摘要     本文根据包钢烧结原料特点，在技术中心试验室进行了烧结配加皮尔巴拉混合矿(以下简称BP矿粉)的烧结杯试验研究。试验结果表明：当BP矿粉用于四烧的新原料系统时，其配比在20～30％之间比较适宜(指占含铁料，以下同)，30％的配比最好；BP矿粉配比高于30％，不仅会使烧结矿的冶金性能变差，还会增加烧结生产成本(因为进口矿粉的价格高于我们外购国内铁精矿的价格)。另外试验结果还表明：BP矿粉用于旧原料系统是可行的，旧原料系统配加BP矿粉后，有利于烧结利用系数的提高，燃耗的降低以及烧结矿质量的改善。

根据公司“十一·五”规划，包钢炼铁厂要实现年产生铁1000万吨的生产规模，必须加大炼铁原料的生产能力，这样才可以满足今后总计容积12380m³，6座高炉的生产需要。目前包钢烧结用进口矿粉主要来自澳大利亚哈姆斯利公司所生产的粉矿，另外还用少量的委内瑞拉矿粉和印度矿粉，由于包钢没有混合料场，外购国内铁精矿和外购进口矿难以达到均匀混合，因而会影响烧结生产的稳定。而澳大利亚力拓矿业集团所生产的BP矿粉则解决了这样的难题，该粉矿在出厂前已经达到了均匀的混合，因此可以保证生产的稳定。包钢若在烧结所用进口矿粉及高炉所用进口块矿全部采用澳大利亚的BP矿粉和块矿，在一定程度上保证了烧结用料的稳定，从而保证了烧结生产，乃至高炉炼铁的稳定。2006年7月技术中心的技术人员针对包钢明年进口矿粉的用料情况，在实验室进行了烧结配加BP矿粉的烧结杯试验研究，以对生产以及公司的采购提供参考。

1    试验方案、试验原料

1．1试验方案

    本次试验针对包钢两个原料系统分别进行的。一个是针对一烧、二烧、三烧85％自产混合精矿+15％进口矿粉的原料系统，进行用。BP矿粉代替现进口矿粉的烧结杯试验；另一个是针对四烧车间全部使用外购国内铁精矿+外购进口矿粉的原料系统，进行外购国内铁精矿配加不同比例BP矿粉烧结杯试验，试验方案如下：

    (1)80％外购国内铁精矿+20 %BP矿粉，试验编号为B一20；

    (2)70％外购国内铁精矿+30％BP矿粉，试验编号为B一30；

    (3)60%外购国内铁精矿+40%BP矿粉，试验编号为B一40；

  (4)50％外购国内铁精矿十50%BP矿粉，试验编号为B一50；

    (5)85％自产混合铁精矿+15％进口矿粉(包钢目前正在使用)，试验编号为JA；

    (6)85％自产混合铁精矿十15％BP矿粉，试验编号为JB。

1．2试验原料

    试验用外购国内铁精矿取自四烧车间的混合料场，进口矿粉以及熔剂、燃料均取自炼铁厂的原料车间，BP矿粉由力拓铁矿公司提供。试验用含铁原料、熔剂及燃料化学成分及粒度组成见表1和表2。

    由表1可以看出，本次试验所取外购国内铁精矿的品位为65．55％，SiO₂含量为5．42％，F、S、K₂O和Na₂O的含量均远远低于包钢自产混合精矿，外购国内铁精矿的Al₂O₃含量为0．75%，高于自产混精；本次试验所用BP矿粉与试验所取进口矿粉(包钢目前生产所用)相比，BP矿粉的品位高2．62个百分点，SiO₂含量低0．2个百分点，Al₂O₃含量比较接近，另外S、K₂O和Na₂O的含量也低于包钢目前所使用的进口矿粉。

    由表2含铁料的粒度组成看，外购国内铁精矿一100目所占比例与自产混精基本接近，但一200目的所占要低于自产混精，也就是说，外购国内铁精矿粒度相对较粗，自产混合精矿相对粒度较细；本次试验所用的BP矿粉与进口矿粉相比，粒度略粗。

