(如：固廢A、固廢B、鋼渣和氧化鐵皮)為造球原料，以生石灰(質(zhì)量百分比)作為粘結(jié)劑進(jìn)行圓盤造球，成球后再返回混合機(jī)進(jìn)行二混混勻制粒，造小球原料配比見表5。

從表6看出，與配用2%的膨潤土相比，配用3%生石灰且進(jìn)行100%物料潤磨的方案，其小球落下強(qiáng)度與之相當(dāng)，抗壓強(qiáng)度差異不大。故，鑒于生石灰屬于燒結(jié)原料的原有物料，選用生石灰作為造小球的粘結(jié)劑，不用額外增加燒結(jié)物料，不影響燒結(jié)礦品位，較為科學(xué)合理。

表5 造小球原料配比

表6 造小球試驗(yàn)結(jié)果

3.2 燒結(jié)杯試驗(yàn)方案

燒結(jié)混勻礦中細(xì)顆粒含鐵料比例為32%時(shí)，約占燒結(jié)原料配比的17%，細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)試驗(yàn)配礦方案見表7。因配用3%生石灰的小球落下強(qiáng)度與配膨潤土2%相當(dāng)，故采用配3%生石灰100%潤磨方式造小球，在燒結(jié)二混時(shí)加入混合料中。

3.3 燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果

細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果列于表8、表9及圖1。

表7 燒結(jié)杯試驗(yàn)配礦方案 %

表8 燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果

表9 燒結(jié)礦化學(xué)成分 %

圖1 小球燒結(jié)燒結(jié)礦情況

與基準(zhǔn)相比，燒結(jié)配用32%的細(xì)顆粒含鐵料，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率下降，固體燃耗上升。

小球方案1將32%的細(xì)顆粒含鐵料造成小球后，混合料層中其余燒結(jié)原料的相對(duì)燃料比上升，導(dǎo)致燒結(jié)過程發(fā)生過熔現(xiàn)象，燒結(jié)過程熱態(tài)透氣性差，垂直燒結(jié)速度下降，生產(chǎn)率下降, 過熔燒結(jié)礦見圖1(a)。

小球方案2在小球方案1的基礎(chǔ)上，減少0.2%的焦粉配比后，垂直燒結(jié)速度趨于正常，燒結(jié)生產(chǎn)率與基準(zhǔn)相當(dāng)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)較好。小球燒結(jié)礦見圖1(b)。

4 結(jié)論

與配用2%的膨潤土相比，配用3%生石灰且進(jìn)行100%物料潤磨的方案，其小球落下強(qiáng)度與之相當(dāng)，抗壓強(qiáng)度差異不大，選用生石灰作為造小球的粘結(jié)劑，不影響燒結(jié)礦品位，較為科學(xué)合理。

與常規(guī)燒結(jié)方法相比，細(xì)顆粒小球混合燒結(jié)因?qū)⒓?xì)顆粒含鐵料造成小球后，其余燒結(jié)混合料的燃料比相對(duì)上升，易導(dǎo)致燒結(jié)過程發(fā)生過熔現(xiàn)象。

適當(dāng)降低焦粉配比，細(xì)顆粒小球燒結(jié)其垂直燒結(jié)速度趨于正常，燒結(jié)生產(chǎn)率與基準(zhǔn)相當(dāng)，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和成品率上升，固體燃耗下降，燒結(jié)各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)較好。

事實(shí)證明，細(xì)顆粒含鐵料小球燒結(jié)是合理、高效利用冶金塵泥、鐵精礦等細(xì)顆粒含鐵料的有效途徑。