007 利用高温冶金性能试验指导高炉配矿研究ikf.docx
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1、利用高温温冶金性性能试验验指导高高炉配矿矿研究李继昌 王万万里 赵贵清清 武武连海 付光光军 闫海生生 (酒泉泉钢铁集集团公司司)摘 要要:针对对三地高高炉铁料料资源供供应日趋趋紧张,供供料逐渐渐呈现多多样化小小量化的的特点。我我们利用用高温冶冶金性能能试验手手段,尽尽可能对对较大批批次供料料进行取取样试验验和分析析,对少少数矿种种的特殊殊行为进进行个别别测试分分析,对对高炉实实现经济济合理配配矿提供供技术指指导和参参考依据据。关键词:高温性性能 试试验 高高炉配矿矿 研究l 高高温冶金金性能试试验试样样准备 (1)按照项项目合同同书内容容和三地地炼铁工工序高炉炉配矿实实际状况况,高温温冶金性
2、性能试验验单种矿矿样按大大宗主要要矿种考考虑,按按此原则则本项目目单种矿矿样选择择分别为为翼钢自自产高烧烧矿、代代县球团团矿、进进口印度度块矿。榆榆钢为自自产高烧烧矿、长长城球团团矿、龙龙泰球团团矿、泰泰生块矿矿。本部部为进口口澳块矿矿、新疆疆伊吾宝宝山块矿矿、康达达块矿、安安泰科技技块矿、鑫鑫九龙球球团矿、华华瑞球团团矿、新新进口哈哈球矿、试试验高烧烧矿。其其化学成成分分析析见表11。 (2)单种矿矿高温冶冶金性能能试验矿矿样的取取样和制制备。翼翼钢自产产高烧矿矿、代县县球团矿矿、进口口印度块块矿取自自高炉矿矿槽。榆榆钢自产产高烧矿矿、长城城球团矿矿、龙泰泰球团矿矿取自高高炉矿槽槽下筛子子料
3、斗,泰泰生块矿矿取自料料场经破破碎后筛筛出1001225mmm粒级级为试验验样品料料。本部部块矿和和球团矿矿分别取取自储运运北料场场和2000万新新料场。每每种试验验矿样基基本按556公公斤制备备,并进进行分装装标记,避避免混样样和错样样。2高温冶冶金性能能试验方方法 本本项目高高温冶金金性能试试验方法法有:铁铁矿石9900还原性性测定方方法;铁铁矿石5500低温还还原粉化化指数试试验方法法:铁矿矿石荷重重软化性性能测定定方法;铁矿石石熔融滴滴落试验验方法。试试验全部部在技术术中心炼炼铁研究究所试验验室内进进行。21铁铁矿石9900还原度度实验方方法 9000还原度度试验采采用GBBT 324
4、4191标标准方法法,试样样在9000温度下下连续还还原1880分钟钟。在试试样升温温阶段和和还原度度测试后后的降温温阶段,通通入氮气气进行保保护,防防止氧化化。还原原度以“RJ”表示。试试验装置置见照片片1。22 5000低温还还原粉化化试验方方法 5000低温还还原粉化化试验采采用GBBT11324429l标标准方法法,试样样在5000*CC温度下下连续还还原600分钟,然然后经转转鼓实验验后筛分分称重得得出结果果。在试试样升温温阶段和和还原度度测试后后的降温温阶段,通通入氮气气进行保保护,防防止氧化化。低温温还原粉粉化率以以RDII+3.15()表表示。试试验装置置见照片片l。23荷荷重
5、还原原软化性性能试验验万法 铁矿石石荷重软软化性能能试验方方法,目目前国内内外尚无无统一的的标准,本本项目的的试验方方法采用用北京科科技大学学许满兴兴设定的的方法,试试样粒度度10020mmm,试样样量为反反应管内内20mmm高程程,模拟拟高炉条条件下的的升温速速度,荷荷重10kggcmm2。在升升温过程程中测取取20mmm高程程收缩变变化值,以以试样收收缩4和400的温温度值分分别为开开始软化化温度(T1)和软软化终了了温度(T2),软软化区间间(T33=T2T1),试试验数据据由计算算机自动动采集和和打印。测测试过程程通入氮氮气保护护防止氧氧化。试试验装置置见照片片224熔熔滴性能能试验方
