1、 年 第 期总 第 期铁 合 金：作 者 简 介 潘 晶 男，年 月 出 生，年 毕 业 于 北 京 科 技 大 学 冶 金 工 程 专 业，工 程 师。主 要 从 事 烧 结 炼 铁 生 产、技 术 管理 工 作。：。收 稿 日 期 强 化 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 技 术 研 究潘 晶 唐 博 曾 垚 王 子 宏 阮 志 勇朱 德 庆 潘 建 郭 正 启 薛 钰 霄（广 西 柳 钢 中 金 不 锈 钢 有 限 公 司 广 西 玉 林）（广 西 柳 州 钢 铁 集 团 有 限 公 司 技 术 中 心 广 西 柳 州）（中 南 大 学 资 源 加 工 与 生 物 工 程 学 院
2、湖 南 长 沙）摘 要 针 对 传 统 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 工 艺 能 耗 高、强 度 差 等 缺 点，提 出 了 热 风 循 环 和 加 压 自 致 密 化 多 力 场 协同 及 配 加 铬 铁 矿 新 思 路，以 显 著 改 善 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 性 能。经 烧 结 杯 试 验，在 混 合 料 水 分，无 烟 煤 用量，焦 粉 用 量，返 矿 配 比 条 件 下，红 土 镍 矿 基 本 烧 结 性 能 最 佳，烧 结 矿 转 鼓 强 度、烧 成 率、利 用 系 数及 固 体 燃 耗 分 别 为、和。经 铬 铁 矿 和 卡 粉 配 比 优 化 及 多
3、 力 场 协 同 强 化，烧 结性 能 明 显 改 善，尤 其 在 卡 粉 配 比 为 时，相 对 于 基 准 试 验，烧 结 矿 转 鼓 强 度 和 利 用 系 数 分 别 提 高 和，固 体 燃 耗 降 低。烧 结 矿 固 结 机 理 分 析 表 明，多 力 场 协 同 强 化 工 艺 可 促 进 复 合 铁 酸 钙（）的 大量 生 成 和 铁 尖 晶 石 晶 粒 的 明 显 长 大，烧 结 矿 微 观 结 构 更 为 紧 密，从 而 使 烧 结 矿 产 质 量 指 标 显 著 提 高。关 键 词 红 土 镍 矿 铬 铁 矿 多 力 场 协 同 强 化中 图 分 类 号 文 献 标 识 码
4、 文 章 编 号（），（，）（，）（，），前 言火 法 冶 炼 工 艺 是 红 土 镍 矿 处 理 的 主 要 方 法 之一。目 前，火 法 冶 炼 工 艺 主 要 包 括：烧 结 高 炉 法、回 转 窑 电 炉 法（）和 直 接 还 原 磁 选 法。前 两 种 工 艺 主 要 通 过 抑 制 铁 的 还 原，促 进 镍 的 还 原与 回 收 率 的 提 升，适 合 处 理 镍 品 位 较 高、铁 品 位 较低 的 硅 镁 型 红 土 镍 矿。烧 结 高 炉 法 是 我 国 自 主 开发 的 冶 炼 红 土 镍 矿 生 产 镍 铁 新 技 术，主 要 工 序 包 括干 燥 破 碎、配 料、烧
5、结、熔 炼 和 出 铁 浇 铸。目 前，国内 高 炉 法 冶 炼 镍 铁 一 般 采 用 铁 品 位 左 右、镍 品位 左 右 的 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿，生 产 镍 品 位 的 镍 铁 水。烧 结 高 炉 法 是 我 国 生 产 系 不 锈钢 主 要 流 程。年 中 国 不 锈 钢 粗 钢 产 量 为 万，其 中 系 不 锈 钢 产 量 为 万，占 比 高达。因 此，如 何 改 善 烧 结 高 炉 法，对 我 国 不锈 钢 行 业 高 质 量 发 展 具 有 重 要 意 义。然 而，褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 因 吸 附 水 和 结 晶 水 含量 高、铁 品 位 低、高 熔 点
