利用高溫冶金性能試驗(yàn)指導(dǎo)高爐配礦

利用高溫冶金性能試驗(yàn)指導(dǎo)高爐配礦研究李繼昌王萬里趙貴清武連海付光軍閆海生(酒泉鋼鐵集團(tuán)公司)摘要：針對三地高爐鐵料資源供應(yīng)日趨緊張，供料逐漸呈現(xiàn)多樣化小量化的特點(diǎn)。我們利用高溫冶金性能試驗(yàn)手段，盡可能對較大批次供料進(jìn)行取樣試驗(yàn)和分析，對少數(shù)礦種的特殊行為進(jìn)行個別測試分析，對高爐實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理配礦提供技術(shù)指導(dǎo)和參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：高溫性能試驗(yàn)高爐配礦研究l高溫冶金性能試驗(yàn)試樣準(zhǔn)備(1)按照項目合同書內(nèi)容和三地?zé)掕F工序高爐配礦實(shí)際狀況，高溫冶金性能試驗(yàn)單種礦樣按大宗主要礦種考慮，按此原則本項目單種礦樣選擇分別為翼鋼自產(chǎn)高燒礦、代縣球團(tuán)礦、進(jìn)口印度塊礦。榆鋼為自產(chǎn)高燒礦、長城球團(tuán)礦、龍?zhí)┣驁F(tuán)礦、泰生塊礦。本部為進(jìn)口澳塊礦、新疆伊吾寶山塊礦、康達(dá)塊礦、安泰科技塊礦、鑫九龍球團(tuán)礦、華瑞球團(tuán)礦、新進(jìn)口哈球礦、試驗(yàn)高燒礦。其化學(xué)成分分析見表1。(2)單種礦高溫冶金性能試驗(yàn)礦樣的取樣和制備。翼鋼自產(chǎn)高燒礦、代縣球團(tuán)礦、進(jìn)口印度塊礦取自高爐礦槽。榆鋼自產(chǎn)高燒礦、長城球團(tuán)礦、龍?zhí)┣驁F(tuán)礦取自高爐礦槽下篩子料斗，泰生塊礦取自料場經(jīng)破碎后篩出10～12．5mm粒級為試驗(yàn)樣品料。本部塊礦和球團(tuán)礦分別取自儲運(yùn)北料場和200萬新料場。每種試驗(yàn)礦樣基本按5～6公斤制備，并進(jìn)行分裝標(biāo)記，避免混樣和錯樣。2高溫冶金性能試驗(yàn)方法本項目高溫冶金性能試驗(yàn)方法有：鐵礦石900℃還原性測定方法；鐵礦石500℃低溫還原粉化指數(shù)試驗(yàn)方法：鐵礦石荷重軟化性能測定方法；鐵礦石熔融滴落試驗(yàn)方法。試驗(yàn)全部在技術(shù)中心煉鐵研究所試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。2．1鐵礦石900℃還原度實(shí)驗(yàn)方法900℃還原度試驗(yàn)采用GB／T3241—91標(biāo)準(zhǔn)方法，試樣在900℃溫度下連續(xù)還原180分鐘。在試樣升溫階段和還原度測試后的降溫階段，通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，防止氧化。還原度以“RJ”表示。試驗(yàn)裝置見照片1。2．2500℃低溫還原粉化試驗(yàn)方法500℃低溫還原粉化試驗(yàn)采用GB／T13242—9l標(biāo)準(zhǔn)方法，試樣在500*C溫度下連續(xù)還原60分鐘，然后經(jīng)轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)后篩分稱重得出結(jié)果。在試樣升溫階段和還原度測試后的降溫階段，通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，防止氧化。低溫還原粉化率以RDI+3.15(％)表示。試驗(yàn)裝置見照片l。2．3荷重還原軟化性能試驗(yàn)萬法鐵礦石荷重軟化性能試驗(yàn)方法，目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，本項目的試驗(yàn)方法采用北京科技大學(xué)許滿興設(shè)定的方法，試樣粒度1．0～2．0mm，試樣量為反應(yīng)管內(nèi)20mm高程，模擬高爐條件下的升溫速度，荷重1．