高MgO球团的生产实践.docx

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高 MgO 球团的生产实践
河北东山冶金工业烧结厂
赵正明
韩学忠
刘以顺
郝江华
王红军
郭春法
赵利杰
1、前言
河北东山冶金工业烧结厂，现有一座 TCS 圆形多膛竖炉，年
产球团矿 30 万吨。52m2 烧结机 2 台，
艺改革的想法，重点是球团矿提高 MgO, 依据有关资料介绍，球团中 MgO 的含量提高，能够改善球团矿的高温冶金性能。
由于从理论上讲，球团矿中少量配加 MgO 可以形成高熔点相，镁橄榄
石〔2MgO·SiO 〕和偏硅酸镁〔MgO·SiO 〕
《球团技术》
2 2
《球团技术》
年产烧结矿 140 万吨。 为我公司
450+179+120=749m3 高炉供矿。高炉炉料构造为 30%球团矿+70%烧结矿。生产实践证明球团矿具有品位高，强度好、粒度均匀、易复原等优点，但是存在 着复原膨胀率高，软化熔滴温度低等 高温冶金性能问题。烧结矿由于为满 足高炉造渣的要求，烧结矿 MgO 到达了 3%以上，致使烧结矿强度差，成品率低，且烧结矿的冶金性能也不是最 优。
为了进一步优化高炉炉料构造，
熔化温度分别是 1890℃和 1557℃，对
提高球团矿的冶金性能有显著效果。结合本厂现有的原料条件，要想提高球团矿 MgO 的含量，就必需重选择一种型高 MgO 质添加剂既不能影响竖炉的焙烧 ,又不能影响大的高炉炉料构造,依据以往的生产阅历，我们最终选择了由宁城日月星大地化工生产的镁质添加剂代替膨润土进展生产。
2、原料条件
《球团技术》
改善两矿冶金性能，进一步提高高炉 依据我厂的炉型构造，在原料上生产经济技术指标，我们提出了烧结 我们承受酸、碱精粉与镁质添加剂混矿降低 MgO，球团矿提高 MgO 等重大工 合，其化学成分如表 1
成分
H O
2
TFe
FeO
CaO MgO
SiO
S
R2
-200 目
2
表 1 原料成分及粒度
酸性铁粉








90
碱性铁粉


-





75
镁质添加剂
8
-
-
2
35
40
-
-
90
《球团技术》
3、配料与造球
配料方案
生产配料方案见表 2，依据预想目标 MgO 进展配料计算，酸、碱精粉各为 50%，配加相应镁质添加剂。
《球团技术》
表 2 球团配料方案
酸性精粉
碱性铁粉
镁质添加剂



《球团技术》
造球及生球质量
使用镁质添加剂后,与配加膨润土相比,造球效果明显增加 ,尤其是成球速度快,粒度均匀。与使用膨润土相比，生球抗压强度有所降低，但落下
〈1〉落下强度随着膨润土或镁质添加剂的配加量的增加而增加，但膨润土没有镁质添加剂上升趋势明显，取任何一点镁质添加剂始终比膨润土的落下强度高。
〈2〉抗压强度的变化没有明显的规律，但配加镁质添加剂的球没有配加膨润土的球抗压强度高。
较以前有所上升，如比照效果见图 1、图 2 所示。使用镁质添加剂后，成球盘盘底粘料现象明显减轻，生球水分上升比照效果见图 3。
〈3〉随着膨润土或镁质添加剂的配加量的增加，水分都呈上升趋势，但取任何一点镁质添加剂球水分始终比膨润土球水分大。
通过以上三种结果，第一种现象对我们的使用镁质添加剂生产时有好处的，但是其次种现象、第三种现象均没有用膨润土效果好，会给焙烧带
《球团技术》
来肯定的影响，但尚且能够满足竖炉 细度，以到达降低配加镁质添加剂量生产的要求，但仍需在今后操作中可 的问题，削减生球含水量；同时降低进一步优化改进。 精粉烘干温度，保证物料原始水分， 针对前期使用镁质添加剂所消灭 削减外加水量。调整球盘角度及刮刀
的问题，我们依据实际状况逐一进展 位置，延长成球时间，以此来到达提了解决。针对生球质量差水分大的情 高生球质量的目的。
况，增加了进润磨精粉量，提高精粉
通过努力，生球质量确实有了 较大提高，满足了入炉要求见表 3
入炉生球质量 〔表 3〕
《球团技术》
粒度组成15mm-17mm% 80
生球水分
%

