铁矿烧结中铁酸钙形成的影响因素

应用压团、焙烧方法，结合矿相分析，研究燃料配比、焙烧时间、焙烧温度、铁矿化学成分和铁矿粒度等因素对铁酸钙形成的影响。研究结果表明：随着燃料配比增加、焙烧时间延长及焙烧温度升高，各铁矿与氧化钙生成铁酸钙的量先增大后减小；适宜的燃料配比为0．5％，焙烧时间为13min，焙烧温度为1250～1280℃；当铁矿粒度较大时，SiO2含量越高，生成铁酸钙的量越多；当铁矿粒度较小时，SiO2含量越高，生成铁酸钙的量就越少；粒度范围越宽的铁矿，生成铁酸钙的量越多。     

铬铁矿球团焙烧固结特性

本文系统研究铬铁矿球团的焙烧固结特性.结果表明：预热时间对于预热球强度影响不大,在预热时间为10 min时,随着预热温度的提高,预热球强度和氧化率呈直线型增加,适宜温度为1050益,此时预热球强度可达每个400 N以上;与传统铁矿球团相比,铬铁矿球团焙烧所需的温度高,焙烧时间为10 min时,焙烧温度从1250益提高到1350益,球团强度从每个1078 N提高到1973 N.在铬铁矿球团预热和焙烧过程中,铬尖晶石( Fe,Mg)( Cr,Fe,Al)2 O4氧化生成富镁的( Fe,Mg)( Cr, Fe,Al)2O4和铬铁铝复合氧化物(Cr,Fe,Al)2O3,当温度高于1000益时,(Cr,Fe,Al)2O3新相生成,其主要以环状分布在颗粒外层,颗粒内部为针状与(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4形成交织结构,降低Cr/Fe比或升高焙烧温度均有助于(Cr,Fe,Al)2O3向颗粒外层富集和再结晶长大,有利于球团的固结,提高球团强度.     

基于传热的烧结料层温度分布模型

通过分析烧结过程传热机理,结合烧结过程的物理、化学变化特征,将烧结料层分烧结矿带、燃烧带、干燥预热带和湿料带分别建立传热控制方程。采用宝钢烧结厂现场生产参数进行求解,得到生产稳定条件下的料层温度分布,根据温度分布规律,绘制出料层各带分布图形。研究结果表明：在正常条件下,湿料带在烧结机纵向长度约70％处消失,干燥预热带在烧结机纵向长度80％-90％处消失;干燥预热带的厚度变化呈现薄-厚-薄的趋势,在纵向40％-50％处达到最大,占整个料层的18％;燃烧带的厚度总体上呈逐渐变厚的趋势,但在纵向中部略变薄,最厚时达到整个料层高度的9％;高配比褐铁矿烧结过程与以磁铁矿或赤铁矿为主的烧结过程相比,呈现出如下新特性：干燥预热带对烧结过程的影响减弱;烧结过程透气性主要决定于燃烧带和湿料带的厚度。     

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.     

高铝铁矿石工艺矿物学特征及铝铁分离技术

研究高铝褐铁矿石的工艺矿物学特性及其对铝铁分离的影响.研究结果表明,铁矿物主要为针铁矿和赤铁矿;铝的载体矿物主要是以微细颗粒集合体被针铁矿包裹的三水铝石和以类质同象存在于针铁矿中的铝;铝硅酸盐矿物呈分散状或浸染状与针铁矿共生,铁铝赋存关系十分复杂.强磁选、磁化焙烧-磁选不能有效破坏矿石中铝、铁细粒嵌布和类质同象结构,铝铁分离效果不明显;钠盐焙烧-浸出工艺能有效实现高铝褐铁矿的铝铁分离,当原矿全铁含量为48.92%,Al2O3含量为8.16%,SiO2含量为4.24%时,可获得全铁品位为62.84%,Al2O3含量为2.33%,SiO2含量为0.45%的铁精矿,铁的回收率为98.56%.     

