摘要
近年来，包钢炼铁高炉的各项技术经济指标虽然在不断的进步，但因白云鄂博矿的冶炼特殊性，与国内同类型高炉相比差距很大，处于落后水平。包钢第三次跨越的宏伟目标，就是在“十一·五”期间钢铁产量达到1000万吨以上。这对炼铁系统提出了新的更高的要求。如何根据包钢炼铁的原料条件，合理进行铁资源的配置，开发出满足高炉强化冶炼需要的高质量原料，成为包钢炼铁生产亟待解决的问题。 本文在搞清白云鄂博特殊矿的烧结成矿机理基础上，特别是K、Na、F、MgO在成矿过程中对烧结性能的影响，找出包钢烧结矿合适的碱度、MgO含量及矿物组成。运用互补性原理，探讨了与之搭配的其他铁矿石的种类和配比，以优化烧结矿和球团矿的配矿结构，改善烧结矿和球团矿的质量及其综合炉料的冶金性能。针对白云鄂博矿的特殊性，采取技术措施减弱其不利影响，最大限度地提高包钢高炉的利用系数，降低生铁成本。 首先，本文对包钢混合精矿、澳矿及其混合矿(85％包钢混合精矿+15％澳矿)进行了包括同化性能、液相流动性能、铁酸钙生成能力、粘结相强度、连晶性能在内的烧结基础特性试验研究。研究表明，包钢混合精矿配加澳矿粉后，其混合矿与CaO的反应性得到提高，有利于铁酸钙的生成；加入澳矿的混合矿液相流动性较包钢混合精矿有所下降，粘结相强度有所升高；包钢混合精矿配加澳矿粉后进行烧结生产，可以提高包钢烧结矿的质量。包钢混合精矿的连晶性能极佳，在生产球团矿的铁矿粉中配加一定比例的包钢混合精矿是值得研究的。 为进一步加深对白云鄂博矿特殊性的认识，研究其和外购普通铁矿在烧结、冶炼工艺中的差异，试验进行了不同外购铁矿品种、不同外购铁矿配比及不同烧结矿碱度对烧结工艺指标、烧结矿性能的影响研究。并在试验研究的基础上，进行了80％和50％两种外购铁矿配比的烧结和炼铁工业试验，取得了良好的效果。 采用多元线性回归分析的方法，对不同烧结工艺(一烧、二烧)条件下所生产的烧结矿的化学成分、矿物组成、冶金性能及其相互影响关系进行研究。提出满足包钢高炉冶炼需求的冶金性能优良的烧结矿的化学成分、矿物组成；并通过建立神经网络模型，用于指导烧结矿的配矿和生产工艺参数的控制。 白云鄂博铁精矿中集中存在于强磁氧化精矿中的含铁硅酸盐矿物，分离难度大。含铁硅酸盐矿物属于K、Na、F等有害杂质含量高、难还原的部分。为了削弱白云鄂博铁矿的特殊性，进行了包钢混合精矿去除氧化矿强磁精矿后的烧结矿试验研究。研究结论表明，有利于烧结燃料消耗的降低以及转鼓强度指数的提高；有利于烧结矿品位的提高和SiO<,2>含量降低，且K、Na、F等其它有害元素也相应的降低；有利于改善烧结矿冶金性能；可以使高炉中的软熔带下移，有利于高炉强化冶炼。包钢混合精矿粒度细、结晶性能好，随着其中K、Na、F含量的降低，而且外购细粒度球团铁精矿供料不足。研究认为包钢球团矿中自产混合铁精矿的配比应该控制在60％以内，可以满足高炉冶炼对球团矿高温冶金性能和抗压强度的要求。 在包钢含氟铁精矿中配加轻烧白云石粉，进行不同碱度、不同MgO含量的球团矿的开发研究，以便进一步降低包钢烧结矿的MgO含量。试验研究表明，生产的含MgO球团矿不论是化学成分还是物理指标均满足高炉生产需求。同时此含MgO球团矿还原度提高、膨胀率下降、低温还原粉化指数明显下降、球团矿滴落温度升高，有利于高炉炉况的顺行和炉缸温度的提高。 最后，对包钢不同烧结矿、球团矿和块矿比例的综合炉料结构的还原性能、软化性能等冶金性能进行了分析研究，结合包钢烧结矿、球团矿的优化，对比分析国内外先进高炉的综合炉料结构，找出了满足包钢1000万吨生铁需求的、合理的的综合炉料结构。
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