不同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响

采用光学显微镜对不同碱度司家营烧结矿进行了研究。结果表明：司家营烧结矿碱度从1．7增加到1．9时,烧结矿显微结构由斑状—粒状结构过渡到交织熔蚀结构,相应的烧结矿转鼓指数和还原性升高,低温还原粉化性能得到改善。司家营烧结矿碱度从1．9增加到2．1时,烧结矿显微结构由交织熔蚀结构向斑状结构过渡,相应的烧结矿转鼓指数和还原性降低,低温还原粉化性能恶化。司家营烧结矿碱度为1．9时,烧结矿的转鼓指数、还原性和低温还原粉化性能最好。     

不同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响

采用光学显微镜对不同碱度司家营烧结矿进行了研究.结果表明:司家营烧结矿碱度从1.7增加到1.9时,烧结矿显微结构由斑状-粒状结构过渡到交织熔蚀结构,相应的烧结矿转鼓指数和还原性升高,低温还原粉化性能得到改善.司家营烧结矿碱度从1.9增加到2.1时,烧结矿显微结构由交织熔蚀结构向斑状结构过渡,相应的烧结矿转鼓指数和还原性降低,低温还原粉化性能恶化.司家营烧结矿碱度为1.9时,烧结矿的转鼓指数、还原性和低温还原粉化性能最好.     

全钒钛矿高炉冶炼合理炉料结构的探讨

在模拟高炉冶炼过程的条件下,研究了各种类型钒钛铁矿石(烧结矿、球团矿、块矿)的低温、高温还原和熔滴性能,特别是钒钛烧结矿碱度与高温冶金性能的关系及其对低、高温区域还原过程和钛还原行为的影响。在此基础上确认了全钒钛铁矿石高炉冶炼的合理炉料结构是高碱度烧结矿加酸性氧化球团矿。但在攀钢现有工艺和设备条件下,首要的是提高烧结矿的碱度。     

提高本溪烧结矿产量和质量的途径

本溪精矿粉因粒度甚细而比一般矿粉更难烧结,但在适当的配料、加水和烧结条件下仍可得到质量很好的烧结矿和很高的烧结速度。试验结果表明:最好的混合乾料应含水7.5～8％,固定碳为4～4.5％,返矿20～25％,制造高碱度自熔性烧结矿除石灰石外应该用一部份白云石,最好同时另加少量石灰(如混料不匀应以石灰水代之),加一部份锰矿能提高烧结速度(加锰矿后燃料应相应提高),用热返矿预热混合料可以提高烧结速度很多,在上述条件下,可以得到碱度(CaO+MgO/SiO_2)到1.5以上而强度甚好的烧结矿,使在高炉内甚至完全不需加石灰石,烧结速度可以到达20公厘/分以上,比本溪现在情况高一倍,碱度愈高,烧结矿的还原性愈好。     

水钢高炉最佳炉料结构的试验

采用正交试验方法研究了现有原燃料及设备条件下水钢高炉的最佳炉料结构;在此基础上进一步优化炉料结构,并对它们的冶金性能进行了试验.结果表明:目前水钢高炉最佳炉料结构为86%的烧结矿(二元碱度为1.8)配加14%的印度块矿与越南块矿的混合矿(混合比例为1:1);此种炉料结构的软熔性能好,还原性能达到优良水平,炉渣碱度合适,但低温还原粉化性能不佳;若采用二元碱度为1.7的烧结矿,使炉渣的碱度低于1.2,则熟料率达到90%的炉料结构是完全可行的.     

铁矿石(烧结矿、球团矿)还原性检测方法的研究

自1980年5月承担铁矿石(烧结矿、球团矿)还原性测定方法和测试设备的研究任务以来,经过三年多的研制工作试制成功一套测定铁矿石(烧结矿、球团矿)还原性的设备,包括制气及洗气装置,还原炉及还原反应管,还原度电测自动装置和还原气体成     

高炉内烧结矿破损机理研究

通过小型烧结杯制取不同碱度的烧结试样,采用高温加热炉对烧结试样分别进行560℃热处理和弱还原处理,利用GB/T13242-91中小转鼓分别测定烧结试样的冷强度,热处理和弱还原后烧结矿强度.通过转鼓试验所得数据,总结出碱度与烧结矿冷强度,热处理后烧结矿强度和弱还原后烧结矿强度的关系.并在此基础上,再从理论分析研究烧结矿在高炉内破损机理.     