6、矿 物 多、烧 失 量 大 等 特 点，其 烧 结 过 程 中 烧 结 和 冷 却 速 度 快，料 层 收 缩 大，透气 性 不 均 匀，传 热 效 率 低，成 矿 条 件 差，造 成 其 烧 结矿 强 度 差、产 量 低、固 体 燃 耗 高。此 外，兼 顾 入炉 品 位 要 求，烧 结 过 程 无 法 采 用 高 碱 度 生 产 工 艺，进 一 步 恶 化 其 烧 结 性 能，最 终 导 致 烧 结 矿 成 本 偏高，严 重 影 响 不 锈 钢 母 液 的 生 产 成 本。目 前 生 产 过程 主 要 是 通 过 配 加 磁 铁 精 矿，利 用 烧 结 过 程 氧 化 放热 实 现 节 能
7、降 耗，但 是 降 低 铁 水 镍 品 位，而 且 近 些年，铁 精 矿 供 不 应 求，价 格 高，导 致 生 产 成 本 进 一 步增 加。因 此，急 需 开 发 强 化 措 施，提 高 红 土 镍 矿烧 结 矿 强 度，降 低 烧 结 能 耗，改 善 烧 结 产 质 量，这 对烧 结 高 炉 法 红 土 镍 矿 生 产 具 有 重 大 意 义。笔 者 基 于 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 工 艺，结 合 低品 位 的 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 特 点，提 出 了 热 风 循 环 和加 压 自 致 密 化 多 力 场 协 同 及 优 化 配 矿（配 加 铬 铁 矿和 卡 粉
8、）等 技 术，并 通 过 工 艺 矿 物 学 分 析，揭 示 各 强化 烧 结 工 艺 机 理。原 料 性 能 及 研 究 方 法 原 料 性 能烧 结 试 验 所 用 主 要 原 料 化 学 成 分 如 表 所 示。表 主 要 原 料 化 学 成 分 化 学 成 分 菲 律 宾 红 土 镍 矿 印 尼 红 土 镍 矿 铬 铁 矿 卡 粉 酸 泥 氧 化 铁 皮 重 力 灰 除 尘 灰 废 弃 镁 钙 砖 生 石 灰 白 云 石 无 烟 煤 焦 粉 由 表 可 知，试 验 采 用 两 种 红 土 镍 矿，分 别 来 自菲 律 宾 和 印 尼，含 量 为，铁 含 量 为 左 右，烧 损 分 别
9、为 和，均 为 高 铁低 镍 和 高 烧 损 的 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿。铬 铁 矿 铁 品位 为，品 位 为（为），铬 铁 比（）（），、及 含 量分 别 达 到、和，、杂 质 含 量少。卡 粉 铁 品 位 较 高，达 到，、及 铁 合 金 年 含 量 均 较 低。酸 泥、氧 化 铁 皮、重 力 灰、除 尘 灰及 废 弃 镁 钙 砖 作 为 二 次 资 源，其 在 烧 结 中 的 应 用 可充 分 实 现 对 铁、镍、铬 金 属 元 素 的 有 效 回 收。烧 结试 验 所 用 熔 剂 包 括 生 石 灰 和 白 云 石。生 石 灰 含 量 达 到，用 以 改 善 烧 结 混 合 料
10、 制 粒 性 能 及调 节 烧 结 矿 碱 度；白 云 石 和 含 量 分 别 为 和，主 要 用 以 调 节 烧 结 矿 含 量。固 体 燃 料 主 要 包 括 无 烟 煤 和 焦 粉，其 固 定 碳 含 量 分别 达 到 和，、有 害 元 素 含 量 低，可很 好 地 满 足 烧 结 过 程 的 热 量 需 求。烧 结 试 验 主 要 原 料 粒 度 组 成 见 表，铬 铁 矿 粒度 组 成 见 表。表 主 要 原 料 粒 度 组 成 原 料粒 度 组 成（）菲 律 宾 红 土 镍 矿 印 尼 红 土 镍 矿 卡 粉 酸 泥 氧 化 铁 皮 重 力 灰 除 尘 灰 废 弃 镁 钙 砖 生
