【正文】 CaF2Al2O3SiO2CaOFe2O3 實驗方法及設備 微型燒結法簡介微型燒結法是根據燒結過程中的溫度、廢氣成份變化和不同區(qū)域的礦相結構而設計的一種燒結固結機理研究方法[37]。3SiO2）。以鉀長石KAlSi3O8（第二章 改變F含量燒結基礎特性的實驗研究 實驗原料按照K2O：Al2O3：::3，模擬鉀長石化學成分。指標上的差距還體現(xiàn)在包鋼燒結鐵料結構中細精礦的比例偏高上。(3)燒結礦和球團礦質量穩(wěn)定性有較大差距,主要表現(xiàn)在二燒4臺小燒結機上和球團4 座豎爐上,這是工藝本身具有先天的不足。我國燒結減排二氧化硫的對策A 從源頭控制SO2 的產生　B 結合燒結工藝合理降低投資 　C 開發(fā)適合我國國情的脫硫技術 D 加快淘汰落后設備　E 建設示范工程 F 國家政策扶持[16]5) 　包鋼燒結球團產品質量與國內先進水平差距(1)鐵品位與國內先進水平比低約2個百分點。柳鋼二燒2臺燒結機采用氨2硫銨法進行脫硫,也已投產。廣鋼對1 臺24 m2 燒結機采用了石灰2石膏法進行脫硫,已投入運行。由于一些歷史原因,在我國燒結發(fā)展過程中對燒結煙氣脫硫一直不夠重視,燒結脫硫基本是個空白。除塵技術的發(fā)展使我國燒結車間環(huán)境大大改善。環(huán)境除塵也都采用了高效布袋除塵器或干式電除塵器,取代了落后的多管和旋風除塵器。4） 環(huán)保技術Ⅰ 除塵技術 燒結生產過程的塵源, 目前一般認為源于以下幾個方面①原料準備過程包括熔劑、燃料破碎、篩分、生石灰輸送配料等②原料、混合料、成品的運輸過程③燒結生產過程的主抽風及冷卻抽風、鼓風過程④燒結礦的卸礦、冷熱破、冷熱篩過程⑤冷熱返礦參入配料混合過程⑥設備、地面清掃等二次揚塵⑦干式除塵設備的卸灰運輸過程[15]。燒結余熱回收是鋼鐵企業(yè)開展節(jié)能減排、降耗增效的有效措施,也是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經濟的必由之路。 各種先進的、節(jié)能效果顯著的點火器已在很多燒結廠得到推廣應用,使燒結點火煤氣的消耗逐漸下降, gJ / t 。燒結的節(jié)能方向主要是降低電耗、固體燃料消耗、點火煤氣消耗以及余熱回收利用。3） 節(jié)能技術鋼鐵工業(yè)是能耗大戶,而燒結工序能耗一般占噸鋼能耗的10 %左右,研究節(jié)能技術和開發(fā)余熱利用技術是目前燒結研究的重點。目前, 鞍鋼大部分的系統(tǒng)料層厚為600～700mm (含鋪底料) , 屬國內先進水平。應用了厚料層燒結技術。但料層厚度過大,會增加上下層燒結礦的不均勻性,且阻力增大,產量下降。為了提高料層厚度,可在改善原料結構、強化混合料制粒、改善料層透氣性和降低漏風率等方面采取有效措施。2） 厚料層技術2000—2006 年我國燒結機料層厚度逐年增加,國內大中型燒結機料層厚度已達到600～800mm。 %以下。%以下,國內企業(yè)2000—2006年間建設了一批現(xiàn)代化的混勻料場,有效克服了礦石成分波動大的問題。國內外有關廠的經驗數據表明,%時,%～ %,%～% , %～%。3 % ,建設原料場后,含鐵原料經過分堆堆存、混勻工藝處理后,品位波動可以穩(wěn)定在177。一般燒結用的含鐵原料來源廣泛,品種較多,品位波動在177。 　20002006 年我國進口、自產鐵礦石量和消耗量項目2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年進口鐵礦石/萬T699792311115014813208092752632631自產鐵礦石/萬T22256217012326226272311314204958817消耗量/萬T29253303923441241085519406957591448進口量與消耗量之比　 由于鐵礦石來源廣,品位波動大,導致燒結礦品位波動大,影響高爐冶煉指標。