高镁型钒钛磁铁矿的烧结实验研究

以MgO含量为3.73%高镁型钒钛矿为主,通过配加普通钒钛矿、澳矿进行了二元碱度R2对MgO含量为3.3%混合矿烧结过程和烧结矿性能影响实验研究。结果表明,在烧结过程方面,二元碱度R2对烧结过程的垂直烧结速度、利用系数有一定的影响,而对烧结过程中的成品率、转鼓指数影响较大;在烧结矿性能方面,二元碱度R2对烧结矿冶金性能都有一定影响,特别是对烧结矿的中温还原性以及RDI-3.15指标影响较大。     

不同碱度和Al2O3质量分数烧结矿还原行为的研究

以不同碱度和Al2O3质量分数的烧结矿样品为研究对象,研究不同还原温度和还原时间时烧结矿的还原率和还原后烧结矿微观结构.结果表明,烧结矿碱度由1.8增加至2.4,还原率总体呈现增大的趋势,但在碱度大于2.0和恒温2 h条件下,还原率略微降低;随着Al2O3质量分数由1％增加至4％,烧结矿的还原率呈现先增大后降低的趋势,当Al2O3质量分数为2％时,烧结矿还原率最高;在1000℃和1100℃时,还原后的烧结矿呈现出金属铁包裹浮氏体的结构,在1200℃时,由于渣相的流动改变了包裹状态,并产生了大量孔洞,改善了烧结矿的还原性能.     

二元碱度对印尼钒钛矿烧结过程及烧结矿质量的影响

以典型钢铁企业矿石资源为基础,进行不同碱度条件下配加印尼钒钛矿的烧结试验,考察了二元碱度(R=m(Ca O)/m(Si O2))对该矿烧结过程及烧结矿质量的影响.研究表明:当碱度R由1.4逐渐增至2.3时,烧结有效利用系数由1.63 t/(m2·h)降至1.44 t/(m2·h),烧结矿成品率由78.5%降至75.3%;同时,垂直烧结速度有所上升;烧结矿中w(Fe O)不断下降;转鼓指数先下降而后逐渐回升,并在R=1.7时出现最小值.随着碱度的逐渐增加,低温还原粉化性能和还原性逐渐改善,这有利于高炉上部透气性的改善和间接还原的发展.     

三元添加剂对高MgO烧结矿铁酸钙生成的影响

为保证高MgO烧结矿具有较好的强度和还原性,向烧结料中配入一定量的低熔点复合添加剂,以促进烧结矿中主要黏结相针状铁酸钙(SFCA)的形成。采用正交试验方法,获得碱度R=2.0,4%MgO(质量分数)时复合添加剂的最佳成分、加入量及最佳烧结条件,并对最优化结果进行检验。结果表明,各因素促进SFCA生成的强弱程度为：烧结温度、添加剂成分、升温速率、添加剂加入量。SFCA形成的最佳条件为：添加剂成分为25%B₂O₃-50%CaCl₂-25%Fe(NO₃)₃,升温速率为10℃/min,添加剂加入量为0.471%,烧结温度为500～1 220℃,在最佳条件进行烧结矿的生产,SFCA呈现较好的针状,高MgO烧结矿具有较好的强度和还原性。     