烧结过程异常状况诊断专家系统SPADES(Ⅰ)--系统总体规划

烧结过程异常状况的发生是影响烧结过程稳定运行的主要因素之一.为了准确诊断烧结过程的异常状况并及时消除异常,将数学模型、模糊技术和专家系统相结合,建立了烧结过程异常状况诊断专家系统,并应用于烧结生产过程的实时在线诊断;分析了烧结过程异常状况诊断的本质;通过知识获取,建立了烧结过程中出现的17种典型异常状况的表征现象集合,研究了烧结过程异常类型的模糊诊断模型;提出了将烧结异常诊断分为异常类型判断、异常原因分析和消除异常操作决策的总体方案;采用简化的黑板系统组织总体结构,用VC++语言开发了Windows平台的应用软件.在大型烧结机烧结过程的实际异常诊断上的应用结果表明,该系统具有很好的实时性和实用性,诊断和操作决策的准确率在85%以上.     

烧结过程异常状况诊断专家系统SPADES(Ⅱ) --关键技术

知识库构造和推理机设计是实现专家系统的关键技术.烧结过程异常诊断的知识具有模糊性、不确定性与因果性强,定性知识与定量知识并存的特点.采用模糊逻辑表达烧结过程信息的模糊特性,研究了表达烧结过程异常诊断知识的综合型知识表达方式.知识库的组织包括数据库、事实库、模型库和规则库.规则库中的规则根据用途不同分组存放,同组规则按优先级别排序,这样的知识组织方式为实现高效快速推理奠定了基础;SPADES系统的知识库具有管理与维护功能,知识学习采用专家指导学习方式;烧结过程异常诊断专家系统的推理机采用多级目标推理的混合推理机总体目标推理采用过程化推理,按异常类型判断、异常原因分析、操作决策顺序进行;烧结过程异常状况的诊断采用模糊诊断确定假定异常集合,再通过反向推理验证假定异常集合中的元素,确定出现的异常类型;异常原因分析和操作决策采用正向推理.对于本系统中模糊规则的模糊性传递问题,采用基于确定因子法的不精确推理策略,以及基于模糊规则的模糊匹配方法.SPADES系统在生产现场的应用结果证明了本系统知识表达方式和推理机可以实现模糊知识的表达和高效推理.     

含铁废料快速冷固成型固结机理及影响因素

针对转炉泥、除尘灰等含铁废料冷固成型固结速度慢,团块强度低的问题,采用自行开发的新型锈化剂进行压团试验,研究团块快速冷固成型固结机理及其影响因素。研究结果表明自行开发的新型锈化剂可加快团块的固结速度,提高团块的强度,在金属铁含量为5%、压团原料水分为10%、压团压力为300 kg/cm2的条件下自然养护24 h,团块的抗压强度可达2 000 N/P以上。     

氢系气体喷吹对烧结污染物释放的影响规律

采用焦炉煤气和水蒸气作为氢系喷吹介质,研究了喷吹介质、喷吹方式、气体喷吹量等因素对烧结过程典型污染物释放规律的影响.结果表明,氢系气体喷吹使烧结料层温度分布明显改善,1200~1300℃的高温区间明显拓宽;喷吹0.6%(体积分数)的焦炉煤气后,烟气中的NO_○x峰值质量浓度最高降低了约100mg/m³,平均质量浓度降低21.1%,这主要是由于燃气喷吹拓宽了有利于复合铁酸钙生成的温度区间,而蒸汽喷吹对CO的减排有明显效果.蒸汽喷吹后水蒸气与烧结原料中的碳发生水煤气反应,烧结烟气中的CO从11690mg/m³最低降至9918mg/m³,降幅达29.4%;烧结料表面同时喷吹焦炉煤气和水蒸气可以实现NO_○x和CO的综合减排.     

有机粘结剂氧化球团固结特性及强化措施

研究有机粘结剂球团和膨润土球团的矿相结构、矿物组成,并比较这2种粘结剂在成球过程中的作用机理.认为有机粘结剂球团比膨润土球团固结强度低的原因主要有2个:一是与膨润土球团相比,有机粘结剂球团中颗粒接触不够紧密、球团孔隙率高,二是起粘结作用的低熔点物质含量少.通过磨矿降低铁精矿原料粒度,采用润磨工艺,可增大有机粘结剂球团颗粒之间的接触,在950℃预热10 min以及在1250℃焙烧10 min的条件下,使有机粘结剂球团的预热球强度从159 N/个提高到488 N/个,焙烧球强度从1 405 N/个提高到2 534 N/个;另外,添加1.25%的石灰石有利于球团中低熔点物质的生成,在1 010℃预热10 min以及在1 250℃焙烧10 min的条件下,可以使有机粘结剂球团的预热球强度从245 N/个提高到426 N/个,焙烧球强度从1 477 N/个提高到3 051 N/个.