生石灰配比调整烧结实验研究

邓联玉

（涟钢技术中心）

摘 要 以四烧现场配矿方案为基准，保持配矿结构不变和主要化学成分的稳定，分别开展全生石灰粉配矿方案烧结实验、部分生石灰粉方案烧结实验以及焦粉调整配矿方案烧结实验，实验结果表明，降低生石灰配比对烧结矿转鼓指数有不利影响，即使通过增加焦粉配比可以提高烧结矿成品率等指标，但烧结矿转鼓指数依然随生石灰粉配比的下降而降低；采用全生石灰粉方案有利于提高烧结矿转鼓指数。 关键词 烧结实验；生石灰配比；转鼓指数

目前，烧结生产中的熔剂主要为生石灰粉和白云石粉，部分车间少量配加了石灰石粉和轻烧白云石粉，为了探索不同生石灰粉配比对烧结矿质量的影响，在实验室开展了生石灰配比调整实验及焦粉调整实验。

不变和主要化学成分的稳定，分别开展全生石灰粉配矿方案（生石灰配比为5.79%，石灰石粉配比0%）烧结实验、部分生石灰粉方案烧结实验（焦粉配比保持不变，生石灰配比为4.62%，石灰石粉配比1.88%）以及焦粉调整配矿方案烧结实验（焦粉配比提高到4.00%，生石灰配比为4.62%，石灰石粉配比1.88%）。原燃料配比单详见表1和表2。

1 实验方案制定

以四烧现场配矿方案为基准，保持配矿结构

表1 中和粉配比单

名 称

1、进口粉 乌克兰精粉 FMG混合粉 PB粉 印度粉 卡粉 巴西中粉 南非粉-65 2、国内粉 高硅精粉 一类精粉和兴 3、其他

南非筛下物 中和粉合计

全生石灰粉方案干配比/% 部分生石灰粉方案干配比/% 焦粉调整方案干配比/%

78.00 78.00 78.00 5.00 5.00 5.00 12.00 12.00 12.00 25.00 25.00 25.00 4.00 4.00 4.00 11.00 11.00 11.00 9.00 9.00 9.00 12.00 12.00 12.00 18.00 18.00 18.00 5.00 5.00 5.00 13.00 13.00 13.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 100.0 100.0 100.0

表2 烧结配矿单

名称 返矿 焦粉 生石灰 石灰石粉 白云石粉 中和粉 除尘灰 烧结合计

全生石灰粉方案干配比%

23.08 3.77 5.79 0.00 4.38 62.21 0.77 100.00

部分生石灰粉方案干配比%

23.08 3.77 4.62 1.88 4.38 61.50 0.77 100.00

焦粉调整方案干配比%

23.08 4.00 4.62 1.88 4.38 61.27 0.77 100.00

·44·

涟钢科技与管理 2020年第2期

2 实验方法及评价指标

2.1 实验方法

实验在ø200mm×850mm的烧结杯中进行（装料高度为820mm）。原燃料总重量约为40 kg，圆筒混合机规格ø700mm×1400mm，具备一次混合及二次混合功能，原燃料装入圆筒后，干混、一次混合及加水时间约4min，二次混合时间约4min。用10~16mm的烧结矿（2kg）作为铺底料。用液化石油气点火，点火负压为6kPa，点火温度控制在1100℃±50℃，点火时间1.5min，保温时间1min，点火完成后将抽风负压调整到12kPa。以烧结废气温度升到最高点开始下降时作为烧结终点。烧结完成后，倒出烧结矿，按国标标准检测落下强度，接着筛分测成品率。然后按比例取7.5kg的10~40mm烧结矿进行转鼓强度检测。

2.2 评价指标

本次实验评价指标包括垂直烧结速度、成品率、利用系数、转鼓指数等指标。指标计算公式如下：

垂直烧结速度=（料层高度-铺底料高度）÷烧结时间，mm/min。

成品率=（成品矿质量-铺底料质量）÷（烧结饼质量-铺底料质量）×100%。

利用系数=（成品矿质量-铺底料质量）÷ (烧结时间×烧结面积)，t/( m2·h)。

转鼓指数= 转鼓后大于6.3mm的质量÷入鼓烧结矿质量×100%。

3 实验结果及分析

实验结果见表3、表4。

表3 生石灰调整烧结实验结果

指标 生石灰粉配比/% 焦粉配比/%

垂直烧结速度/ (mm·min-1) 利用系数/(t·m-2·h-1)