11、石 灰 白 云 石 无 烟 煤 焦 粉 表 铬 铁 矿 粒 度 组 成 粒 度 组 成 比 例 与 菲 律 宾 红 土 镍 矿 相 比，印 尼 矿 粒 度 较 粗，部 分 高 达，部 分 仅，这 不 利 于 烧 结 混 合 制 粒 及 烧 结 过 程 的 进 行。铬铁 矿 粒 度 很 细，目 部 分 达 到，目 部分 占，是 一 种 典 型 的 铬 铁 矿 精 粉。卡 粉 粒 度相 对 比 较 均 匀，是 一 种 优 质 的 烧 结 原 料。二 次 资 源中，酸 泥、除 尘 灰 及 废 弃 镁 钙 砖 部 分 分 别 达到、及，粒 度 较 粗；氧 化 铁 皮和 重 力 灰 部 分 均 在 以
12、上，粒 度 偏 细。熔剂（白 云 石 和 生 石 灰）部 分 均 在 以 上，很好 地 满 足 烧 结 工 艺 对 其 粒 度 的 需 求。固 体 燃 料中，焦 粉 部 分 达 到，无 烟 煤 粒 度 稍 粗，含 量 为。研 究 方 法红 土 镍 矿 基 准 烧 结 的 工 艺 参 数 依 照 现 场 烧 结情 况 而 定，即：碱 度、含 量 为，返 矿 外 配，红 土 镍 矿 配 比 为 的 菲 律 宾 矿 和 的 印尼 矿，固 体 燃 料 配 比 为 的 无 烟 煤 和 焦 粉；白 云 石、酸 泥、氧 化 铁 皮、重 力 灰、除 尘 灰 及 废 弃 镁钙 砖 配 比 分 别 为、和，其 余
13、 为 红 土 镍 矿。红 土 镍 矿 基 准 烧 结 杯 试 验 中，首 先 按 配 料 方 案进 行 配 料，然 后 混 合，一 次 混 合 为 人 工 混 合，二 次 混合 在 圆 筒 混 合 机 中 进 行，转 速为，充 填 率 为，制 粒 时 间，而 后 取样 检 测 混 合 料 透 气 性、粒 度 组 成、堆 密 度 和 落 下 强度。烧 结 杯 试 验 在 烧 结 杯 中 进行，料 层 高 度 为，点 火 时 间 为，点 火 温度 为，点 火 负 压 为，烧 结 负 压 为。到 达 烧 结 终 点 时，抽 风 负 压 调 低 至，烧结 矿 冷 却 至 后 卸 料。烧 结 饼 经 单
14、 齿 辊 破 碎 机破 碎 后，以 高 度 连 续 落 下 三 次，经 筛 分 分 级，部 分 为 成 品 矿，部 分 为 返 矿。测 定 及计 算 烧 结 相 关 评 价 指 标，包 括 成 品 率、利 用 系 数、转鼓 强 度、固 体 燃 耗 及 返 矿 平 衡 指 数 等。加 压 与 热 风 循 环 协 同 强 化 烧 结 工 艺 示 意 图 如图 所 示。在 热 风 循 环 烧 结 工 艺 中，通 过 加 热 冷 空 气 来 模拟 烧 结 冷 却 机 排 出 的 热 废 气。烧 结 点 火 后 通 过 放置 在 烧 结 杯 顶 部 的 热 风 罩，将 模 拟 的 热 废 气 直 接 输
15、 第 期 潘 晶 等 强 化 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 技 术 研 究 控 制 柜；烟 气 分 析 仪；热 电 偶；加 压 重 物；烧结 料 层；炉 篦 条；真 空 室；热 风 罩；加 压 装 置；烧 结 杯；铺 底 料 层；冷 凝 管；鼓 风 机；烟 囱；加 热 器图 加 压 与 热 风 循 环 协 同 强 化 烧 结 工 艺 示 意 图 送 回 烧 结 料 层，强 化 褐 铁 型 红 土 镍 矿 的 烧 结。通 过对 热 废 气 温 度（）和 通 入 时 间（）的 优 化，确 定 了 最 佳 烧 结 指 标。在 加 压 致 密化 烧 结 工 艺 中，烧 结 点 火 后，通 过
16、 调 节 压 力 装 置 中重 物 的 重 量，为 烧 结 料 层 提 供 了 一 个 持 续 可 变 的 外加 压 力 场。加 压 装 置 底 部 由 炉 篦 条 构 成，以 保 证 外加 压 力 场 作 用 时 烧 结 料 层 透 气 性 良 好；上 部 为 钢 制托 盘，用 于 装 填 加 压 重 物，通 过 调 节 加 压 重 物 质 量，在 范 围 内 优 化 外 加 压 力；上 下 部 由 高 度 钢 棒 焊 接 固 定。在 外 加 压 力 场 和 热 力 场 适宜 参 数 条 件 下，进 行 加 压 与 热 风 循 环 协 同 强 化 烧 结试 验，以 进 一 步 改 善 烧 结
