在烧结料中配加碱性熔剂,其目的在于:1)获得一定碱度烧结矿,使高炉冶炼时不加或少加熔剂,以利提高高炉冶炼强度,降低焦比.2)在烧结过程中熔剂中碱性物质CaO及MgO可以与矿粉中的酸性脉石SiO2及Al2O3组成低熔点物质,从而在燃料消耗较低的情况下,获得足够的液相以改善烧结矿的强度及冶金性能(还原性).
对于熔剂的要求如下:
1)碱性氧化物含量要高。纯石灰石(方解石)理论CaO含量为56%,CO2为44%.但自然界中石灰石都含有镁、铁、锰等杂质,还有一定量的酸性氧化物。所以工业上的石灰石CaO含量比理论的低。一般在49~52%.
2)酸性氧化物(SiO2+Al2O3)的含量愈低愈好。酸性氧化物含量增加将使石灰石中CaO减少,并降低有效CaO,一般要求石灰石中SiO2<3%.
3)硫、磷等有害杂质要少。一般含疏<0.08%,含磷<0.03%.
4)粒度不宜过大,一般入厂粒度应在40毫米以下。烧结用熔剂粒度<3毫米,过大会增加破碎费用并使加工过程复杂化。
烧结常用的熔剂有石灰石、自云石、生石灰及消石灰。它们的特性如下:
石灰石主要化学成分为CaCO3,主要矿物为方解石。大多数为乳白色,硬度为3,比重2.6~2.8.最常见的晶体为菱面体,致密块状。由于它在地壳上分布极广,价廉,容易获得,因而广泛使用。
首钢使用的龙泉务石灰石就是白云质灰石,含氧化钙CaO40%,MgO10%左右。
白云石:主要化学成分为CaMg(CO3)2,CaO30.4%,MgO21.7%,其形态与方解石相同。不同点是其晶面弯曲成鞍状,灰白色或其它浅色,硬度3.5~4,比重1.8~2.9.白云石是碱性熔剂之一。但在烧结料中配加白云石主要为了提高烧结矿中MgO的含量,从而提高烧结矿的质量(强度),并改善高炉炉渣的物理性能(流动性).
江苏及山东一些厂为了充分利用当地资源,完全使用白云石作为烧结的熔剂。南京、苏州、徐州等钢铁厂综合利用当地白云石破碎过程的下脚料代替石灰石,生产高碱度高MgO烧结矿,获得了良好的经济效益及冶炼效果。
生石灰:它是石灰石焙烧后的产品,含CaO较高,一般64~68%.由于生石灰加水发生放热反应,可以有预热烧结料的作用,同时它遇水变为消石灰后也有利于造球。使用生石灰是烧结生产增产的一种措施。但是由焙烧、运输过程中扬尘较大,劳动条件恶劣,因此还没有被一些厂所采用。马钢一烧早在1973年就使用回转窑焙烧及风动运输生石灰入仓的试验,大大改善了劳动条件。现有设备的技术特性为:回转窑Ф2.5×58米,年产活性石灰6.5万吨,使用混合煤气(发热最1600~1800大卡/米3,入窑的灰石粒度为3~10毫米或7~20毫米,经焙烧后其中0~10毫米,以双仓泵风送入烧结配料室,10~20毫米,以罐车送炼钢厂,活性石灰的活性度可达370毫升以上。该装置还可回收余热每小时产蒸汽8~10吨,可用于预热烧结混合料。由于生石灰堆比重轻,在烧结配料中不能过多的使用。一般使用量不大于5%.
消石灰:其主要化学成份为Ca(OH)2,一般CaO65%左右。由于它的粘结性很强,所以有利烧结料的造球。由于它的堆比重轻,在烧结配料中也不能过多的使用,一般在配料中使用3~5%.目前消化设备还需要进一步改进。消石灰的含水量不超过15%.