影響燒結礦冶金性能的因素研究2022.01主要內容1、研究方法2、影響燒結礦冶金性能的因素剖析3、影響因素試驗研究4、結論礦物組成顯微結構1、研究方法燒結杯試驗冶金性能指標檢測及評價技術質量指標礦相鑒定冶金性能指標冶金性能優礦物組成合理液相量適中磁鐵礦物呈熔蝕態中孔厚壁、交織熔蝕結構以針網狀復合鐵酸鈣粘結為主粘結的好化學成分適宜理想的礦物形態骸晶狀赤鐵礦少2、影響燒結礦冶金性能的因素分析燒結礦性能組成與結構燒結工藝燒結原料燒結礦性能與燒結原料、工藝、組成/結構的關系支撐組成和結構是燒結礦的基本表征，它們是特定原料與制備工藝條件下的產物，又是決定燒結礦性能的內在因素，因而具有獨特的地位，起著指導作用。化學成分，礦物組成，宏觀結構，微觀結構含鐵原料、堿度、燃料等混合、制粒、料高、熱風等機械性能，冶金性能原料結構化學成分工藝條件配用卡粉提高進口礦配比FeO含量SiO2含量MgO含量Al2O3含量R料層厚度強混富氧熱風2、影響燒結礦冶金性能的因素分析冶金性能影響因素對某鋼廠燒結礦冶金性能檢測數據進行了整理和分析FeO,R,SiO2對RI的影響：通過回歸分析，得出FeO與SiO2對燒結礦RI呈負線性影響，R的影響不顯著(R為2.02~2.25）。FeO,R,SiO2對RDI(-3.15mm)的影響：FeO與R對RDI有負線性影響，SiO2的影響不顯著。注：本篇RDI均為-3.15mm。FeO,R,SiO2對T4和ΔT4－40的影響：FeO,R對T4有影響，SiO2無顯著影響備注：樣本量太少，不足10組，結論有些勉強。回歸分析:T4-40與FeO,SiO2,R回歸方程為T4-40=-648+7.25FeO+43.5SiO2+234R自變量系數系數標準誤TP常量-647.8500.3-1.290.265FeO7.2469.6230.750.493SiO243.5046.050.940.398R233.9178.11.310.259S=11.9484R-Sq=41.4%R-Sq（調整）=0.0%方差分析來源自由度SSMSFP回歸3403.6134.50.940.499殘差誤差4571.1142.8合計7974.7FeO,R,SiO2對ΔT無顯著影響3、影響因素試驗研究－原料結構

名稱化學成分，%冶金性能FeOSiO2MgOAl2O3RI，%RDI(-3.15mm),%T4,℃T40,℃ΔT4－40,℃配用卡粉前9.625.271.480.7686.7426.7811021250148配用卡粉后9.665.311.560.7688.1526.1211561296140配用后較配用前+1.41－0.66+54+46－8階段赤精礦粉磁精礦粉揚迪卡粉綜合配用卡粉前43.5371702.5配用卡粉后26.54315105.5配用卡粉后，隨著原料結構的改善，燒結礦的冶金性能指標均得到改善。配用卡粉3、影響因素試驗研究－原料結構配用PB粉，進口比例增加到24%

序號原料結構，%RI，%RDI-3.15mm，%137磁精粉+43.3赤精粉+14.7YD+5綜合85.5527.1333.5磁精粉+38赤精粉+10YD+14PB+4.5綜86.9627.85233.5磁精粉+42赤精粉+15YD+3綜合85.2427.9433.5磁精粉+38赤精粉+10YD+14PB+4.5綜87.4828.86序號1進口礦配比由14.7%增加到24%，還原度上升了1.41%，低溫還原粉化率上漲了0.72%。這可能與有熱風燒結工藝有關。料面緩慢冷卻有助于燒結礦性能的提升，低溫還原粉化率的降低。序號2隨著進口礦比例由15%提高到24%，還原度上升了2.24%，低溫還原上升了0.92%。隨著配入PB粉。進口礦比例增加，原料結構和料層透氣性的改善，燒結礦的還原度改善明顯；低溫還原粉化率上升。化學成分對冶金性能的影響化學成分FeOSiO2Al2O3MgO3、影響因素研究－化學成分的影響研究R序號123456789焦粉配比33.33.63.94.24.54.85.15.4FeO5.56.57.58.59.510.511.512.513.5序號123456789FeO5.466.537.358.569.7510.4311.7212.6813.78TI(%)63.3364.6765.2868.3369.5371.0669.6768.7167.34成品率59.8666.876.6379.1681.3880.1278.5976.5874.39RI87.8987.3687.6788.5487.9884.3979.8777.6974.59RDI（-3.15mm)38.1236.5534.4529.5628.8826.7424.5525.6326.12T4115211481150114711351130111811031096ΔT168165152148145146156162168FeO含量