17、 性 能。新 烧 结 工 艺 除 增 设外 加 压 力 场 和 热 力 场 外，其 余 操 作 过 程 与 基 准 烧 结工 艺 一 致。成 品 烧 结 矿 还 原 度（）和 静 态 法 低 温 还 原 粉化 指 数（）分 别 参 照 和 进 行。成 品 烧 结 矿 的 工 艺 矿 物 学 检 测主 要 包 括 物 相 鉴 定 和 微 观 结 构 分 析。前 者 主 要 借助 于 德 国 全 自 动 射 线 衍 射 仪，开 始 角 度，结 束 角 度，步 长 为，步 进 扫 描，计 数 时间，管 压，管 流。射 线 衍 射 分 析（）结 果 通 过 软 件 进 行 物 相 分 析。微 观 结
18、构 主 要 借 助 德 国 光 学 显 微镜 和 荷 兰 环 境 扫 描 电 子 显 微 镜（）进 行 检 测 分 析。通 过 对 成 品 烧 结 矿 工 艺 矿物 的 研 究 揭 示 热 风 循 环 和 加 压 自 致 密 化 多 力 场 协同 及 优 化 配 矿（配 加 铬 铁 矿 和 卡 粉）强 化 红 土 镍 矿烧 结 机 制。结 果 与 讨 论 红 土 镍 矿 基 准 烧 结 性 能烧 结 工 艺 参 数（固 体 燃 料 比 例、水 分 和 返 矿 比例）对 红 土 镍 矿 常 规 烧 结 性 能 的 影 响 如 表 所 示。表 烧 结 工 艺 参 数 对 红 土 镍 矿 常 规 烧
19、 结 性 能 的 影 响 水 分 无 烟 煤用 量 焦 粉 用量 返 矿 比例 转 鼓 强度 烧 成 率 成 品 率 利 用 系 数（）固 体 燃 耗（）返 矿 平衡 系 数 在 无 烟 煤 用 量 条 件 下，当 混 合 料 水 分 由 升 至 时，烧 结 矿 转 鼓 强 度 由 降至；当 混 合 料 水 分 继 续 升 至 时，烧 结矿 转 鼓 强 度 增 至。同 时，当 混 合 料 水 分 由 升 至 时，烧 结 矿 利 用 系 数 由（）增 至（），固 体 燃 耗 由 降 至；当 混 合 料 水 分 继 续 升至 时，烧 结 矿 利 用 系 数 降 至（），铁 合 金 年 固 体 燃
20、耗 略 有 增 加，达 到。虽 然 经 过 优 化 固 体 燃 料 和 水 分，但 是 烧 结 的 固体 燃 耗 仍 然 高。因 此，进 一 步 优 化 了 返 矿 比 例。在返 矿 用 量 的 情 况，烧 结 固 体 能 耗 大 幅 度 下 降，此 时，烧 结 矿 转 鼓 强 度、烧 成 率、利 用 系 数 及 固 体 燃耗 分 别 达 到、（）和。烧 结 矿 强 化 措 施 优 化 配 矿 技 术在 返 矿 配 比，红 土 镍 矿 水 分 的 条 件下，铬 铁 矿 配 比 对 烧 结 性 能 的 影 响 见 图。图 铬 铁 矿 配 比 对 全 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 的 影
21、 响（返 矿 配 比）（）随 铬 铁 矿 配 比 由 增 至，烧 结 矿 转 鼓 强度 由 增 至，利 用 系 数 整 体 变 化 不 大，在（）之 间，固 体 燃 耗 由 增 至。而 当 铬 铁 矿 配 比 进 一 步 增 至，烧 结 矿 转 鼓 强 度 和 利 用 系 数 分 别 降 至 和（），固 体 燃 耗 则 进 一 步 增 至。整 体 上，当 铬 铁 矿 配 比 为 时，烧 结指 标 较 优，烧 结 矿 转 鼓 强 度、利 用 系 数 和 固 体 燃 耗分 别 为、（）和。在 返 矿 配 比，红 土 镍 矿 自 身 水 分 的 条件 下，卡 粉 配 比 对 烧 结 性 能 的 影
