降低鞍钢烧结矿低温还原粉化的研究

摘要

以改善烧结矿低温还原粉化性能为目的，本文进行了在鞍钢烧结生产条件下喷洒粉化抑制剂降低烧结矿低温还原粉化的可行性研究。根据烧结矿中再生赤铁矿在450-550℃还原时发生相变产生内应力引起粉化的机理，喷洒粉化抑制剂可有效地抑制烧结矿低温还原粉化，文中通过喷洒粉化抑制剂抑制烧结矿低温还原粉化的机理研究和试验，均可证明，喷洒粉化抑制剂是改善烧结矿低温还原粉化性能的一项切实可行的有效措施。烧结矿喷洒粉化抑制剂改善烧结矿低温还原粉化性能的机理是：将粉化抑制剂喷洒在烧结矿表面形成一层薄膜，使其在烧结矿表面的再生赤铁矿与还原气体之间起到一种屏蔽作用，一方面阻碍还原气体与烧结矿表面接触，从而抑制烧结矿表面的再生赤铁矿还原；另一方面粉化抑制剂晶体薄膜堵塞了还原气体进入烧结矿内部的通道，阻碍了烧结矿内部的继续还原，减缓了烧结矿的还原速度。 实验室试验对粉化抑制剂CaCl2喷洒量及其溶液浓度等工艺参数进行了优化。在鞍钢生产条件下，采用2﹪、3﹪、4﹪的CaCl2浓度时，喷洒氯化钙溶质总量为0.42kg/t-s的试验相对于基准试验，烧结矿RDI+3.15分别提高4.20﹪，6.87﹪和8.45﹪，RDI-0.5分另降低1.31﹪、1.58﹪和1.68﹪，即CaCl2溶液浓度每提高1﹪，则RDI+3.15提高2.13﹪，RDI-0.5降低0.19﹪。 采用4﹪的CaCl2浓度，喷洒量分别为0.36kg/t-s、0.42kg/t-s和0.48kg/t-s时，烧结矿RDI+3.15分别提高6.41﹪、6.95﹪和12.95﹪，RDI-0.5分别降低1.08﹪、1.57﹪和1.76﹪，即喷洒量每增加0.1kg/t-s，则RDI+3.15提高5.45﹪，RDI-0.5降低0.56﹪。从既能满足高炉需要又不使烧结矿成本大幅度升高等方面考虑，确定喷洒量为0.42kg/t-s，溶液浓度为4﹪是鞍钢烧结矿喷洒CaCl2的最佳工艺参数。 工业试验证明，采用YS-2粉化抑制剂(CaCl2浓度为2.2﹪，喷洒量为0.42kg/t-s)，烧结矿RDI+3.15可提高6.33﹪，RDI-0.5可降低1.92﹪，喷洒后烧结矿RDI+3.15可达到78﹪及以上，能满足高炉对烧结矿RDI指标的要求。 实验室试验和工业试验均证明，喷洒粉化抑制剂对烧结矿矿物组成和900℃还原度无不利影响。 工业试验期间，鞍钢烧结矿RDI+3.15提高6.33﹪后，高炉操作指标明显改善，产量提高，焦比降低，并创有显著的经济效益。 采用烧结矿喷洒粉化抑制剂技术，改善烧结矿低温还原粉化性能，效果显著，简便易行，值得推广应用。

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1鞍山钢铁公司概况

1.2降低烧结矿低温还原粉化的作用和意义

1.3国内外改善烧结矿低温还原粉化指标的研究现状和生产实践

1.3.1合理配矿

1.3.2高碱度烧结

1.3.3优化烧结矿成份

1.3.4控制还原温度和还原气体成份

1.3.5控制还原速度

1.3.6优化烧结操作制度

1.3.7 CaCl2喷洒液在烧结生产中的应用与研究现状

1.4研究的主要内容及选题依据

1.4.1改善鞍钢烧结矿低温还原粉化性能的意义

1.4.2改善鞍钢烧结矿低温还原粉化性能方法的选择

1.4.3本课题研究的主要内容

1.4.4进行本课题研究的有利条件

第二章烧结原料及粉化抑制剂的性能

2.1鞍钢烧结原料条件

2.1.1原料化学成份

2.2鞍钢原料烧结特征及其影响

2.2.1鞍钢自产精矿粉的烧结特征

2.2.2其它原料烧结特征及其影响

2.3粉化抑制剂及其性能

2.4小结

第三章粉化机理及粉化抑制剂的开发

3.1再生赤铁矿生成机理

3.2再生赤铁矿低温还原粉化机理

3.3粉化抑制剂的开发

3.3.1粉化抑制剂开发的入手点

3.3.2粉化抑制剂的开发

3.4喷洒粉化抑制剂改善烧结矿低温还原粉化的机理探讨

第四章喷洒CaCL2实验室试验

4.1试验条件

4.2试验方法

4.3试验检测设备及其检测方法

4.3.1烧结矿强度检测设备及其检测方法

4.3.2烧结矿低温还原粉化检验设备及其测验方法

4.3.3烧结矿还原性检测设备及其检测方法

4.4试验方案

4.5试验结果及讨论

4.6小结

第五章喷洒粉化抑制剂的工业试验

5.1工业试验概述

5.2试验装备条件

5.2.1喷洒粉化抑制剂设施

5.3试验原料

5.3.1试验原料

5.3.2流量及浓度

5.4试验期间生产配比

5.5试验结果

5.5.1烧结矿冶金性能

5.5.2烧结矿矿物组成

5.6喷洒粉化抑制剂的高炉冶炼效果

5.7小结

第六章 结论

参考文献

致谢