烧结矿应用于化学链燃烧的反应特性

本文通过热重实验研究了烧结矿作为载氧体的H2还原反应特性,将其与通过溶解法制备的Fe2 O3/Al2 O3载氧体进行了氧化还原反应性比较,在500~1250℃范围内研究了温度对于烧结矿还原反应过程的影响,在950℃下进行了30次循环反应实验,采用四种模型进行了反应动力学分析.结果表明,烧结矿的H2还原转化率大于80%,可以完全再氧化,并具有良好的循环反应性能.在500~950℃范围内,随温度升高还原反应速率及最终转化率都显著增加;而当温度高于1100℃时,在反应后期还原反应速率和最终转化率有下降的趋势.在500~950℃范围内,对烧结矿的还原过程第一反应阶段( Fe2 O3-Fe3 O4/FeO,还原转化率<25%)可采用二阶反应模型( M2)拟合,得到表观活化能为E=36.018 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.053×10-2 s-1;第二反应阶段(Fe3O4/FeO-Fe,还原转化率>25%)采用收缩核模型(M4)拟合,得到的表观活化能为E=51.176 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.066×10-2 s-1.     

重钢烧结矿物相结构与还原性关系

本文阐述了重钢高硅低铁烧结矿物相结构与还原性关系。试验结果证实,烧结矿的物理结构、微观结构和液相量是影响还原性的重要因素。     

SiO2对烧结矿冶金性能及微观结构的影响

为给高铁低硅烧结矿的生产提供理论依据,设计烧结矿碱度R为1．8、1．9和2．0,每种碱度下以SiO2含量为变量,产生12组配矿方案进行烧结杯实验,研究SiO2对烧结矿冶金性能及微观结构的影响.结果表明：SiO2质量分数从4．8%~5．7%增加时,其冷态强度逐渐增加,最大增幅为8%;烧结矿还原性逐渐降低,降幅区间为从86．80%到81．01%;还原粉化指数RDI+3．15逐渐增大,增幅区间为从75．95%到87．21%;对于软熔性能,其软化开始温度T10在4．8%~5．4%的SiO2含量区间先升高,在5．4%~5．7%之间又降低,而软化区间有变宽的趋势.选定一个碱度水平R=2．0,烧结矿SiO2质量分数在4．8%~5．7%范围变化时,其微观结构由熔蚀状向针柱状发展,结构均匀性逐渐提高,主要矿物组成由赤铁矿向铁酸钙发展,且低温还原粉化的骸晶状赤铁矿逐渐消失.     

提高包头精矿烧结矿质量的研究

本文对包头精矿烧结矿的宏观结构、微观结构及矿物组成进行了岩相及矿相研究。对其中的稀土矿物等进行电子探针分析、对烧结矿中主要胶结相矿物——枪晶石进行人工合成,测定了它的抗压强度及耐磨性。 试验研究了硅(SiO_2),氟(CaF_2)对包头精矿烧结矿强度的作用机理,测定了随着烧结矿中硅、氟含量变化与其液相性质——粘度及表面张力的关系以及它们对烧结矿结构及强度的影响。 研究表明:氟是影响烧结矿强度的主要因素,氟对烧结矿强度的破坏作用主要由于氟在烧结矿中显著降低其液相的粘度及表面张力,导致了烧结矿宏观结构疏松多孔薄壁、微观结构微孔多,其次由于氟在烧结矿形成抗压强度低、耐磨性差的枪晶石。精矿中含硅低使烧结矿胶结相量少也是降低强度的一种原因。 提高包头精矿烧结矿强度的根本途径在于选矿过程中降低精矿中含氟量到1.5％以下。把烧结矿碱度提高到2.0或配加15％高硅矿粉及3～5％清石灰、或用白云石部分代替烧结料中石灰石都有效的提高烧结矿的强度。生产碱度为2.0的烧结矿的措施已成功的应用于生产中。     

高碱度内配煤含铁团块自还原过程中脱硫和脱磷

以转炉除尘灰、高炉瓦斯灰和硫酸渣为含铁原料,制成CaO/SiO2值为2.0、C/O摩尔比为1.1～1.2的高碱度内配煤含铁团块,在1330～1380℃下进行自还原,研究这一过程的脱硫和脱磷规律.结果表明:(1)高碱度内配煤含铁团块自还原过程中,通过还原气化脱硫可去除20%～40%的硫,其余的硫绝大部分存在于渣中,并通过渣铁分离被去除,总脱硫率高于97%.(2)过量的CaO可以抑制脉石中的P2O5被碳还原,已被还原的磷一部分被新生态的金属铁吸收,另一部分从团块内部逸出而去除.脉石中未被还原的P2O5最终可通过渣铁分离被去除,总脱磷率达到50%～60%.(3)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法可制备出低硫、低磷的纯净金属铁粒.     