6、方法 铁矿石石熔滴性性能的检检测方法法国内外外也尚无无统一的的标准,本本试验采采用的是是北京科科技大学学许满兴兴设定的的方法。该该方法是是在荷重重、温度度制度和和气氛方方面基本本模拟高高炉条件件,实验验过程测测定试样样的软化化性能,以以T10、TT40和TA表示,TT10、TT40分别表表示试样样收缩110和和40时的温温度值,TA为软化温度区间;熔滴性能总特性值用”S”表示,Ts、Td分别为试样开始熔融和开始滴落的温度():Ps和Prn分别表示压差开始陡升和最大压差值(Pa):熔滴温度区间用T=TdTs表示。试验装置见照片3。3单种矿矿高温冶冶金性能能试验结结果及分分析31翼翼铜高炉炉入炉矿
7、矿高温冶冶金性能能试验结结果及分分析本项目单单种矿样样翼钢分分别为自自产高烧烧矿、代代县球团团矿、进进口印度度块矿三三种。后后来根据据2号高高炉强化化护炉需需要,高高烧矿配配加钛精精矿后补补充送样样2个,分分别为配配钛高烧烧矿l、配配钛高烧烧矿2。从从单种矿矿高温冶冶金性能能试验结结果(见见表2)看出:四种矿矿9000还原性性结果优优良,代代县球团团矿还原原性属中中等水平平,与本本部自产产球团和和周边球球团矿还还原性相相当。5500低温还还原粉化化指标也也比较理理想,RRDI+3.115自产产高烧矿矿84508720;进口口印度块块矿866800,基基本在88500及以以上水平平。荷重重还原软
8、软化性能能试验结结果自产产高烧矿矿良好,软软化区间间略宽;含钛高高烧矿开开始软化化温度比比原高烧烧矿高7701110,软化化区间变变窄。代代县球团团矿软化化性能在在酸性球球团中属属中下水水平,软软化区间间显宽,还还原膨胀胀系数尚尚可。进进口印度度块矿开开始软化化温度较较高,终终了软化化温度更更高,大大于14400,软化化区间也也大于3320。 综合分分析认为为:翼钢钢高炉入入炉矿总总体还原原性优良良,高炉炉操作应应注重煤煤气利用用,关注注综合煤煤所COO2指标,以以利进一一步降低低焦比。印印度块矿矿较高软软化温度度基本能能和高烧烧矿匹配配,较大大软化区区间影响响初始煤煤气流分分布,故故配矿比比
9、不宜过过高。32榆榆铜高炉炉入炉矿矿高温冶冶金性能能试验结结果及分分析 榆钢高高炉入炉炉矿分别别为自产产高烧矿矿、长城城球团矿矿、龙泰泰球团矿矿、泰生生块矿四四种。从从9000性结果果(见表表3)看看出,自自产高烧烧矿和龙龙泰球团团矿比较较良好,长长城球团团矿和泰泰生块矿矿比较低低:5000低温还还原粉化化指标自自产高烧烧矿和泰泰生块矿矿都比较较好,RRDI+3.115,55自产高高烧矿996660,泰泰生块矿矿9730。还原原膨胀系系数龙泰泰球团矿矿优良,长长城球团团矿略差差。荷重重还原软软化性能能自产高高烧矿最最高,泰泰生块矿矿次之,开开始软化化温度较较高,终终了软化化温度自自产高烧烧矿大
10、于于14000,软化化区间较较低且接接近。两两种酸性性球团矿矿软化性性能水平平接近,龙龙泰球团团矿略低低。综合分析析认为:榆钢高高炉四种种入炉矿矿还原性性差异较较大,高高低之差差平均约约24个个百分点点。块状状料低温温粉化指指标和球球体料还还原膨胀胀指标除除长城球球团矿略略差外余余均为良良好。块块状料软软化指标标和球体体料软化化指标差差异也比比较大,高高低之差差平均约约2400,龙泰泰球团矿矿开始软软化温度度和终了了软化温温度比较较低,可可以看出出榆钢原原料冶金金性能整整体匹配配性欠佳佳,料柱柱软熔带带加厚影影响透气气性,由由此炉料料构成将将影响高高炉煤气气利用。33本本部高炉炉入炉矿矿高温冶