1） 原料混勻技術目前，世界上除中國外已建成燒結機近600臺，總燒結面積約71000M2，年產燒結礦7億噸[12]。D 利用燒結過程中的余熱進行燒結混合料預熱, 有利于降低固體燃料用量, 并可提高產量和改善[11]。試驗結果, 最佳的料層厚度為450mm,此時返礦量500kg/t,固體燃料用量83kg/t。 A 提高料層厚度, 返礦量增加, 則產量下降, 但在不同料層厚度的情況下, 隨著返礦量的增加, 產量下降幅度相同。法國鋼鐵研究院曾對法國洛林地區(qū)的褐鐵礦進行了詳細研究。 技術進步我國已經能夠自主設計、制造具有國際先進水平的300～500 m2 級的大型燒結機,這些燒結機采用了完善的工藝流程,具有原料準備、配料混合、燒結、冷卻、成品整粒和鋪底料和返礦受料系統(tǒng),在原料混勻技術、厚料層工藝、節(jié)能和環(huán)保等技術上取得一系列突破。3） 燒結礦質量提高,技術經濟指標改善 　我國大中型鋼鐵企業(yè)燒結工序的主要技術經濟指標技術經濟指標2001年2002年2003年2004年2005年2006年利用系數燒結礦品位燒結礦合格率燒結機日作業(yè)率全員勞動生產率3847燃料消耗595755545354轉鼓強度堿度工序能耗（標煤）2001006 年我國大中型企業(yè)的燒結主要技術指標如表3 所示。 我國已投產的面積大于300 m2 燒結機企業(yè)名稱燒結機的數量/臺總面積/M2寶鋼31485鞍鋼41376武鋼41665太鋼1450邯鋼1400馬鋼41320沙鋼31080本鋼1360韶鋼1360安鋼1360天鋼1360承鋼1360南鋼1360湘鋼1360濟鋼1320總計2810616　　20002005 年重點企業(yè)燒結機的構成面積/ m2燒結機的數量/ 臺2000年2001年2002年2003年2004年2005年≥13033353845617990～12928374043566336～89646868758811919～359587100102104104 18 267794總計222233253272318369　 從表1 和表2 可以看出,我國大、中型燒結機所占的比重逐漸增加,相反,小型燒結機所占比重逐漸減小,但由于小型燒結機數量還相當大,造成我國燒結機的單機面積仍然偏小。從1985 年到2006年的21 年間,我國新建和改造了一大批大型燒結機,截至目前我國已投產的燒結機中,有28 臺300～495 m2 大型燒結機,總面積達10616m2 ,平均單機面積379m2 ,如表1 所示。2） 設備大型化我國燒結礦產量不僅在數量上增長迅猛,在技術裝備水平上也有一個大飛躍。2005 年生鐵產量34375 萬t ,燒結礦產量達到36923萬t 。2SiO2燒結礦結構以含鐵礦物的連晶為主,渣相連接為輔[4]. 氟含量對自身粘結相強度的影響燒結礦由粘結相與未熔含鐵礦物固結而成, 含量的增加,燒結礦粘結相自身強度下降,燒結溫度越高,下降速度越快,F 含量降低粘結相自身強度的影響越大,大約在F %～%時,℃時,F %～%范圍變化時,粘結相強度隨F 含量增加呈線性降低趨勢,其后變化緩慢。粘結相中鐵酸鈣含量很少,槍晶石含量較多。CaF2) ,減少了形成鐵酸鈣的有效CaO 數量, %時,主要含鐵礦物為磁鐵礦,粘結相主要為鐵酸鈣和硅酸二鈣,槍晶石和玻璃體數量極少. 