2    试验结果及分析

2．1烧结工艺指标的变化

  烧结杯试验结果列于表3。

    由表3可以看出：

    2．1．1  针对四烧车间原料系统，当全部采用外矿(外购国内铁精矿+BP矿粉)进行烧结试验时，其试验结果如下：

    *烧结利用系数随着BP矿粉配比的增加而增加(见图1)；

    *燃耗先是随着BP矿粉配比的增加而有所降低，当配比达到50％之后，又随着BP矿粉配比的增加而增加(见图1)；

    *烧结矿转鼓强度指数则随着BP矿粉配比的增加而增加，但当．BP矿粉配比达到50％时，其烧结矿的转鼓强度又有所降低(见图1)。

    当BP矿粉配比为20％时，烧结利用系数为1．27t／m²．h，燃耗为47．91kg／t，转鼓强度指数为66％，与BP矿粉配比为20％为基准点比较如下：

    (1)当BP矿粉配比提高至30％时，烧结利用系数可提高4．72个百分点，燃耗降低1．78kg／t，转鼓强度提高4．0个百分点；

    (2)当BP矿粉配比提高至40％时，烧结利用系数可提高7．87个百分点，燃耗降低1．22kg／t，转鼓强度提高4。34个百分点；

    (3)当BP矿粉配比提高至50％时，烧结利用系数可提高8.66个百分点，燃耗增加2．88kg／t，转鼓强度提高2．44个百分点；

2．1．2  对于旧原料系统，用BP矿粉代替目前使用的进口矿粉，烧结利用系数可提高13．08个百分点，燃耗可降低2．77kg／t，转鼓强度提高1．67个百分点；

2．1．3  根据本次试验结果，全部使用外购铁精矿进行烧结生产，且采用20％的BP矿粉配比(占含铁料)，与包钢旧原料系统所采用的85％自产混精+15％BP矿粉相比，可降低烧结固体燃耗12．92kg／t，且对烧结矿的转鼓强度无明显影响。

2．2烧结矿化学成分的变化(见表4)

    从表4可以看出：无论对于新原料系统，还是对于旧原料系统，随着BP矿粉配比的增加，烧结矿的化学成分均无明显变化。

2．3烧结矿冶金性能的变化(见表5)

  根据表5可知：

  *对于四烧新原料系统，随着BP矿粉在烧结含铁料中配比的增加，其还原性在逐渐降低，低温还原粉化指数在逐渐变差。但当BP矿粉配比达到50％时，其烧结矿的还原性又变好，这是由于烧结增加BP矿粉配比至50％后，会明显降低烧结矿的FeO含量，从而导致其还原性的升高。烧结配加BP矿粉后，随着其配比的增加，烧结矿的软熔性能无明显变化。

    *当用BP矿粉替代目前的进口矿粉，烧结矿的还原性由85．9％降低至80．9％(降低5．0个百分点)，低温还原粉化指数(+3．15mm)由69．3％提高到72．9％(提高3．6个百分点)，烧结矿的软熔性能略有变差。

3  结论

(1)本次试验所用BP矿粉的品位为62．52％，SiO₂含量为4．7％，Al₂O₃含量为2．22％。与试验所取进口矿粉(包钢目前生产所用)相比，BP矿粉的品位高2．62个百分点，SiO₂含量低0．2个百分点，A1₂O₃含量低基本接近，另外S、K₂O和Na₂O的含量也低于进口矿粉，且BP矿粉的粒度要粗于进口矿粉。

    (2)对于四烧车间全部使用外购铁精矿的原料系统，烧结配加BP矿粉后，利用系数随着BP矿粉配比的增加而增加；燃耗先是随着BP矿粉配比的增加而有所降低，但当BP矿粉配比达到50%时又有所增加；烧结矿转鼓强度指数的变化与燃耗的变化正相反；烧结矿化学成分无明显变化；烧结矿的还原性和低温还原粉化指数则随着BP矿粉配比的增加而有所变差；烧结矿的软熔性能无明显变化。

  (3)对于一烧、二烧、三烧所使用的旧原料系统，用BP矿粉代替目前使用的进口矿粉，烧结利用系数可提高13．08个百分点，燃耗可降低2．77kg／t，转鼓强度提高1．67个百分点；烧结矿化学成分无明显变化；烧结矿的还原性由85．9％降低至80．9％，低温还原粉化指数(+3．15mm)由69．3％提高到72．9％，烧结矿的软熔性能略有变差。

  (4)综上所述，当BP矿粉用于四烧的新原料系统时，其配比在20～30％之间比较适宜，30%的配比最好。BP矿粉配比高于30 %，不仅会使烧结矿的冶金性能变差，还会增加烧结生产成本(因为进口矿粉的价格高于我们外购国内铁精矿的价格)。试验结果还表明：BP矿粉用于旧原料系统是可行的，旧原料系统配加BP矿粉后，有利于烧结利用系数的提高，燃耗的降低以及烧结矿质量的改善。

                                                                                                (包头钢铁(集团)公司有限责任公司技术中心)