高铝铁矿市场资源比较充裕,成本优势明显。日钢在成功解决高铝铁矿烧结问题的基础上,又在冶炼过程中解决造渣问题,以保证渣相组成合理,炉况顺行,实现了氧化铝负荷70~80kg/t的正常冶炼。
针对高铝铁矿冶炼的负面影响,日钢在炉料结构以及炉渣组戍控制研究方面取得了以下进展:
高铝铁矿是指铁矿石中含三氧化二铝(Al2O3)较高的矿石。
Al2O3在高炉冶炼时,全部进入炉渣。炉渣中Al2O3含量高时,便影响炉渣流动性和降低脱硫能力。当炉渣中Al2O3<10%时,炉渣熔点小于1400℃,而Al2O3>20%时,熔点就升高,炉渣变稠,高炉排渣不顺。炉渣中Al2O3和SiO2的平衡极其重要,当SiO2/Al2O3=2.36时,炉渣流动性最好,此时Al2O3 15%,SiO2 35.4%。
(1)提高烧结矿中FeO含量。综合入炉铁矿石FeO含量大约在8%~10%,远高于同行业内的水平,尤其是酸性烧结矿的FeO控制在12%~14%。烧结矿内FeO含量增高,虽然要提高烧结温度,增加高炉燃料消耗,但能有效控制烧结矿的低温还原粉化率。生产实践表明,RDI每升高5%,燃料比上升1%,产量下降1.5%。因此,日钢高炉考虑综合指标,取得了非常好的效益。
(2)调节炉渣中氧化镁(MgO)含量,控制炉渣中MgO:Al2O3=0.65~0.80,三元碱度R3=1.50+0.05,四元碱度R4=0.95+0.05,获得合理渣相组成,改善炉渣流动性。同时,改善炉渣的脱硫能力。
(3)提高铁水物理热。随着渣中Al2O3含量的增加,炉渣的熔化温度明显上升,有利于高炉炉缸的蓄热,操作时要保证铁水物理热T=1500±20℃,来改善渣铁流动性。
(4)适当提高冶炼渣量,控制烧结矿的Al2O3/SiO2比。提高烧结矿内Al2O3含量的同时考虑适当提高SiO2含量,增加炉渣的稳定性。一般高炉冶炼高铝铁矿的经验,控制Al2O3/SiO2比为0.1~0.35,以保证烧结矿的质量,随着Al2O3/SiO2比上升,Al2O3含量增加,烧结矿中玻璃质易于形成,烧结矿强度直线下降。日钢的高炉冶炼中炉渣Al2O3/SiO2比已经提到0.5~0.6,仍可以满足高炉操作,获得较好的效益。
(5)摸索出不同Al2O3含量炉渣下适宜的工艺措施,为实现低成本冶炼奠定基础:ω(Al2O3)=15%~17%,控制炉渣二元碱度1.05~1.15,三元碱度1.50左右,四元碱度0.97左右,MgO/Al2O3比0.65~0.70,炉温控制ω[Si]<0.40%,可以保证物理热达到1480℃以上,冶炼顺利。
高铝铁矿石选矿工艺:重选工艺一般为:洗矿—破碎—筛分—跳汰,主要设备为洗矿机、破碎机、振动筛、跳汰机。
强磁选工艺一般为:洗矿—破碎—筛分—强磁选,主要设备为:洗矿机、破碎机、振动筛、干式强磁选机。