烧结矿的质量评价及检验方法

烧结矿的质量评价及检验方法摘要：由粉矿和高品位铁精矿生产的烧结矿是目前高炉炼铁的优选原料。随着高炉炉料中烧结矿比例的增加以及高炉不断的大型化，对烧结矿质量的要求越来越高。尤其需要生产粒度尽可能大和机械强度高的烧结矿。

关键词:烧结矿质量评价；烧结矿质量的检验方法。

1、前言：

21世纪钢铁工业将继续发展和进步,钢铁材料仍是最主要的结构材料和用量最大的工程材料。烧结矿作为我国高炉的主要原料,随着钢铁产量的日益增加,对烧结矿的质量要求越来越大，因此烧结矿的质量就显得尤为重要，烧结矿的质量要求主要包括化学成分、物理性能与冶金性能三方面内容。

2、烧结矿的质量评价及检验指标：

具体的质量评价与检验指标主要有：化学成分及其稳定性、粒度组成与筛分指数、转鼓强度、落下强度、低温还原粉化性、还原性、软化-软熔特性等。化学成分及其稳定性：化学成分主要检测：TFe，FeO，CaO，SiO2，MgO，Al2O3，MnO，TiO2，S，P等，要求有效成份高，脉石成份低，有害杂质（P、S等）少。

烧结矿化学成分稳定是高炉顺行的前提条件。烧结矿含铁量和碱度波动会引起高炉炉温和造渣制度波动,严重时会引起悬料、崩料等现象,使冶炼过程难以操作,导致焦比升高,生铁产、质量下降。烧结矿品位高低及波动大小，对高炉冶炼的影响很大。品位提高，单位炉容装入的铁量增加，高炉渣量减少，有利于提高高炉利用系数和焦比降低。鞍钢高炉生产实践证明，烧结矿品位提高1%，可降低焦比2%，高炉增产3%。

2.1粒度组成与筛分指数：

筛分指数：取100Kg试样，等分为5份，用筛孔为5X5的摇筛，往复摇动10次，以lt;5mm 出量计算筛分指数：C=（100-A）/100*100，其中C为筛分指数，A为大于5mm粒级的量。

粒度组成：烧结矿中小于5毫米粉末每增加10%，高炉减产6%～8%，焦比升高。烧结矿粒度均匀，可以增加料柱空隙度，增加透气性和改善气流分布，有利于增产节焦。

2.2落下强度：

评价烧结矿冷强度，测量其抗冲击能力，试样量为20±0.2Kg，落下高度为2m，自由落到大于20mm钢板上，往复4次，用10mm筛分级，以大于10mm的粒级出量表示落下强度指标。F=m1/m2X100，其中F为落下强度，m1为落下4次后，大于10mm的粒级出量，m2为试样总量。F=80~83为合格烧结矿，F=86~87为优质烧结矿。强度好的烧结矿有利于强化高炉的冶炼。烧结矿在运往炼铁，装入高炉的过程中及在炉内的运动都受到冲击、摩擦、挤压等作用而使其破碎。强度差的烧结矿产生大量的粉末，使炉料透气性恶化，破坏顺行，影响生产。

2.3转鼓强度：

转鼓强度反映了烧结矿耐冲击、耐挤压、耐磨的能力。a.高碱度烧结矿的转鼓强度随FeO 含量的增加而降低,采取低配炭烧结,把焦粉配比控制在5%一6%之间.以降低烧结还原气氛。

b.改善熔剂和焦粉的粒度,使粒度在3一ornm达90%以上。C.稳定返矿圆盘的热返矿量,加强圆筒混合制粒,严格控制混合料水分。d.严格布料工艺,做到料面平整,不拉钩,布料不宜过紧过松,以反射板1/3锉料适宜。及时清理混合料仓四周粘料,保证料仓2/3仓料以上。e.加强同燃调的联系,保证点火煤气的发热值不低于6500kJ/m3,保证点火温度在(11。。士5。)C,以提高烧结矿表层质量。f.配加少量钢渣、轧钢皮等,提高液相量。

2.4还原性：

是模拟炉料自高炉上部进入高温区的条件，用还原气体从烧结矿中排除与铁结合的样的难易程度的一种度量。是评价烧结矿冶金性能的主要质量标准。烧结矿中FeO含量的高低，是高炉原料还原性能好坏的重要标志。一般来说，在同一原料和生产工艺条件下生产的烧结矿，FeO越低，还原性越好。通常情况下，烧结矿FeO降低1%，而强度变化不大时，可降低焦比1%。但烧结矿的FeO含量降低至一定范围后会使烧结矿强度变差。所以不能单一追求降低FeO含量。

