二氧化硫是保证烧结矿具有较高强度的前提
随着包钢选矿技术的不断进步,铁精矿品位日趋提高,目前自产白云鄂博铁精矿的SiO2含量已降低到210%~410%,为低硅烧结矿的生产及高炉采用低硅烧结矿冶炼提供了物质基础。由于铁矿粉中的SiO2是烧结过程中产生足够液相以使物料粘结的基础,也是保证烧结矿具有较高强度的前提,所以采用低硅铁矿粉烧结时,烧结矿质量特别是机械强度可能明显变差。尤其对于白云鄂博铁矿粉来说,由于富含CaF2、K2O、Na2O,在烧结过程中CaF2可吸收CaO和SiO2生成枪晶石,从而减少形成铁酸钙的有效CaO数量,使铁酸钙的生成量显著降低;而K2O和Na2O主要分布于硅酸盐玻璃质中,是玻璃质的稳定剂,有利于玻璃质的形成,也会抑制铁酸钙的生成。
根据正交试验结果可知,极差越大,对粘结相强度影响越大。各因素对包钢低硅烧结矿粘结相强度影响的强弱顺序是:烧结温度>碱度>MgO含量>SiO2含量。根据极差分析可知,A条件(即SiO2)中最优为A1(表1中Σ(1)/12为451,粘结相强度最高值),依此类推,粘结相强度的最优烧结参数水平为A1B2C1D4,即SiO2含量4.0%,碱度2.5,烧结温度1200℃,MgO含量116%。因此,在碱度一定的情况下,包钢铁矿粉生产的烧结矿铁酸钙含量远低于普通烧结矿,低硅烧结矿的强度问题就更加突出。为此,我们通过微型烧结试验研究了包钢低硅烧结条件下,烧结温度、配碳量、烧结矿碱度、SiO2含量、MgO含量等参数对烧结矿粘结相强度的影响,并在此基础上进行了烧结杯验证试验,为包钢优化低硅烧结选矿工艺参数提供了依据。