礦物結構以磁鐵礦連晶為主,局部可見磁鐵礦和鐵酸鈣構成的熔蝕結構,孔洞大小不一,小孔洞多呈圓形, 含量的增加,槍晶石粘結相含量顯著增多,消耗了較多的CaO 和SiO2 ,抑制了鐵酸鈣和硅酸二鈣的生成,鐵酸鈣和硅酸二鈣粘結相含量逐漸減少. 當F %時,硅酸二鈣粘結相幾乎消失,F %時,燒結礦開始以槍晶石為主要粘結相, F %時,鐵酸鈣粘結相幾乎消失, 含量較低時,由于Ca2 + 可溶入Fe3O4 晶格結構中,形成含鈣磁鐵礦,增加了Fe3O4 晶格結構的穩(wěn)定性,阻礙了Fe3O4氧化生成Fe2O3 ,使燒結礦含鐵礦物中赤鐵礦含量較少1 隨著F 含量的增加,槍晶石粘結相增多,抑制CaO 在Fe3O4 中溶解, %時,燒結礦中槍晶石含量幾乎達到最大值,且保持相對穩(wěn)定,磁鐵礦由于穩(wěn)定性下降而大量氧化生成赤鐵礦, %時,燒結礦結構主要以磁鐵礦連晶為主,渣相連接為輔,孔隙含量隨F 含量的增加而減少。 氟對燒結過程復合鐵酸鈣形成的影響鐵酸鈣生成特性是指鐵礦粉在燒結過程中生成復合鐵酸鈣SFCA 的能力,以“鐵酸鈣生成數量”,增加復合鐵酸鈣含量有利于提高燒結礦的強度和還原性. 實驗通過對燒結試樣進行顯微礦相觀察,鑒定了燒結試樣的礦物組成和顯微結構. 生產高堿度燒結礦過程中,在較低溫度時CaO和Fe2O3 先發(fā)生固相反應,生成少量鐵酸鈣,作為低熔點化合物,構成了粘結相形成的起點,然后這少量鐵酸鈣與CaO 及Fe2O3 發(fā)生擴散和間接反應,隨著各鐵酸鈣層的生成與長大,最終形成燒結礦中的復合鐵酸鈣白云鄂博鐵精礦的含鐵礦物是磁精礦,它的鐵酸鈣的生成是建立在磁鐵礦被氧化生成赤鐵礦的基礎之上, ,在燒結過程中,CaF2 可吸收CaO ,SiO2 生成槍晶石(3CaO看火工序要控制好臺車速度,盡量做到厚料層、低溫燒結。配料要嚴格控制燃料用量,減少燒結過程的局部還原性氣氛,并要控制好生石灰粒度及活性度,為CaO 與Fe2O3 的反應創(chuàng)造條件。鐵酸鈣在高堿度燒結礦和溶劑型球團礦中是僅次于鐵氧化物的礦相，用它做粘結相的人造富礦還原性好、強度高，還具有節(jié)能的優(yōu)點[8]綜合考慮鐵酸鈣對強度和還原性兩方面的影響,在燒結過程中要盡可能地創(chuàng)造條件促進CF 生成。一④礦性能對鐵酸鈣含量的影響A 化學成分對鐵酸鈣生成含量的影響對于同一礦種，在粒度相同、Al2O3 和 TFe 含量相近的條件下，SiO2 含量對鐵酸鈣生成量的影響比較大；；在礦種粒度為13 mm 時，SiO2 含量越高，鐵酸鈣的含量就越多； mm 時，SiO2 含量越高，鐵酸鈣的含量就越少。由于各種鐵礦的化學成分和粒度不同，鐵酸鈣的生成含量也不相同。隨著燃料配比的增加，鐵酸鈣的生成含量先增大后減小。由于槍晶石奪取了CaO, 使鐵酸鈣生成量較低出現(xiàn)了低鈣型鐵酸鈣[3]。交織熔蝕結構現(xiàn)象減少, 只有在鐵酸鈣富集區(qū)出現(xiàn), 而以單顆粒獨立存在渣相中, 對鐵氧化物基本沒有起到粘結作用, 對槍晶石使去保護作用, 這是低氟燒結礦比普通燒結礦強度低的其中一個原因。而低氟燒結礦中的鐵酸鈣以細針狀分布于槍晶石渣相中, 少部分以柱狀存在, 并以單顆粒存在于渣相和磁鐵之間, 對鐵氧化物粘結作用減小[3]。Al）2O3 Fe2O3與CaO的比例為2：1另一種鐵酸鈣的類型為包鋼燒結礦中所特有的, 它們大多數為細針狀, 部分為柱狀,經掃描電鏡一能譜分析, 化學組成與分子式構成如表2所示, Fe2O3與CaO的比例為5：1，稱為低鈣型鐵酸鈣它的形成是槍晶石奪取CaO的結果。2SiO2Fe2O3 , 近年來, 國內外做了大量試驗, 經掃描電鏡能譜分析研究表明, 在燒結礦中的鐵酸鈣很少有單純的CaOFe2O3二元系鐵酸鈣。鐵酸鈣： 包鋼燒結礦中的鐵酸