高钛球团焙烧行为及其强化技术

研究了高钛球团的焙烧特征和固结行为.随着TiO2含量的增加,球团焙烧难度增大,当TiO2质量分数由10%增加至21%时,高钛球团所需预热时间由12 min延长至26 min以上,焙烧球强度由每个2486 N降低至每个1728 N.高钛球团由于FeTiO3含量高,导致氧化速度慢、预热球氧化程度低,不利于焙烧固结时钛赤铁矿固溶体晶粒的长大,使得球团固结强度差.通过添加NaOH结合润磨工艺增大颗粒表面能和反应活性,促进了固相扩散,并生成少量低熔点化合物,有利于再结晶过程的扩散迁移,使Ti富集在Fe2 TiO5中并促进钛赤铁矿晶粒长大,强化了高钛球团焙烧固结,可使预热时间缩短至16 min,球团强度提高至每个2141 N.     

生物质燃料应用于铁矿烧结的研究

通过烧结杯试验对2种木炭、1种固体成型锯末替代焦粉进行研究。研究结果表明:随着生物质燃料替代焦粉质量分数的提高,烧结适宜水分呈增加趋势,且生物质燃烧速度快使垂直烧结速度提高,而料层最高温度降低使烧结矿熔融区铁酸钙质量分数减小,大孔薄壁结构增加,造成烧结矿成品率和转鼓强度降低;当此3种生物质燃料分别替代质量分数为40%的焦粉进行烧结时,烧结速度均升高,但烧结矿成品率和转鼓强度降低,且生物质的燃料比(即固定碳与挥发分的质量比)越低,其替代焦粉的适宜质量分数也越低,经过炭化的生物质能获得更好的烧结指标;通过降低生物质燃料的热量置换比以及适当提高生物质的平均粒径,提高了料层的最高温度,从而强化生物质燃料的铁矿烧结,提高了烧结矿产量和质量。     

高镁球团焙烧特性及其固结强化机理

分别以蛇纹石、MgO粉和菱镁石作为含镁添加剂,研究高镁球团的焙烧特性。研究结果表明:随着球团中MgO质量分数的增加,磁铁矿球团和赤铁矿球团的预热球和焙烧球强度都降低,表明MgO质量分数的提高不利于球团的固结;通过添加含钙和含硼物质,改善了高镁球团的预热球和焙烧球强度;随着球团矿碱度的提高,球团矿预热球和焙烧球强度都是先升高后降低,碱度为0.4~0.5时达到最大值,而随着球团硼质量分数的增加,球团预热球和焙烧球强度都升高;添加含钙和含硼物质可促进低熔点物质的形成,使球团产生适宜的液相量,加快Mg2+和Fe3+的扩散,促进含镁熔剂的矿化和Fe2O3再结晶,从而改善含镁球团的固结强度。     

含钛铁精矿高铁低硅烧结技术

在攀枝花新钢钒股份有限公司炼铁厂现有的资源条件下,通过优化配矿实现含钛铁精矿高铁低硅烧结,烧结矿全铁的质量分数从49.20%提高到51.46%,SiO2的质量分数从5.30%降低到4.05%。采取钛精矿预先制粒和返矿预润湿等强化措施,烧结矿转鼓强度可提高2.24%,利用系数提高0.06 t/(m2.h),成品率提高4.84%。矿相分析结果表明:钛精矿预先制粒可提高烧结矿中铁酸钙和硅酸钙的含量,降低钙钛矿的生成,圆粒状赤铁矿聚晶复合体和团块状集合体显著增加;而返矿预润湿则增加了扩散固结的比例,磁铁矿含量增加,铁酸钙含量减少。     

铁矿石烧结性能预报模型

研究了铁矿石烧结性能的评价指标及其主要影响因素, 提出了误差修正的带动量项的线性再励自适应变步长BP神经网络算法, 建立了铁矿石烧结性能预报模型. 模型预报结果表明, 用拓扑结构为12-34-4的BP神经网络训练6 700次后, 神经网络训练误差为0.000 187, 模型预报命中率均达83.5%以上, 模型具有很好的泛化能力和自适应能力.     

