铁矿石原料混合造块工艺

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: center; mso-pagination: widow-orphan" align=center>铁矿石原料混合造块工艺的完善前景及其产品在高炉上的应用

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>铁矿石原料用烧结法烧结成烧结矿，这种生产工艺由于燃料在料层中完全燃尽，热能消耗最低，而且产能极高（1.35-1.45t/m2h），可为高炉提供必需数量的原料。但此工艺生产的烧结矿碎屑量很大，尽管为减少碎屑作了大量研究及采取了一系列组织措施，仍未能完全令人满意地解决这一问题，0value="5" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-5mm的烧结矿碎屑在10%-20%的台阶上居高不下。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>烧结矿的多次破碎及过筛是获得粒度及强度稳定的烧结矿的唯一手段。烧结工艺的返矿量很大（达50%），厂内运输费用增高。还要在烧结矿的抽气及破碎上另加开支。烧结料成分中加入石灰可弥补产能的下降，使产能达到1.85t/m2h。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>用造球法将铁矿石原料制成球团矿有许多优点，其中主要优点是：最终颗粒组成严格符合规定，化学强度高，碎屑含量低（2%-5%），无需机械加工及多次过筛。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>造球工艺的缺点是，对原料粒度及湿分要求极严，造球中金属及能源消耗高，焙烧作业复杂。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>尽管造球工艺应用很广及球团矿与烧结矿相比质量性能较高，但其在高炉炉料中所占份额始终未能超过铁矿石炉料的20%-50%。主要原因是球团矿的自然休止角及屈服点都低，无法保证高炉的最优装料制度，相反会引起炉衬的严重腐蚀。此外，在还原初期，球团矿与烧结矿相比会在更大程度上丧失其机械强度。为克服球团矿上述缺点，采取了装炉前将球团矿与烧结矿预先加以混合的作法，但该方案由于执行起来很麻烦，实际上未能得到应用。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>铁矿石原料造块工艺进一步精化的发展方向应该是将烧结法与造球法并成一个工艺，取二者之长、补二者之短，生产出既优于烧结矿，又优于球团矿的造块产品。此时可用E.6.魏格曼提出的烧结矿块体组织理论作为理论依据。按照这一理论，烧结矿中最坚固的成分是燃尽燃料微料周围形成的块体。但燃料中有各种尺寸的颗粒，这些颗粒在烧结层中的分布杂乱无章，因而结成的块体尺寸极不相同。这样生产的烧结矿不可能不含有大量碎屑。此外，将燃料既作热源，又作还原剂，会助长热脆物的增加。由于多晶形现象结合的影响，热脆物会出现大量应力点，因而不可避免地引起破裂。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>由上述可明显看出：合并两种造块工艺于一体的合理方案应当是，在原料状态时，以尺寸规定得极严格的颗料料（球团）形式来强化最终块料，随后将其铺后固定料层，用燃料产生的热量予以烧结。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>烧结料或其各组分预先造块的方案可以认为是合并两种工艺于一体的起步之举。这一举措能使烧结工艺产量提高22.1%，使固体燃料耗量降低12.5%。将铁精矿加石灰预先制颗粒，由于料层增高到500value="700" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-700mm及焦屑用量达value="55" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">55kg/t烧结矿，可大大提高单产能力（达2.0t/m2h）。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>最接近于上述并合工艺的方案是日本开发的HPS造块法。该工艺的具体办法是，将磨细的铁精矿预选制成5value="10" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-10mm粒度的小块，敷以粒度为＜value=".125" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.125mm磨细燃料，预先干燥后，按烧结工艺将其烧结。破碎、筛分后成品出率占90%，产品为细小球团烧结块。产品碱度为1.2-2.0，氧化硅含量为5%，软化温度范围与烧结矿相当。此工艺不同于烧结工艺之处是在4-5kPa表负压下完成烧结。为对此工艺进一步研究，特建了一套年产量为600万t/a的试验装置。 俄罗斯南方采选公司在完善球团工艺中试验了类似工艺。作为燃料采用了0value="3" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-3mm粒度的焦屑，按烧结流程进行了焙烧，但燃料意外的分布致使形成未烧结矿炉料块（甚至很大一段），影响了工艺的稳定。由烧结块及焙烧球团构成的产品在高炉中炼完的结果证明，比单纯用烧结矿能产生更好的效果。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>选用5value="10" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-10mm粒度以下炉料，将-5至+value="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">10mm组分含量减至最低，不加燃料将其造块，随后用单独设备加进燃料——这种方案应当作为并合造块工艺的基础。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>乌克兰国家冶金科学院开发一项用带式焙烧机生产混合造块原料（简称ГOC）的新工艺。其特点是在5value="12" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-12mm粒度已造块的炉料中加进（0-10）—（0-12）mm粒度的固体燃料。该工艺是在中央采选公司（即ЦГOK）工业造块分公司的OK-5-18型焙烧机上进行半工业试验后正式投入工业运行的。焙烧机未作改造，只是按烧结工艺用焙烧炉干燥料层及点燃固体燃料。由于在混合造块烧成产品冷却中保证其在上升气流中的热稳定性，故能采用上述粒度的固体燃料。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1999-2000年，ЦГOK工业造块厂共生产球形颗粒烧结矿型混合造块炼铁原料65t。这种原料集烧结矿及球团矿的优良冶金性能于一身，具有全新的性能：

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1．ГOC总体上是焙烧粒构成的烧结块，即烧结块的极限破裂碎块，实际上不再破裂；

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2．无论是焙烧粒，还是烧结块，均为由赤铁矿外壳及磁铁矿内核构成的球形微粒或微粒体系，在宏观组织方面具有充分施展的开孔空隙度，并具有与球团矿一样的可还原性，在还原中不破裂；

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3．在冷态强度方面（抗冲击强度85%-87%，耐磨强度5%-8%），ГOC大大超过传统烧结矿，接近于还原中强度很高的优质球团矿；ГOC不会自然破裂，适合长期贮存、倒装及运输；

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>4．在物理性能方面（自然休止角）ГOC与烧结矿相同；

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>5．在化学成分方面，FOC相同于球团矿，但因有赤铁矿磁铁矿组织，故含铁量增加0.5%。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>德聂伯罗彼得罗夫斯克钢铁公司炼铁厂高炉使用ГOC的冶炼结果充分肯定了ГOC的应用效果。在高炉炉料中，在生产铸造生铁及炼钢生铁时的ГOC含量分别为56.5%-69.8%（平均为60.5%）及-50%。试炼初期因焦化厂原料条件差，焦碳质量未能跟上。后来的试炼中，焦碳质量提高，渣况稳定。在2号高炉运行期间，装料制度是基本稳定，一直采用KPP↓1.5-2.0，鼓风参数很少改变。

normal style="MARGIN: 1.5pt 37.5pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 14pt; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>各试炼阶段采用混合造块原料促进了高炉运行稳定性，提高了炼铁生产技术经济指标。所以之能取得这样好的结果，是因为使用混合造块原料改善了炉料各种成分的松散性能，使其在炉喉断面上的分布更为合理，进而保证了高炉里气流能量的更高利用率，德钢2号高炉使用混合造块原料一共炼出铸造生铁5234t，及炼钢生铁4923t。