22、响 见 图。图 卡 粉 配 比 对 全 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 的 影 响 随 卡 粉 配 比 由 增 至，烧 结 指 标 逐 步 改 善，烧 结 矿 转 鼓 强 度 和 利 用 系 数 分 别 由 基 准 的 和（）增 至 和（），固 体 燃耗 由 降 至。虽 然 随 着 卡 粉 的逐 步 配 入，褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 性 能 明 显 改 善，但 降 低 铁 水 中 的 镍 含 量。综 合 两 者 来 看，选 取 卡 粉配 比 时 进 行 加 压 烧 结 和 热 风 循 环 烧 结 协 同 强化，在 保 证 较 高 镍 含 量 条 件 下，进 一 步 强 化
23、 烧 结 矿指 标。多 力 场 协 同 强 化 技 术分 别 在 基 准 试 验、铬 铁 矿 配 比 及 卡 粉 配 比 进 行 加 压 烧 结 和 热 风 循 环 烧 结 协 同 强 化（外 加压 力、热 风 参 数），以 进 一 步 改善 烧 结 性 能，其 结 果 见 图。图 中，基 准 常 规 烧 第 期 潘 晶 等 强 化 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 技 术 研 究 图 不 同 工 艺 烧 结 试 验 结 果 对 比 结，多 力 场 强 化 基 准 烧 结，多 力 场 强 化 配 加 铬 铁 矿 烧 结，多 力 场 强 化 配 加 卡 粉 烧 结（以 下 图 表 同）。与
24、 基 准 试 验 相 比，在 基 准 试 验 条 件下 进 行 协 同 强 化 后，烧 结 转 鼓 强 度 和 利 用 系 数 及 固体 燃 耗 得 到 明 显 改 善，但 在 配 加 铬 铁 矿 条 件 下进 行 协 同 强 化 烧 结，烧 结 矿 利 用 系 数 和 固 体 燃 耗 仍有 进 一 步 改 善 的 空 间。成 品 烧 结 矿 化 学 成 分 和 冶 金 性 能 分 析各 方 案 成 品 烧 结 矿 化 学 成 分 见 表。表 各 方 案 烧 结 矿 化 学 成 分 方 案 基 准 试 验 中，褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 矿 全 铁 含量 较 低，为，含 量 高，达
25、 到，同 时还 含 有 的 和 的，这 也 就 造成 了 其 烧 结 性 能 远 差 于 普 通 铁 矿。相 对 于 基 准 试验，采 用 多 力 场 协 同 强 化 烧 结 技 术 后，烧 结 矿 含 量 有 所 降 低，由 降 至，这 有 利 于 复合 铁 酸 钙（）的 形 成 和 烧 结 矿 还 原 度（）的 提高。在 配 入 铬 铁 矿 条 件 下，进 行 多 力 场 协 同 强化 烧 结 后，烧 结 矿 全 铁 含 量 有 所 降 低，为，和 含 量 则 分 别 增 至 和。在配 入 卡 粉 条 件 下，进 行 多 力 场 协 同 强 化 烧 结后，烧 结 矿 全 铁 含 量 略 有
26、 增 加，含 量 则 进 一 步 降至。各 方 案 烧 结 矿 冶 金 性 能 结 果 见 表。表 各 方 案 烧 结 矿 冶 金 性 能 方 案 基 准 试 验 烧 结 矿 还 原 度（）为，其 他各 方 案 烧 结 矿 还 原 度（）均 有 不 同 程 度 改 善。各方 案 烧 结 矿 低 温 还 原 粉 化 指 标 优 异，和 均 在 和 以 上，均 在 以 下。这 主 要 因 为 各 方 案 烧 结 矿 含 量 较 高，均在 以 上，使 得 烧 结 矿 在 低 温 还 原 过 程 中 还 原 内应 力 产 生 少，裂 纹 少，进 而 保 证 了 很 高 的 低 温 还 原强 度。整 体
27、 看，各 方 案 烧 结 矿 冶 金 性 能 可 很 好 地 满足 高 炉 生 产 需 求。强 化 烧 结 机 理 研 究成 品 烧 结 矿 的 工 艺 矿 物 学 如 图 和 图 所 示。图 中，铁 尖 晶 石，共 晶 尖 晶 石 型 橄 榄 石，复 合 铁 酸 钙，铬 尖 晶 石，孔 洞，树 脂。结 合 图、图 结 果 可 知，基 准 试 验 中，成 品 烧结 矿 主 要 固 相 为 铁 尖 晶 石，其 呈 粒 状、团 块 状 及 板片 状，分 别 以（，）、（，）、（，）（，）形 式 存 在，是 由 和 部 分 取代 和 而 形 成。除 铁 尖 晶 石 外，烧 结 矿 中 还存 在 少