成品率/% 转鼓指数/%

全生石灰方案 实验1 5.79 3.77 21.71 1.57 78.33 65.07

实验2 5.79 3.77 20.13 1.45 78.09 65.87

部分生石灰方案 实验1 4.62 3.77 22.02 1.56 76.11 63.47

实验2 4.62 3.77 22.02 1.56 76.41 .27

焦粉调整方案 实验1 4.62 4.00 20.29 1.47 78.95 63.47

实验2 4.62 4.00 19.72 1.44 79.35 .00

表4 生石灰调整烧结实验结果均值

指标 生石灰粉配比/% 焦粉配比/%

垂直烧结速度/ (mm·min-1) 利用系数/(t·m-2·h-1)

成品率/% 转鼓指数/%

全生石灰方案

5.79 3.77 20.92 1.51 78.21 65.47

部分生石灰方案

4.62 3.77 22.02 1.56 76.26 63.87

焦粉调整方案

4.62 4.00 20.01 1.46 79.15 63.74

由表3、表4可知，在保持焦粉配比不变、降低生石灰粉配比后，与全生石灰配比方案相比，垂直烧结速度及利用系数小幅上升，成品率及转鼓指数有所下降，成品率下降1.95%，转鼓指数下降1.60%。在提高焦粉配比、降低生石灰配比后，与全生石灰配比方案相比，垂直烧结速度及利用系数小幅下降，成品率小幅上升，上升幅度为0.94%，转鼓指数依然下降，下降1.73%。相关研究表明，生石灰在烧结过程中的作用为：

a. 利用生石灰遇水消化所放出的大量热, 提高烧结混合料温度。

b. 利用生石灰消化后所具有的胶体性质, 改善混合料制粒。

c. 避免配入石灰石在高温下的分解吸热, 以利于降低固体燃耗。

d. 生石灰的有效CaO 高、成矿效果好，有利于复合铁酸钙的生成。

（下转第49页）

·45·

涟钢科技与管理 2020年第2期

表3 试样B放置时间对结果的影响 放置时间/D

0 10 20 30 40 50

质量/g 552.2 552.3 552.5 552.6 552.6 552.7

比总损耗P(1.5)/(W·kg-1)

3.133 3.153 3.166 3.191 3.231 3.230

磁感应强度峰值J(5000)/T

1.688 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6

磁导率μ(1.5) /(Gs·Oe-1)

1869 1873 1913 1930 1937 1927

（参照标样W20207的磁导率的相对扩展不确定度）。磁导率有升有降应是仪器波动所致，说明试样只要用牛皮纸包好保存，在50天内，磁导率检测结果没有问题。试样B在前40天，磁导率一直增加，在放置20天时，磁导率增加幅度较大（达到44 Gs/Oe），在放置50天时，磁导率反而下降了，说明试样裸露在空气中，磁导率变化较大。

根据GB/T3655-2008，比总损耗结果的再现性采用相对标准偏差表示，应不大于1.5%。为了直观表示不同保存方式，放置时间对比总损耗检测结果的影响，将试样A和试样B在不同时间，比总损耗检测的相对标准偏差变化绘制成图，见图14。

偏差均低于控制限1.5%。试样B的比总损耗结果也是随着放置时间的增长而增加，在40天时，相对标准偏差达到2.18%，超出控制限。这是因为试样在空气中氧化速度快，比总损耗变化大。

从本实验可知，试样保存方式对比总损耗、磁导率的检测结果影响较大。为保证试样抽查结果准确，所有已检测完毕的试样应用牛皮纸包好保存在试样箱中，以便抽查备用。

4 结论

通过以上实验可以看出，使用TD8100磁性能测试仪检测电工钢，要得到准确的分析结果，仪器应先预热至少10min，输入正确的质量、比重，试样退火后，应尽快检测，当不能立即检测时，应用牛皮纸包好；试样插入方圈时，应确保放置在不紧靠内壁的位置，试样检测完毕后应用牛皮纸包好保存在试样箱中，以便抽查备用。

参考文献

[1] GB/T 3655-2008. 用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)

图14 比总损耗相对标准偏差变化图 从图14可知，试样A的比总损耗结果随着放置时间的增长而增加，但50天内，其相对标准

磁性能的方法[S]. 北京:中国标准出版社,2009. [2] 邵志军. 影响冷轧无取向电工钢磁性能检验结果的因

素[J]. 包钢科技,2018,44(2):76-79.

（上接第45页）

从本次实验结果来看，降低生石灰配比对烧结矿转鼓指数有不利影响，即使通过增加焦粉配比可以提高烧结矿成品率等指标，但烧结矿转鼓指数依然随生石灰粉配比的下降而降低。采用全生石灰粉方案有利于提高烧结矿转鼓指数。

4 结论

降低生石灰配比对烧结矿转鼓指数有不利影响，即使通过增加焦粉配比可以提高烧结矿成品率等指标，但烧结矿转鼓指数依然随生石灰粉配比的下降而降低。采用全生石灰粉方案有利于提高烧结矿转鼓指数。

·49·