国内外烧结技术发展现状讲义.ppt

国内外烧结技术发展现状 许满兴 北京科技大学 2005.6. 近十多年来，铁矿粉烧结技术有了不断重大发展，诸如低温烧结技术、球团烧结技术、小球烧结技术、高铁分低硅烧结技术，特别是在混合料制粒、布料、烧结矿质量控制、节能与环保等方面技术进步尤为显著，下面将国内外烧结技术的发展作一具体评介： 1.混合料强化制粒技术： 细精矿粉烧结遇到的一个普遍技术问题，是混合料透气性的问题。过去低料层(＜350mm)烧结自焙性烧结矿时，这个问题还不大突出，进入八十年代以来，要烧高碱度烧结矿提高料层、改善烧结矿质量时，这个问题就很突出，降低FeO，提高强度就要加原料层，原料层烧结的一个首要问题就是如何改善混合料透气性的问题，也是球团烧结、小球烧结的一项关键技术问题。这个问题既是实际问题，又是一项重大理论问题。与强化制粒相关联的是一系列技术问题，诸如原燃料的粒度和粒度组成问题，改善制粒的粘结剂问题，园简混合机的内衬材料和工艺参数问题，混合料水份的配加及方式问题等等。 1-1：原燃料的粒度及粒度组成问题：［1］［2］ 日本新日铁公司自七十年代末就开始研究原料粒度对混合料制粒的影响，并且提出了“人造料粒”的概念，“料粒”就是较细颗粒粘附到较粗(粒核)颗粒上，八十年代末法国学士利特斯特提出一个与水分有关的中间颗粒粒度范围，这个粒度范围一般为0.25～1.0mm，这种粒级从以下两个方面影响混合料的透气性： 　 (1)作为粒核，这种粒级会减小料粒的平均粒度，因而降低混合料的透气性。 (2)作为粘附细粉，这种粒级的粘附性差，很容易从干燥中的料粒表面上脱落下来。 　 利特斯特的研究还发现，粒核结构(表石形状，气孔率等)水分和细粉含量是影响在粒核上粘附细粉程度的三因素。形状不规则的返矿，焦粉和针铁矿颗粒能成为良好的粒核；表面平整，形状规则的石灰石，致密的赤铁矿颗粒不能成为良好的粒核。 我国“八五”期间，也开展了大量强化制粒的研究，对制粒小球显微观察的结果发现，制粒小球为有核球和无核球两类，其中有核球可分为三层，即中心核颗粒，粘附内层和粘附外层，粘附内层都是很细的颗粒，粘附外层有细颗粒，也有较粗的颗粒。无核球则是由细颗粒或较粗颗粒组成的集合体。有核球和无核球如图示：经过大量的分析研究提出了不同粒级颗粒成球性指数的概念： GIX=1-MX/Wx。 式中：MX为混合制粒后X粒级的百分数(%) 　　 WX为混合前原料中X粒级的百分数(%)。 研究有得出＜0.25mm颗粒的成球性指数达到98%，基本上全部成球，0.25～0.50mm颗粒80%进入1mm以上的球中参加制粒，0.5～1.0mm颗粒的成球性指数达到60%以上，大部分可以成球。成球性指数最低的是1.0～3.0mm的颗粒，但由于其颗粒较粗，对混合料的透气性影响并不大， 而0.25～1.0mm单颗粒的存在，影响混合料的透气性严重,将这部分粒级称为中间颗粒，中间颗粒所佔的比例是影响制粒效果的主要参数。 　1-2.改善制粒的粘结剂问题： 　　 为了强化细精矿粉的制粒，配加生石灰或膨润土这类粘结剂是必要的，从传统的观念认为，添加生石灰的目的是，有利于制粒，加快烧结速度加大料层原度，德国蒂森钢铁公司施韦尔根烧结厂自1967年起便开始使用生石灰，英国钢铁公司沃金顿烧结厂70年代初期便使用了生石灰，日本钢铁公司水岛添加生石灰来提高料层透气性，实现700mm的原料层操作，加生石灰后制出的料粒平均粒度由2mm增大到3mm，在蒂森钢铁公司凡汞苏姆烧结厂，生石灰添加量为17kg/t矿，烧结的利用系数提高45%，添加生石灰不仅能改善制粒状况，同时能提高料粒强度。在加拿大添加2%～5%生石灰，可以在烧结料中配入高达40%的镜铁精矿粉。为了取得添加生石灰的最佳效果，对生石灰的质量要求： （1）粒度细，保证在制粒过程中充分消化。 （2）反应性高，这取决于石灰的焙烧，法国索粒克公司福斯厂要求残余CO2应＜2%。 　　　日本黑泽等人研究发现，生石灰的反应性越好，烧结利用系数越高，NKK公司研究通过增大生石灰的比表石积来提高生石灰的反应性和提高其反应温度，80年代初，该公司的2个烧结厂均采用热水配加系统改善生石灰的消化。 　　　我国武钢和安钢分别在84年和86年进行配加生石灰的试验和粒继投入工业生产，武钢烧结生产1988年初，配加3－5%的粒度为0－3mm的活性石灰，产量提高了17%，安钢1986年实施配入生石灰（8%）后，烧结利用系数提高了16.53%，能耗降低了25.30kg标准/t矿，综合合格率提高了2.84%［3］［4］，生石灰的活性度是指生石灰消化的反应速度，活性石灰是指活性度＞300ml的生石