[科普中国]-酸性烧结矿

酸性烧结矿(acid sinter)是指碱度(CaO/SiO2)小于0.5的烧结矿，由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成。酸性烧结矿的含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿，主要黏结相矿物为铁橄榄石(2FeO·SiO2)，钙铁橄榄石(CaOFeOSiO2)。

简介酸性烧结矿(acid sinter)是指碱度(CaO/SiO2)小于0.5的烧结矿，由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成1。

成分酸性烧结矿的含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿，主要黏结相矿物为铁橄榄石(2FeO·SiO2)，钙铁橄榄石(CaOFeOSiO2)2。

特点红热的酸性烧结矿在冷却过程中不发生自然粉化。它的机械强度较高，但FeO高，还原性差，软熔温度低；单独使用此种矿入炉冶炼，需加入大量石灰石；而且还原性差，导致高炉产量低、焦比高。现代高炉除某些特殊情况外，已不使用此种烧结矿3。

酸性烧结生产中存在的问题1.利用系数低，产量损失大

生产酸性烧结矿时熔剂配加很少甚至不配加导致如下情况：

（1）在制粒时粘结不足，使造球效果不好，原始透气性变差；

（2）熔剂对泥合料的预热作用基本无，同时外加蒸汽的不足使泥合料的料温低；

（3）熔剂中CaO对燃料燃烧的催化作用没有，使燃料燃烧速度慢熔融层厚度增大降低了烧结生产中的过程透气性；

（4）由于生灰消化成极细的消石灰胶体颗粒，它具有较大的比表面积，可以吸附和持有大量水分而不丢失物料的松散性和透气性消除过湿层，而酸性烧结生灰很少导致混合料的湿容量变小过湿层现象较高碱度严重。

2.生产中形成大块

生产大于40mn的粒级多，据有关报道有时高达45%，主要是因为酸性烧结时烧结料的原始透气性和过程透气性均较高度差，使垂直烧结速度明显低于高碱度烧结，导致液相充分形成大块。

3.强度较高碱度烧结矿低

低碱度烧结矿形成液相为高温产生的硅酸盐玻璃相与铁橄榄石，因此虽然液相较高碱度充分，但但强度比高碱度形成的针状铁酸钙（SFCA）低。

4.酸性烧结燃耗高

燃料配比比高碱度烧结矿高，这是因为酸性烧结矿的成矿机理有别于高碱度烧结矿，高碱度烧结矿的粘结相主要为针状铁酸钙（SFCA）而酸性烧结矿的主要粘结相为高温产生的硅酸盐玻璃相与铁橄棪石；同时为了提高酸性烧结矿的强度促进液相的生成加大的燃料的配比2。

应对措施1.提高利用系数措施

1）强化制粒；

2）降低料层：在与高碱度烧结铺同样料层厚度时低碱度烧结的垂直烧结速度大幅降低；

3）增强水分的稳定性：酸性烧结矿泥合料的适宜水分的范围较窄，生产过程中重点对水分的稳定控制采取了一系列的指施；

4）提高料温：由于基本无熔剂而且冬季生产企业蒸汽不足且采取的是无热筛工艺导致混合料温度低，透气性差。

生产中采取在保证不烫皮带的前提下，环冷的冷却风机尽可能多停达到提高返矿温度来提高昆合料温度，提高透气性并消除过湿层的目的。

2.大块问题的解决

1）将料层减薄；

2）适当增大燃料配比使酸性烧结矿中生成一定的玻璃相物质（在一定程度上降低了强度）使大块的比例下降。

3.强度度的提高

加大了燃料配比，使FeO和强度都达到一个最佳值3。

生产过程工艺设备可能出现问题及其措施1.大块堵漏嘴问题

问题：由于大于40mm以上的块矿明显较高碱度高，导致生产中矿堵漏嘴的问题发生较多。

指施：应多注意成品系统中溜槽漏嘴的大小，尽可能避免大块堵漏嘴现象出现。

2.红料烫皮带

问题：酸性烧结的燃料配比高，大块多，且对水分稳定、料温要求高，有时过红料。

指施：在实际生产中应增大冷却机的冷却强度，多加注意成矿系统皮带突发故障造成带负荷停机烫坏皮带，及时打水冷却。

3.点火强度的调整

问题：由于点火器的400m2设计是按照高碱度料层750nmm，机速2.8m/min设计的，生产酸性烧结矿时由于液相量的减少，燃料配比的升高，料层厚度，负压，机速等工艺参数将在实际生产中重新探索。

指施：探索料层厚度、负压、机速最佳匹配参数，对点火强度进行调整，以获得最佳的烧结质量。

4.混合机内衬板磨损严重

酸性烧结基本不加熔剂导致在加水混合及造球中衬板不粘料，泥合料直接对衬板进行冲刷，使衬板磨损严重。

5.单辊破碎机的维护及改造

问题：酸性烧结矿在生产中由于在烧结时较高碱度矿液相充分，会增大单辊破碎的故障率。

指施：要求单辊刮料刀与台车间的距离在保证两者不刮、卡的前提下尽可能小，防止带料或个别矿未经破碎直接从该空隙漏下造成大块堵漏嘴。

6.大烟道温度的控制

酸性烧结由于燃料配比高及埀直烧结速度慢，使机尾高温段风箱带入的热量较高碱度多，导致大烟道温度明显显高于高碱度烧结，需要注意大烟道温度的降低达到对电场及抽风机叶轮的保护2。

进一步降低酸性烧结矿碱度有关措施1）在工业性试验中确定最佳的工艺参数（料层厚度、机速、烧结负压等）；

2）多加注意FeO变化，严格控制FeO指标变化，防止红料的出现，以及由于红料而下大块，烫坏皮带等

3）加强对单辊破碎机、圆筒衬板，以及成品系统的皮带等的点检维护，如：单辊破碎机的维护与改造，环冷冷却强度的提高，泥合机衬板的磨损，成品溜槽尺寸的改造等3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学