球團礦的現狀
球團礦具有強度高、粒度均勻、含鐵品味高和環境污染小的優點,是一種性能良好的含鐵原料。在北美、歐洲等地的高爐中加入了大量的球團礦,甚至北美地區個別高爐中球團礦的加入量達到百分百。我國球團礦入爐比例差異較大,隨著對球團礦認識的提升,近幾年我國球團入爐比例由6.95%提升到16.53%,個別高爐已實驗試用球團礦比例超過60%獲得成功,但整體而言球團礦的加入量依然比較少,提升空間較大。
球團礦的抗壓強度
球團礦在運轉儲存和高爐中能承受壓力大小主要采用抗壓強度來衡量,一般大型高爐對球團礦抗壓強度的要求是大于2500N/個。
球團礦抗壓強度指球團礦受壓的破碎載荷,是一個表征球團礦的機械強度的指標。
化學成分對抗壓強度的影響
堿度
球團礦堿度對球團礦抗壓強度有重要作用,在不同焙燒溫度條件下,隨著堿度增加,球團礦抗壓強度呈先增大后減小趨勢。隨著堿度增加,液相生成量增加,焙燒球團礦抗壓強度增大,但隨著堿度進一步增加,球團礦CaO韓玲增加,鐵礦顆粒分散,接觸條件變差,氧化減弱,形成的液相量增加,阻礙固結顆粒直接接觸,不利于赤鐵礦的再結晶長大,且液相沿晶界滲透,使已聚集成的晶體固結分碎花,成圓形大氣孔,從而削弱了以氧化固結為主的作用,導致抗壓強度的降低。
二氧化硅
各大鋼鐵企業為降低成本,逐漸加入了價格較低的高硅高鋁等礦粉,而二氧化硅含量過高,不僅影響球團礦的還原性,且增加高爐渣量,影響燃料消耗。當球團礦在高爐爐料中配比為25%時,如果氧化硅的質量分數降低1%,高爐噸鐵渣量能降低8kg,還原度提高10%,焦比可降低8%。另外二氧化鈣含量對球團礦的抗壓強度也產生了一定的影響。
把控生球質量,提高球團礦抗壓強度
控制生球初始水分
在原料相對穩定的前提下,生球的初始濕度越大,所需要的干燥時間也越長,限制了在較高介質濕度和較高流速中干燥的可能性,從而減慢了干燥速度。含水量大的生球,當蒸發面移向內部后,內部水分的蒸發而形成劇烈的過剩蒸汽壓,使生球發生爆裂。通過制定以穩定球團礦鐵品味為主要目的的精粉堆放原則,均衡原礦的粒度及水分為配礦主導思想,在造球過程中穩定造球給料、加水量,保證生球水分在8%以下,使生球達到預期的干燥效果。
控制生球的粒度
生球粒度較大時,由于水分從內部向外擴散的路程遠,故對干燥不利,同時生球粒度大時其氧化形成先對較長,在正常的生產時間內生球的氧化反應很難滲透到生球內部,導致氧化不完全現象。針對以上問題及時調整工藝制度,調整輥篩間隙,嚴格將生球粒度控制在1.0-1.25mm之間,使生球粒度達到比較理想的范圍內。
控制生球的強度
合適的生球強度是確保熱工在干燥預熱過程中正常流通的前提,能夠極大程度的避免生球在輸送過程和相互擠壓過程中破損現象,有利于改善熱工流通,減少粉末的產生,為球團在氧化過程中汲取充分氧分提供條件。通過加強前道工序的工藝控制,加強造球穩定操作,將生球落下強度穩定在5次以上。
結語
伴隨球團礦入爐比例的提升,我國高爐大型化將對球團礦的質量提出更高的要求,特別是對球團礦的抗壓強度。通過提高球團礦抗壓強度,將減少球團礦運轉過程中的含粉率,并提高了球團礦爐內還原后的強度,同時會改善高爐爐料的透氣性,對維持大型高爐的長期穩定有重要作用。
當下球團礦產量和用量將大幅提高大發展趨勢下,如何進一步突破技術限制,降低成本,提高球團生產效率,提升球團礦質量,提高核心競爭力已成為鋼鐵企業需解決的問題。