抗压强度g/个球965
落下强度次/
《球团技术》
《球团技术》
4、TCS 竖炉焙烧生产
针对风机风量小，更换成大风量风机，将原来 4 台助燃 风机,风量为
《球团技术》
生产一般酸性球团时，上燃烧室 17000m3/h，全压 22kPa，总风机风量温度掌握在 1050℃，下燃烧室温度控 17000×4=68000 m3/h。更换为 2 台高制在 980℃，球团矿转鼓达 90%以上， 压风机，风量为 48000m3/h，全压 28kPa，日产量为 980 吨。 总风机风量 48000×2=96000 m3/h。更
使用镁质添加剂生产镁质球团后， 换风机后，焙烧力量以及料层穿透能由于球团矿中 MgO 含量高，要求的焙 力明显加强，预热带温度到达 600— 烧温度高。在生产过程中，依据生产 700℃，枯燥带温度到达 180—240℃之阅历，逐步提高焙烧温度，上燃烧室 间，产量到达 1000 吨/日以上，转鼓温度由 1100℃提升到 1150℃，下燃烧 由原来 60%上升至 78—80%。但是由于室温度由 1000℃提高到 1050℃，但球 更换风机后，各工艺参数发生变化， 团矿质量未见好转，转鼓仅为 60%多， 焙烧温度掌握不当，加上炉内粉尘量生球多，日产量降至 800 吨。通过分 大，导致各喷烧孔粘结，影响正常生析为：风机风量小，炉内高温废气量 产，不得不停炉检修。再次开炉后， 小，焙烧力量弱，预热带温度低，生 吸取以前教训，依据实际状况掌握焙球枯燥不好，热爆现象严峻，炉内粉 烧温度，其热工制度见表 4。
尘量大，透气性差，产量低。
竖炉焙烧热工制度 〔表 4〕
上 燃 烧
室 温 度
下 燃 烧
室 温 度
防过湿带
温度
预热带温
度
冷却风箱
压力
上部助燃
风压力
下部助燃
风压力
煤气压力
1180
1150
210
550—600
24——25
16．25
17．51
28．7
成品球团矿的理化性能比照见 表 5
表 5
成分 TFe FeO SiO2 CaO MgO S R2 转鼓指
数%
《球团技术》
试验前







92
试验后







85
为了保证生球入炉质量和成品球 团矿本身 TFe 下降 —1 个百分点， 的 MgO 含量，配加镁质添加剂生产比 但从高炉整体炉料构造来看而是品位 用膨润土配比增加了 —1 个百分点， 提高了。由于保证不影响高炉造渣〔渣球团矿添加剂本钱略有提高 ,但本钱 中 MgO 的要求〕的前提下，可以改善可通过高炉增铁降焦来降低。由于 TCS 烧结矿的各项指标，使烧结矿 MgO 降竖炉工艺设备焙烧力量的局限转鼓强 低，烧结矿燃料消耗降低，烧结矿 5 度下降了 5—7 个百分点，但仍能保证 —10mm 粒级降低，使烧结矿的品位、85%以上，完全满足 450m3 高炉生产物 成品率、转鼓指数等指标得到优化提 理强度的需求，并且冶金性能有了很 高。
大的改善。 降低 MgO 后的烧结矿指标与原来
高炉炉料整体效果 指标比照见表 6
〈1〉提高MgO 的含量以后，虽然球
表 6
生产指标
利用系数
R2
转鼓指数
MgO
TFe
FeO
试验前






试验后






〈2〉3#高炉〔128m3〕使用高 MgO 球团 矿的冶炼效果指标见表 7
表 7
生产指标
高炉利用系数
燃料比
透气性指数
平均风温
矿球比例
试验前
4．59
561
3．51
1088
37/63
试验后
比照
4．78

540．97

3．58
1095
40/60
﹤3﹥1#450m3 高炉使用高镁球团矿的 效果见表 8
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平均日产 利用系数 燃料比 透气性指平均风平均风压 耗矿
矿球 综合入炉矿

〔t〕
t/m3d
kg/t
数
温℃
KPa
t
比例%
TFe〔%〕
试验前



92
1095
270

70：30


试验期



98
1123
265

70：30


比照
+
+
-
+6
+28
+9
-
---
-
+
生铁含 Si
《球团技术》
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高炉使用高镁球团矿后，由于球团矿的复原性和熔融性能的改善，高炉透气性指数得以提高，同时带入高炉渣中的 MgO 也得到了提高，到达了10%以上，高炉渣中MgO 提高后，不仅
提高了炉渣三元碱度，降低生铁含硅，
而且渣子的流淌性、稳定性变好，提高了炉渣脱硫，排碱力量，使炉渣具有良好的综合冶金性能，解决了低硅
冶炼过程中易消灭炉凉，炉况不顺的
《球团技术》
《球团技术》
问题，为高炉冶炼低硅生铁制造了良好的条件，高炉利用系数得以提高， 焦比得以降低，高炉冶炼低硅生铁效果特别明显。
5、结论：
通过生产结果来看，用镁质添加剂生产高镁球团矿是格外可行的，而且高镁球团的冶金性能比一般球团矿的冶金性能提高了很多，极大的促进了炼铁指标的改善，为我公司高炉冶
炼低硅生铁奠定了根底，给我公司制造了很大的经济效益。但是我们的生产中还存在着一些问题，如：炉内碎粉多、返粉大，炉底排料处环境差， 球团矿转鼓强度不高，尤其是炉内粉尘量大导致各个燃烧室出风口易堵塞等诸多问题，有待我们在今后的生产中加以解决，我们将连续学习先进兄弟单位的生产阅历，力争使球团矿的生产指标更加优化。
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