28、量 粒 状 的 镍 铁 尖 晶 石（）和 块 状 的 铬尖 晶 石（，）（，）。这 三 种 固 相 矿物 晶 粒 分 布 分 散、尺 寸 小、连 接 程 度 差，不 能 被 共 晶 尖晶 石 型 橄 榄 石 和 复 合 铁 酸 钙（）等 液 相 黏 结 相 有效 地 润 湿。共 晶 尖 晶 石 型 橄 榄 石 相 分 为 三 种 类 型，分别 为（，）、铁 合 金 年 图 光 学 显 微 镜 下 烧 结 矿 微 观 结 构 图 扫 描 电 子 显 微 镜 下 烧 结 矿 微 观 结 构 及（，），其 是 由 钙 铁 橄 榄 石（）、钙 镁 橄 榄 石（）及铁 橄 榄 石（）与 铁 尖 晶 石
29、以 不 同 比 例 发 生共 晶 反 应 形 成 的。三 种 共 晶 尖 晶 石 型 橄 榄 石 相 的 和 含 量 较 高，属 于 高 熔 点 矿 物，烧 结 过 程中 其 形 成 需 要 更 多 的 热 量 供 应，造 成 了 固 体 燃 耗 的增 加。复 合 铁 酸 钙（）主 要 呈 针 状、树 枝 状 或 片状，形 成 量 有 限，且 分 布 不 均 匀。综 上 可 知，基 准 试验 中 烧 结 矿 液 相 黏 结 相 对 固 相 的 润 湿 性 差，复 合 铁酸 钙（）生 成 量 较 少，导 致 烧 结 矿 强 度 较 低；而高 熔 点 的 固 相 及 共 晶 尖 晶 石 型 橄 榄
30、 石 相 的 大 量 形成 造 成 固 体 燃 耗 高；高 孔 隙 率（）及 大 孔 薄 壁结 构 的 存 在 使 烧 结 速 度 过 快，烧 结 矿 的 成 矿 条 件 迅速 恶 化，大 大 降 低 了 烧 结 矿 的 产 量。因 此，有 效 强化 红 土 镍 矿 烧 结 至 关 重 要。在 基 准 试 验 条 件 下，采 用 多 力 场 强 化 技 术 后，随 着 热 风 循 环 至 烧 结 料 层，烧 结 过 程 热 力 学 条 件 改善，可 以 观 察 到 有 更 多 的 复 合 铁 酸 钙（）形 成。同 时，由 于 高 温 保 温 时 间 的 延 长 和 烧 结 料 层 温 差 的减
31、 小，烧 结 过 程 传 热 传 质 条 件 明 显 改 善，尖 晶 石 型 橄榄 石 相 由 三 种 转 化 为 一 种，即（，），促 进 了 液 相 的 均 质 化。而 在 外 加 压 力 场 的 共同 作 用 下，烧 结 料 层 实 现 致 密 化，铁 尖 晶 石 晶 粒 逐渐 长 大，相 互 之 间 连 结 程 度 增 强，可 以 更 好 地 被 复合 铁 酸 钙（）及 尖 晶 石 型 橄 榄 石 相（，）黏 结，形 成 了 更 为 紧 密 的 交 织 结 构，有 利 于 烧 结 矿 强 度 和 产 率 的 提 高。而 且 外 加 热 力场 携 带 的 额 外 物 理 热 可 减 少
32、烧 结 过 程 中 无 烟 煤 的消 耗，降 低 烧 结 矿 固 体 燃 耗，同 时 实 现 对 的 减排。因 此，采 用 多 力 场 协 同 强 化 技 术 可 显 著 改 善 红土 镍 矿 的 烧 结 性 能，有 效 降 低 了 的 排 放。在 配 加 铬 铁 矿 的 条 件 下，采 用 多 力 场 强 化 第 期 潘 晶 等 强 化 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 技 术 研 究 技 术 后，由 于 烧 结 过 程 中 热 力 学 及 动 力 学 条 件 的 改善，共 晶 尖 晶 石 型 橄 榄 石 逐 渐 转 变 为 一 种，以（，）形 式 存 在，促 进 了 烧 结 液 相