铁矿氧化球团链篦机漏风状态的软测量模型

针对链篦机漏风现有测定方法的不足,通过分析链篦机各漏风部位的特点,制定基于气体温差和基于气流平衡的链篦机漏风状态判断方法,建立链篦机温度场模型和链篦机-回转窑-环冷机气流平衡模型为链篦机漏风状态软测量模型提供数据基础,并研发链篦机漏风状态软测量系统软件,将之应用于国内某球团厂,漏风判断命中率达95%以上,每个球团矿抗压强度提高86 N,一级品率提高2.54%,设备作业率提高1.1%,煤粉消耗降低1.2 kg/t。     

钙和镁添加剂在氧化球团中的应用

对石灰石、菱镁石和白云石3种钙、镁添加剂对球团性能、TFe品位以及生产工艺的影响进行研究。研究结果表明:添加剂降低了生球落下强度和预热球抗压强度,但提高了生球爆裂温度;添加剂中的CaO使焙烧球抗压强度先升高后降低,MgO使得焙烧球抗压强度降低;加入钙、镁添加剂会降低球团矿TFe品位,通过添加生石灰或有机黏结剂取代膨润土,可以提高球团的TFe品位;钙、镁添加剂在干燥预热段分解吸热会影响链篦机的热平衡,通过在球团中内配无烟煤,由无烟煤燃烧放热来提供钙、镁添加剂热分解所需的热量,可以维持链篦机的热平衡制度;通过添加生石灰或有机黏结剂和内配适量的无烟煤,可解决钙、镁添加剂在氧化球团中应用的难题。     

烧结矿矿相显微图像识别及系统开发

为了快速、准确地获得烧结矿矿物组成,研究开发了烧结矿矿相显微图像识别系统。在分析不同碱度烧结矿矿相特征的基础上,确定了图像识别算法的原则;并研究对比分水岭、模糊C-均值(FCM)和区域生长这3种识别算法。研究结果表明:区域生长算法比较适合于烧结矿矿相显微图像的识别;应用VC++2003.net开发了烧结矿矿相显微图像识别系统,其识别结果与专家分析结果相比,相对误差小于5%,达到了烧结矿矿相识别的精度要求。     

烧结混合料适宜制粒水分的预测

水分是影响铁矿混合料制粒、烧结的重要因素.研究结果表明,随着制粒水分增加,制粒后混合料中细粒级颗粒含量减少,平均粒径增大,透气性迅速提高但随后增幅放缓或有所下降.透气性增幅达到缓和的水分点可作为适宜制粒水分的判据,且烧结速度在适宜制粒水分时达到最大值.通过筛分分级的方法将混合料分成-0.5 mm的黏附粉和+0.5 mm的核颗粒,并检测核颗粒的比例X+0.5,通过饱和吸水法检测黏附粉的最大毛细水量Wp,通过离心法检测核颗粒的持水量Wc,另外根据数学模型W=X+0.5.Wc+0.72(1-X+0.5).Wp预测适宜的制粒水分.适宜制粒水分绝对误差为±0.3%的情况下预测准确率可达93.3%,能满足混合料适宜制粒水分预测对精度的要求.     

铁矿氧化球团回转窑三维温度场仿真模型

在分析烟气、窑壁和球团之间的传导、对流和辐射传热,煤粉的燃烧以及回转窑中球团的运动规律的基础上,应用轴向传热模型描述窑内烟气温度分布,应用横截面二维传热模型+轴向传热模型描述球团温度分布,建立回转窑三维温度场模型,开发三维温度场仿真系统,动态显示窑内烟气和球团的温度分布。研究结果表明:模型计算烟气温度命中率在90%以上。