2.5软化-软熔特性：

一般以软化温度及软化区间，熔融带透气性，熔融滴下物的性状作为评价指标。评价烧结矿软化性有3项指标：(1)软化开始温度。表示软化开始的判据、无统一规定，一般以开始收缩时的温度或收缩率为4%或10%时的温度为软化开始温度。(2)软化终了温度。也无统一的判据。20%和25%收缩率曾被用作软化终了的判据，后来改为40%的收缩率。一般认为，软化终了即为熔化开始，由于铁矿石是一个含多种氧化物的复杂体系，不存在明确的熔化温度，只有一个温度区间，所以熔化开始温度常以通过试样层的气流压差陡升时的温度来表示。

(3)软化区间。即软化终了温度和软化开始温度之间的温度差。温差大表示软化区间长，软熔带的透气性不好。影响铁矿石还原荷重软化性的因素：（1）矿石还原程度低，软化前矿石FeO含量高，会促使低熔点渣相形成，软化开始温度即低;若矿石还原程度高，矿石中FeO 低，并可能还原成部分金属铁则软化开始温度高。(2)碱度升高，软化温度一般升高。(3)增加MgO，形成高熔点镁浮士体和含MgO的硅酸盐，软化温度则提高。(4)提高矿石品位和

降低SiO2含量，可以减少低熔点渣相，使软化温度提高。(5)矿石中含有K2O和Na2O时，形成渣相的温度下降，软化温度会大幅度降低。

低温还原粉化性：

根据烧结矿显微结构分析结果,认为产生低温还原粉化的主要原因是烧结矿中200一500微米的骸晶状菱形赤铁矿。在烧结料中配加米砂,可使烧结反应进行得比较充分时形成Mgo·Fe3O4抑制Fe3O4在冷却过程中再氧化成FeZO3骸晶,从而降低了烧结矿的低温还原粉化率。

3、结论：

以上说明了烧结矿的质量评价及检验方法。总结上述内容，现提出提高烧结矿质量的几种方法：

3.1机

烧结系统点多、面广、线长，整个工艺线路上下工序衔接紧密，相似于“流水线”，任何一个环节、一个设备出现故障，哪怕是一个皮带机的托辊损坏，全系统都必须停机。停机就会打破整个工艺系统的稳定和平衡，影响烧结矿的质量。这一因素主要包括故障停机、检修开停机、设备精度等方面，是影响烧结矿质量的主要因素之一。

3.2料

烧结系统使用的原料主要有混合矿（2#机为直供料）、燃料（焦粉）、生石灰、内返、除尘灰等五种原料。其中除尘灰通过气力输送在配料室添加，配比一般在0.5~1%，对水分和烧结矿的质量影响很小，基本不予考虑。返矿是系统自身循环，配比在20~25%，化学成分与烧结矿成分一致，只是在碱度调整过程中有影响，对其它指标影响不大。

混合矿是烧结过程中最主要的原料，配比在70%左右，对烧结矿的质量影响最大，混合矿的化学成分（TFe、SiO2、MgO、CaO）及其稳定性，原料结构及其变化频率，直接影响烧结矿的品位、碱度、MgO、转鼓指数、粒度组成、FeO等指标，是影响烧结矿质量最主要的因素。

燃料的质量、粒度、用量对烧结过程的顺利进行和烧结矿的质量影响很大，配比3.5%~4%，虽然配比不大，但直接影响烧结矿转鼓指数、粒度组成、FeO等指标，是影响烧结矿质量的主要因素之一。

生石灰是烧结过程主要的熔剂，直接影响烧结矿碱度的稳定，配比3.5~5%，所以生石灰的质量、粒度直接影响烧结矿的碱度、转鼓指数、粒度组成，是影响烧结矿质量的主要因素之

一。

3.3法

烧结生产的各种管理制度都比较健全。工艺技术规程、作业指导书、烧结矿质量标准、工序控制要求等都很详细，是保证烧结矿质量稳定的基本保证。其中工艺操作参数、检验标准、原料质量验收对烧结矿的质量影响最大，是影响烧结矿质量的主要因素之一。

3.4测

烧结矿质量的各项指标是指导烧结和高炉生产操作的依据和基础，所以质检数据的科学性、代表性尤为关键。质量检验方法和精度是反映质检数据科学性、代表性的关键手段，影响后续生产的调整和稳定。

收稿日期:20**年12月1日

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