含铁炉料在高炉各区的冶炼特性

为了掌握不同含铁炉料在高炉冶炼过程的行为特性以及炉料之间的相互反应性,通过模拟高炉各区的温度和气氛条件,系统研究不同含铁炉料(烧结矿、球团矿和块矿)及综合炉料的冶炼特性,分析综合炉料冶金性能与单一炉料冶炼特性的关系.研究结果表明:烧结矿的低温还原粉化性能较差,球团矿较好,粒径大于3.15 mm的球团矿还原指数达到92%以上;烧结矿的还原性较好,还原度都在80%以上,球团矿的还原性次之,块矿的还原性较差;综合含铁炉料的还原性和低温还原粉化性能存在叠加性,综合炉料的高温软熔性能不存在叠加性;高炉炉料结构的合理性由含铁炉料的自身性能和炉料间反应性决定.     

分流制粒强化巴西某镜铁矿的烧结性能

对分流制粒强化镜铁矿烧结工艺及成品烧结矿冶化性能和矿相进行研究。研究结果表明:在焦粉用量4.2%(质量分数),混合料水分8.5%,分流制粒时间6 min,混合制粒时间3 min,精矿分流碱度1.64的条件下,烧结矿产量为1.71 t/(m2·h),转鼓强度为63.80%,固体燃耗为65.24 kg/t。与常规烧结相比,产量提高18.8%,转鼓强度提高10.7%,而燃耗降低14.7%,显著地改善了烧结矿产质量。分流制粒工艺所得成品烧结矿还原度和还原粉化率分别为82.39%和70.15%,均能满足高炉冶炼需求。与常规烧结相比,镜铁矿分流制粒工艺烧结矿中形成更多的复合铁酸钙,其发育良好,并与磁铁矿、赤铁矿结晶互连;中孔厚壁结构增多,从而提高了烧结矿的强度。     

高炉钒钛球团矿炉料结构试验

针对水钢现有原料条件,通过对单一矿石冶金性能的测试,研究了水钢烧结矿搭配钒钛球团矿的合理性;在烧结矿配比不变的条件下,用进口块矿对钒钛球团矿配比的加入进行调节,研究了炉料结构的还原性,低温还原粉化性和荷重软化及高温熔滴性能的变化规律。试验结果表明,水钢烧结矿还原度(RI)达到了90.68%,钒钛球团矿的加入有利于综合炉料低温还原粉化性能RDI和软熔性能的改善,其中当钒钛球团配入量为20%时,炉料结构软化开始温度为1147℃,软化区间156℃,滴落温度1349℃,最大压差2223Pa,透气性良好,为最佳炉料组成。     

MgO对烧结矿软熔性能的影响

为进一步提高烧结矿的质量,考察了不同MgO质量分数烧结矿的高温冶金性能,并研究了MgO对烧结矿软熔性能的影响机理.试验结果表明,随着MgO质量分数的增加,烧结矿的软化区间不大,但由于初渣中含MgO的高熔点物质增多,烧结矿熔化带和软熔带区间显著增加,尤其对低碱度烧结矿的影响更加明显.试验条件下,MgO质量分数由1.3%增加至3.0%时,低碱度烧结矿(R=1.36)的软熔带温度区间从217.2℃增加到325.5℃;碱度R为1.76时,烧结矿软熔带温度区间从310.5℃增加到389.3℃.因此,降低烧结矿中MgO质量分数,有利于改善烧结矿的高温冶金性能.