隨著FeO含量的增加，低溫還原粉化率先呈下降趨勢，FeO增加到12%以上時，低溫還原粉化率又呈上升趨勢。在FeO含量控制在8.7%以上時，低溫還原粉化率小于30%，為較好水平。

隨著FeO含量的增加，燒結礦的還原度呈下降趨勢，在FeO大于9.75%以后，還原度的下降幅度增大。FeO含量大于9.5%，還原度小于86%，處于較低水平。綜合考慮質量和性能指標，FeO的適宜值為8.5－9.7%。FeO含量FeO含量隨著FeO含量的增加，粘結相由以CF為主轉變為以硅酸鹽為主，使得開始軟化溫度大致呈下降趨勢，軟化區間呈凹型。在FeO含量為8%以上，10.5%以下時，軟化區間小于150℃綜合考慮質量和性能指標，FeO的適宜值為8.5－9.7%。FeO=6.53%FeO=9.7%FeO=10.43%FeO=11.72%FeO=8.56%FeO=7.35%還原度降低、軟化開始溫度降低低溫還原粉化加劇粘結相種類及品質發生了變化冶金性能變化注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞不同SiO2含量對燒結冶金性能的影響通過配加高硅礦粉來改變燒結礦的SiO2含量，SiO2含量設定目標值見表1序號123456SiO24.54.85.15.45.76.0序號123456SiO24.454.815.155.385.725.96TI(%)64.6765.6766.6767.3367.6767.33成品率72.5279.9681.6382.5682.0881.62RI86.1988.3688.2687.5486.9885.56RDI-3.15mm30.2429.5528.9329.0329.8130.63軟化開始溫度113511291128112311051095軟化終了溫度128012731270126812651260軟化區間145144142145160165表1表2SiO2含量對燒結礦冶金性能的影響試驗結果綜合考慮燒結礦SiO2含量對各項冶金性能指標的影響，得出燒結礦的適宜SiO2含量為4.8－5.3%。RI：燒結礦的SiO2含量增加到4.8%以上到5.3%時，CF和液相形成較豐富，燒結礦中孔隙率較高，使得還原度增加；繼續增加SiO2含量，燒結礦中硅酸鈣增加，使得CF量減少，還原度受到影響。RDI-3.15mm：隨著燒結礦SiO2含量的變化，呈現先降低后增加的趨勢。軟化性能：隨著燒結SiO2含量增加，燒結礦的軟化開始溫度呈降低趨勢，軟化終了溫度也呈降低趨勢，SiO2含量大于5.5%，軟化區間超過了150℃。SiO2含量液相量少，鐵礦物含量較高，強度較差，入爐抗沖擊能力弱鈣鐵橄欖石、玻璃質含量高，強度、還原度要變差SiO2=4.45%SiO2=4.8%SiO2=5.15%SiO2=5.96%SiO2=5.35%SiO2從低到高，橄欖石類液相量由少到多，硅酸鈣增加，強度和還原性較好的CF粘結相量減少。注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞MgO含量MgO，%RI，%RDI-3.15mm，%TI，%利用系數t/m2h固體燃耗Kg/t1.2588.4636.6970.671.58648.531.4387.2633.0368.981.60248.061.6285.5828.8366.471.56349.281.7980.8226.8664.331.47650.631.9878.9326.6162.171.39351.942.1975.5325.7559.651.25653.38對冶金性能和燒結影響試驗結果隨著MgO的增加，還原度基本呈直線下降趨勢，MgO含量超過1.6以后，RI小于86%，這于燒結礦冶煉性能不利。MgO在1.3%以下時，RDI-3.15mm超過了35%。隨著MgO的增加，轉鼓強度呈直線下降趨勢，MgO含量超過1.6以后，轉鼓強度小于67%，MgO超過1.6%，固體燃料消耗超過48kg/t。綜合考慮，冶金性能與技術經濟指標，MgO以小于1.6%為佳。MgO含量MgOT4T10T40△T4-401.23107711231240.7163.71.411109.311241253143.71.621114.511431259144.51.84112011671270.5150.5MgO含量從1.2-1.8%，隨著MgO含量的增加，燒結礦的開始軟化溫度提高，軟化終了溫度也提高，軟化區間呈凹型。MgO含量軟化性能

