烧结矿是高炉炼铁最主要的含铁原料,烧结矿质量和冶金性能对高炉冶炼指标和整个钢铁生产流程经济成本控制起着至关重要作用。因此,合理利用烧结原料生产优质烧结矿是目前钢铁企业降低生产成本、提高经济效益、在激烈竞争中立于不败之地的一条必然选择。鉴于某钢铁企业存在现场烧结矿低温还原粉化率低的问题,本文便是受该钢铁企业委托,要求提高其现场烧结矿低温还原粉化性能5%,为现场烧结生产提供技术支持和理论指导。为此,本文首先针对现场相关生产和烧结用料数据,借助化学分析、矿相检测等手段分析现场烧结矿低温还原粉化率低的原因,应用烧结杯试验和烧结矿冶金性能检测装置,从生石灰配比、南非精粉含量、粉烧含量等因素提出初步改善措施。其次,系统地考察了烧结优化配矿和烧结工艺参数对烧结的影响,研究对烧结矿成品率、垂直烧结速度、转鼓指数和低温还原粉化指数RDI+3.15的影响规律,获得最佳的烧结优化配矿方案和烧结工艺参数。通过研究,得出以下主要结论:(1)造成该钢铁企业烧结矿低温还原粉化率低的原因主要有,生石灰配比较低、有害杂质TiO2含量高、粉烧配比高、烧结原料粒度较粗、烧结配矿结构不合理等;(2)调整后的生石灰配比4.5%,南非精粉含量0、粉烧配比6%,粘结相中铁酸钙相含量增加,硅酸盐含量降低,烧结矿低温还原粉化性能得到初步改善;(3)自产铁精矿配比20%(司营和研山配比分别为5%、15%)、巴卡配比15%、纽曼配比30%、一钢粉配比1.76%、硼铁矿配比2%时,烧结过程的成品率、垂直烧结速度、转鼓指数和低温还原粉化指数RDI+3.15等指标均较优,是较为合理的烧结优化配矿方案;(4)随着碱度的升高,成品率、转鼓指数呈先升高后降低的趋势,垂直烧结速度、低温还原粉化性能呈逐渐升高趋势,赤铁矿含量逐渐降低,粘结相中铁酸钙含量逐渐升高,碱度2.1时为最佳碱度,此条件下,成品率为76.53%,垂直烧结速度为23.01 mm/min,转鼓指数为65.65%,低温还原粉化指数RDI+3.15为68.89%;(5)随着MgO含量的升高,成品率稳定不变,垂直烧结速度、转鼓指数和低温还原粉化性能均呈逐渐下降趋势,Mg2+固溶于Fe3O4晶格,抑制了磁铁矿氧化生成赤铁矿,粘结相中硅酸盐含量增多,1.9%MgO为最佳MgO含量,此条件下,成品率为81.52%,垂直烧结速度为21.47 mm/min,转鼓指数为67.43%,低温还原粉化指数RDI+3.15为62.38%。