11、冶金性能能试验结结果及分分析本部高炉炉入炉矿矿样品为为康达块块矿、新新疆伊吾吾宝山块块矿、进进口澳块块矿、安安泰科技技块矿、鑫鑫九龙球球团矿、华华瑞球团团矿六种种矿。后后来又根根据料种种变化和和现场反反馈意见见补充取取样100种,分分别为华华信球团团矿、中中宇球团团矿、昆昆吴元球球团矿、兰兰州兰发发球团矿矿、志威威球团矿矿、远盛盛达球团团矿、酸酸性哈球球矿、白白产球团团矿、湖湖北潜龙龙块矿、兰兰州兰发发块矿。从从9000还原性性结果(见表44)看出出,四种种块矿中中澳块矿矿最好,安安泰科技技块矿略略低,康康达块矿矿一般,伊伊吾宝山山块矿最最低。周周边球团团矿中鑫鑫九龙球球团矿最最好(77788
12、0),昆吴吴元球团团矿、志志威球团团矿、中中宇球团团矿、远远盛达球球团矿较较好(6659906970),进进口酸哈哈球、自自产竖球球矿、华华瑞球团团矿、华华信球团团矿等次次之。5500低温还还原粉化化指标四四种块矿矿都比较较好,伊伊吾宝山山块矿最最突出。荷荷重还原原软化性性能四种种块矿都都比较接接近,开开始软化化温度都都比较高高,其中中康达块块矿和安安泰科技技块矿特特点为软软化区间间小于1100水平,康康达块矿矿甚至小小于400。周边边球团矿矿中鑫九九龙球团团矿软化化性能最最差,表表现在开开始软化化温度偏偏低,软软化区间间宽,还还原膨胀胀系数高高达近44600。华华瑞球团团矿软化化性能和和还原
13、膨膨胀系数数指标略略好于鑫鑫九龙球球团矿。进进口酸哈哈球团、昆昆吴元球球团矿、志志威球团团矿还原原膨胀系系数较高高,在1191102724范围。综合分析析认为:本部四四种块矿矿中除伊伊吾宝山山块矿9900还原性性较差外外,其余余块矿在在还原性性、低温温粉化、软软化性能能方面都都较好。周周边球团团矿和进进口酸哈哈球、自自产竖球球矿基本本在6000以上水水平,少少数几种种低于国国家标准准见表55。在软软化性能能或还原原膨胀系系数指标标上鑫九九龙球团团矿、昆昆吴元球球团矿、志志威球团团矿比较较差,权权衡利弊弊高炉控控制少量量配加为为宜。4 几个个问题的的认识与与讨论41 关关于高TTFe高高FeOO
14、块矿的的问题高TFee高FeeO块矿矿在今年年开展项项目中涉涉及有22种,本本部有新新疆伊吾吾宝山块块矿,榆榆钢有泰泰生块矿矿,另外外预还还原矿高高炉炼铁铁法研究究涉及及有新疆疆升升块块矿,220066年高高炉合理理炉料结结构研究究涉及及有新疆疆宝地红红光块矿矿,这些些块矿一一直作为为高炉的的炼铁原原料在使使用。从从化学分分析结果果(见表表6)看看出,TTFe5622,最高高TFee 644500;FFeO在在1317222155之间间,品位位600以以下的块块矿SiiO2、CaaO、AA12O3含量较较高,红红光块矿矿P偏高高。从高高温冶金金性能试试验结果果看(见见表7),9000还原性基基
15、本在550440以以下,升升升块矿矿9000还原性和和5000低温粉粉化指标标是在有有高H22气配比比条件测测得的,同同样条件件下它也也是最差差的,可可是它们们5000粉化指指标和软软化性能能指标均均属优良良,这也也符合难难还原矿矿结构致致密的特特点。难难还原矿矿在高炉炉内导致致煤气利利用变差差,直接接还原增增加,高高炉入炉炉料中配配比控制制很关键键。根据据20006年高高炉合理理炉料结结构研究究项目目熔滴性性能试验验结果,单单矿配比比控制在在100以以内为宜宜,若有有其他块块矿可供供,再降降低配比比到50左左右搭配配使用为为好。42关关于高还还原性低低软化性性球团的的问题 本部和和异地高高炉
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