MgO=1.6MgOFe3O4Fe2O3C.FC2S硅酸鹽、玻璃質熔劑夾生1.2342.512383.5601.4143.8835.84.67.801.6247.66.331.259.901.8450.55.526.87.69.6微2.1953.57.522.16.810.1少量MgO=1.2MgO=1.4

MgO=1.8綜合考慮燒結礦MgO含量對各項冶金性能指標的影響，得出燒結礦的適宜MgO含量為1.3－1.6%。

MgO=2.2礦物組成與顯微結構均發生變化，致冶金性能變差。注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞Al2O3含量Al2O3=0.8Al2O3=1.2Al2O3=1.6Al2O3=1.8Al2O3含量為1.2－1.6%時，有助于復合鐵酸鈣的生成，燒結礦顯微結構理想，對燒結礦的性能起到一定的保障作用。即適宜Al2O3含量為1.2－1.6%注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞堿度序號12345Ｒ1.81.952.12.252.4TI(%)6464.6766.3367.6766.67成品率（%）78.5679.2181.0582.7880.11RI（%）85.1985.8387.6387.3585.53RDI-3.15mm（%）31.5630.4328.5627.9229.63軟化開始溫度℃10801096114511141058軟化終了溫度℃12431255128512521240軟化區間℃163159140138182隨著Ｒ的提高，燒結礦的還原度呈現先上升，再下降的趨勢，隨著Ｒ提高，鐵酸鈣生成增多，硅酸鹽相減少，還原度上升，Ｒ超過2.25，隨著鐵酸二鈣的生成，較復合鐵酸鈣還原性差，因而下降。低溫還原粉化率隨著Ｒ從1.8到2.25，鐵酸鈣含量的增加，赤鐵礦的減少，呈現下降趨勢，Ｒ增到2.4，隨著物料的疏松，再生赤鐵礦增多，低溫還原粉化上升。Ｒ從1.8－2.1，開始軟化溫度從1080℃至1145℃，R從2.1－2.4，開始溫度又呈下降趨勢，軟化區間在堿度為2.1－2.25時小于150℃，取得較佳值。

Ｒ取2.1－2.25為佳。方案料層厚度mm焦粉配比，%FeO，%RRI，%RDI-3.15mm%T4，℃ΔT4－40，℃17004.311.62.1484.1525.56110614828004.311.62.1484.6226.431105153380049.52.1187.8426.5711101393、影響因素研究－工藝因素影響分析料層厚度方案1方案2方案3礦物組成，%料層厚度提高，自動蓄熱作用增強，有利于減少燃料配比，燒結礦的還原度約提高3.7%，軟化區間縮小9℃注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞3、影響因素研究－工藝因素影響分析強混

名稱

冶金性能FeO，%RI，%RDI-3.15mm，%軟化開始溫度℃軟化終了溫度℃軟化區間℃投用后10.7186.5828.33112012751559.3888.6629.431137.51282.5145投用前10.1387.0730.5211281276148強混投用前燒結礦顯微結構注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞強混投用后參數優化前后顯微結構變化前期燒結礦顯微結構優化后燒結礦顯微結構裝料量由15t調整至9t，混合時間減少至35s，水分8.2%注：白色－赤鐵礦灰白色－磁鐵礦蘭灰色－CF灰黑色－硅酸鹽黑色－孔洞3、影響因素研究－工藝因素燒結影響分析富氧燒結名稱化學成分冶金性能FeORRI，%RDI，%T4，℃T40，℃T4－40，℃富氧9.292.1587.0927.2811481288.5140.5未富氧10.1