0kg／cm2。在升溫過程中測取20mm高程收縮變化值，以試樣收縮4％和40％的溫度值分別為開始軟化溫度(T1)和軟化終了溫度(T2)，軟化區(qū)間(T3=T2－T1)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)由計算機(jī)自動采集和打印。測試過程通入氮?dú)獗Ｗo(hù)防止氧化。試驗(yàn)裝置見照片2帆2．唉4熔搖滴性句能試醒驗(yàn)方冷法宜專復(fù)鐵礦誦石熔甘滴性煩能的煎檢測壽方法進(jìn)國內(nèi)孟外也癢尚無斤統(tǒng)一際的標(biāo)巷準(zhǔn)，私本試素驗(yàn)采燥用的惹是北尺京科請技大鉛學(xué)許鍋滿興戴設(shè)定鞠的方肚法。辜該方斜法是雨在荷釘重、憶溫度卷制度酸和氣眨氛方扣面基沫本模梯擬高席爐條職件，返實(shí)驗(yàn)慨過程劇測定證試樣蹤的軟城化性滲能，衫以T逼1判0％杜、T乏40朽％浮和山△什T漫A舒表示售，T西1醫(yī)0％杯、T鑰40栽％信分別后表示礙試樣嘩收縮研10仗％和廊40卸％時秧的溫絲度值駛，未△睜T誘A脆為軟瞇化溫臺度區(qū)盆間；對熔滴擾性能撇總特謊性值坑用谷”鬧S端”撫表示邪，T汗s、聽Td鍋分別票為試塞樣開依始熔窩融和樣開始蟲滴落概的溫舞度(粱℃便)：尖△喘Ps軟和蠟△泊Pr贈n分嶼別表稿示壓辟差開舍始陡爪升和少最大備壓差慧值(棗Pa寇)：丸熔滴壟溫度股區(qū)間蹦用蘇△貍T=寶T鴉d味－T哄s捧表示梯。試辱驗(yàn)裝乘置見順照片眉3。小3單繞種礦愈高溫賞冶金右性能帳試驗(yàn)禾結(jié)果盞及分堡析題3．項1翼古銅高票爐入缸爐礦棋高溫乞冶金教性能回試驗(yàn)柄結(jié)果綿及分因析華本項訪目單巾種礦餡樣翼咬鋼分驅(qū)別為圍自產(chǎn)麥高燒稅礦、昌代縣輝球團(tuán)信礦、業(yè)進(jìn)口臘印度倡塊礦粥三種柔。后委來根廳據(jù)2充號高犬爐強(qiáng)嶼化護(hù)堵爐需爛要，遼高燒厘礦配滋加鈦?zhàn)寰V垂后補(bǔ)晃充送逼樣2局個，亂分別狂為配寇鈦高瓶燒礦托l(wèi)、妖配鈦抵高燒撕礦2癢。從創(chuàng)單種宣礦高蝶溫冶旋金性幟能試藍(lán)驗(yàn)結(jié)磨果(慈見表雞2)無看出類：四耐種礦賢90缸0蔽℃慨還原機(jī)性結(jié)見果優(yōu)鋤良，針代縣凝球團(tuán)征礦還腎原性武屬中潔等水樓平，精與本喉部自亭產(chǎn)球丟團(tuán)和獲周邊慈球團(tuán)選礦還洽原性亭相當(dāng)示。5瘋00悅℃嗎低溫岔還原代粉化敏指標(biāo)液也比霉較理市想，港RD動I進(jìn)+3姻.1仰5言自產(chǎn)毀高燒墳礦8毒4．妥50掘％罷～界87劑．2狠0％樸；進(jìn)世口印秘度塊為礦8贊6．頌80診％，哄基本副在8臨5．工0％淺及以蠅上水不平。蘿荷重男還原正軟化蝶性能紫試驗(yàn)魄結(jié)果貨自產(chǎn)未高燒鑒礦良壓好，進(jìn)軟化勇區(qū)間叛略寬雁；含千鈦高走燒礦測開始音軟化未溫度左比原訴高燒葵礦高膝70等～1摧10痰℃績，軟段化區(qū)角間變降窄。評代縣峽球團(tuán)拴礦軟淘化性劫能在系酸性粱球團(tuán)夾中屬霸中下研水平株，軟孟化區(qū)騙間顯蓮寬，碎還原像膨脹帝系數(shù)引尚可潮。進(jìn)劈口印糧度塊訴礦開遙始軟垂化溫擱度較榨高，差終了懂軟化句溫度輩更高魚，大稻于1拜40假0崇℃軋，軟掙化區(qū)乏間也疏大于贊32州0駕℃焦。餡避洪綜合周分析菠認(rèn)為末：翼該鋼高且爐入橋爐礦員總體掩還原描性優(yōu)要良，殿高爐奪操作腦應(yīng)注想重煤只氣利剩用，瞧關(guān)注骨綜合閥煤所所CO凝2逆指標(biāo)適，以延利進(jìn)雁一步線降低胖焦比謊。印迅度塊貌礦較五高軟飲化溫梁度基飄本能釀和高孩燒礦劣匹配狗，較畝大軟進(jìn)化區(qū)吧間影夜響初尖始煤伐氣流慢分布錄，故蓋配礦伙比不犯宜過折高。齡3．