33、的 均质 化，有 利 于 烧 结 矿 强 度 的 提 高；同 时 随 着 铬 铁 矿的 有 效 填 充，烧 结 料 层 的 进 一 步 致 密 化，烧 结 过 程传 热 传 质 条 件 的 显 著 提 高，铁 尖 晶 石 晶 粒 进 一 步 聚集 长 大，固、液 相 间 形 成 了 更 为 紧 密 的 交 织 织 构。因 此，相 对 于 基 准 试 验，烧 结 矿 产 量 及 强 度 大 幅 提高。同 时，在 外 加 热 力 场 作 用 下，烧 结 矿 固 体 燃 耗与 基 准 试 验 相 差 不 大，烧 结 性 能 显 著 改 善。在 配 加 卡 粉 的 条 件 下，采 用 多 力 场 强
34、化 技 术 后，由 于 卡粉 烧 损 低，铁 品 位 高，在 多 力 场 作 用 下，复 合 铁 酸 钙（）含 量 将 进 一 步 增 多，铁 尖 晶 石 晶 粒 连 接 成片，进 一 步 聚 集 长 大，烧 结 矿 微 观 结 构 更 为 紧 密，促进 烧 结 矿 产 质 量 指 标 更 为 显 著 地 改 善。结 论（）经 混 合 料 水 分、固 体 燃 料 用 量 及 返 矿 配 比优 化，在 混 合 料 水 分，无 烟 煤 用 量，焦粉 用 量，返 矿 配 比 条 件 下，红 土 镍 矿 基 本烧 结 性 能 最 佳，烧 结 矿 转 鼓 强 度、烧 成 率、利 用 系 数及 固 体 燃
35、 耗 分 别 为、（）和。（）通 过 铬 铁 矿 及 卡 粉 配 比 优 化，在 铬 铁 矿 配比 时，烧 结 指 标 较 优，烧 结 矿 转 鼓 强 度、利 用 系数 和 固 体 燃 耗 分 别 为、（）和。而 随 卡 粉 配 比 增 加，红 土 镍 矿 烧 结 性 能明 显 改 善，但 这 会 在 一 定 程 度 上 降 低 铁 水 中 的 镍 含量，综 合 来 看，在 保 证 较 高 镍 含 量 条 件 下，选 取 卡 粉配 比 有 利 于 进 一 步 强 化 烧 结 矿 指 标（）在 基 准 试 验、铬 铁 矿 配 比 及 卡 粉 配 比 条 件 下 分 别 进 行 加 压 烧 结 和
36、 热 风 循 环 烧 结 协 同强 化（外 加 压 力、热 风 参 数），各 方 案 烧 结 矿 指 标 均 有 不 同 程 度 改 善。其 中，在 卡粉 配 比 时 烧 结 指 标 最 佳，相 对 于 基 准 试 验，烧结 矿 转 鼓 强 度 和 利 用 系 数 分 别 提 高 和，固 体 燃 耗 降 低。（）相 对 于 基 准 试 验，采 用 多 力 场 协 同 强 化 工艺 烧 结 矿 中 复 合 铁 酸 钙（）含 量 均 明 显 增 多，铁尖 晶 石 晶 粒 逐 渐 长 大 或 连 接 成 片，烧 结 矿 微 观 结 构更 为 紧 密，加 之 烧 结 矿 孔 隙 率 的 降 低，促 进
37、 了 烧 结矿 产 质 量 指 标 显 著 地 改 善。参 考 文 献，：，（）：刘 安 治，李 韩 璞 红 土 镍 矿 冶 炼 工 艺 分 析 现 代 冶 金，（）：冉 登 高 采 用 技 术 生 产 镍 铁 合 金 的 工 艺 中 国科 技 信 息，（）：张 涛，左 海 滨，张 建 良 等 高 配 比 红 土 镍 矿 在 烧 结 生 产中 的 应 用 分 析 烧 结 球 团，（）：，樊 波，王 志 花，王 介 超，等 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 实 验研 究 铁 合 金，（）：郭 恩 光 褐 铁 矿 型 红 土 镍 矿 烧 结 行 为 研 究 及 工 艺 优 化 重 庆 大 学，潘 料 庭 红 土 镍 矿 烧 结 生 产 实 践 研 究 与 探 讨 铁 合金，（）：周 永 平，马 辉，王 洪 顺，等 红 土 镍 矿 烧 结 实 验 研 究 河 南 冶 金，（）：，潘 料 庭，杨 静，许 严 邦 红 土 镍 矿 烧 结 配 加 添 加 剂 的 工业 试 验 烧 结 球 团，（）：，：，（）：铁 合 金 年