定2榆秘銅高祥爐入朝爐礦皺高溫納冶金浮性能礦試驗(yàn)天結(jié)果極及分殺析坦東慶榆鋼糟高爐串入爐飛礦分護(hù)別為蕉自產(chǎn)夏高燒絮礦、幅長城齡球團(tuán)衰礦、稈龍?zhí)┗驁F(tuán)返礦、辭泰生隨塊礦研四種某。從猜90誼0補(bǔ)℃拐性結(jié)嘉果(廉見表野3)崖看出低，自賠產(chǎn)高尊燒礦母和龍住泰球撫團(tuán)礦貼比較順良好江，長嶺城球答團(tuán)礦口和泰塞生塊譯礦比唇較低賺：5政00否℃嶺低溫界還原粱粉化床指標(biāo)趨自產(chǎn)笨高燒線礦和藝泰生還塊礦鋪都比捐較好凱，R賢DI刊+3扎.1芒5男，5充自產(chǎn)援高燒里礦9訊6．霸60隙％，臉泰生扁塊礦澇97眨．3解0％啞。還糊原膨昨脹系雷數(shù)龍授泰球皂團(tuán)礦蝶優(yōu)良貓，長惰城球脈團(tuán)礦藏略差恩。荷呢重還侍原軟運(yùn)化性茄能自報產(chǎn)高館燒礦弓最高溝，泰源生塊征礦次徹之，正開始敞軟化場溫度追較高頂，終進(jìn)了軟粗化溫廈度自宿產(chǎn)高揀燒礦紫大于底14挪00軌℃跌，軟印化區(qū)乖間較齒低且賺接近須。兩怨種酸困性球泰團(tuán)礦稈軟化敵性能拍水平計接近背，龍直泰球沫團(tuán)礦輩略低教。吸綜合傲分析籌認(rèn)為澤：榆榮鋼高址爐四偏種入裹爐礦突還原斑性差皺異較絮大，瀉高低跡之差升平均談約2結(jié)4個并百分店點(diǎn)。堤塊狀碗料低捕溫粉注化指膨標(biāo)和淺球體魯料還只原膨常脹指睜標(biāo)除懼長城溪球團(tuán)籍礦略委差外茫余均歡為良炊好。兵塊狀脈料軟許化指顯標(biāo)和越球體舍料軟剝化指孝標(biāo)差掩異也客比較似大，監(jiān)高低皺之差吩平均愿約2愚40嶼℃接，龍輔泰球齒團(tuán)礦均開始尖軟化顆溫度瓶和終據(jù)了軟鉤化溫紡度比找較低壁，可青以看忽出榆逝鋼原臺料冶屑金性愿能整雖體匹心配性冠欠佳藥，料栽柱軟愿熔帶脆加厚吉影響招透氣覽性，煮由此許爐料子構(gòu)成躺將影稠響高紐爐煤維氣利區(qū)用。智3．常3本夾部高事爐入饒爐礦鮮高溫祖冶金爺性能薄試驗(yàn)豈結(jié)果責(zé)及分困析萄本部患高爐唱入爐久礦樣奔品為利康達(dá)隙塊礦沙、新資疆伊告吾寶化山塊滑礦、珠進(jìn)口翻澳塊互礦、憲安泰街科技龍塊礦殲、鑫送九龍訴球團(tuán)邊礦、牧華瑞桶球團(tuán)螺礦六彎種礦絮。后黃來又少根據(jù)炭料種辰變化瞞和現(xiàn)松場反洽饋意滾見補(bǔ)搭充取濕樣1幕0種池，分鄭別為足華信面球團(tuán)謝礦、悶中宇租球團(tuán)樸礦、停昆吳贈元球裝團(tuán)礦帽、蘭坑州蘭幫發(fā)球胸團(tuán)礦姐、志測威球殊團(tuán)礦趴、遠(yuǎn)穿盛達(dá)輸球團(tuán)灑礦、漲酸性叢哈球驚礦、炭白產(chǎn)恒球團(tuán)涂礦、僵湖北沙潛龍潮塊礦藍(lán)、蘭奮州蘭仆發(fā)塊獅礦。雷從9瞞00普℃躍還原謠性結(jié)連果(蒜見表分4)律看出棍，四棉種塊懂礦中欺澳塊鐵礦最尾好，艇安泰督科技艙塊礦齊略低滔，康救達(dá)塊岔礦一她般，啟伊吾眉寶山芝塊礦攝最低霞。周超邊球雖團(tuán)礦造中鑫哥九龍安球團(tuán)壞礦最辰好(象77具．8面0％市)，假昆吳插元球蘆團(tuán)礦算、志補(bǔ)威球從團(tuán)礦水、中袖宇球劍團(tuán)礦蕉、遠(yuǎn)斗盛達(dá)甚球團(tuán)覽礦較遮好(杠65得．9討0％排～6關(guān)9．危70撒％)箱，進(jìn)頌口酸系哈球練、自旦產(chǎn)豎糞球礦萬、華赴瑞球皮團(tuán)礦吩、華跨信球押團(tuán)礦用等次遼之。厭50詢0貨℃矮低溫蟻還原盒粉化布指標(biāo)篩四種稱塊礦反都比嘉較好萌，伊襯吾寶異山塊涂礦最些突出膨。荷克重還棵原軟孫化性溫能四粱種塊燒礦都張比較劉接近養(yǎng)，開績始軟蓋化溫拐度都耗比較冬高，呼其中件康達(dá)齒塊礦姑和安依泰科柏技塊宵礦特怪點(diǎn)為踏軟化師區(qū)間噴小于潔10舞0麻℃估水平果，康搭達(dá)塊充礦甚經(jīng)至小篩于4蹄0捧℃亂。周厚邊球結(jié)團(tuán)礦晶中鑫溫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