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。     

铁矿粉烧结技术进展

 在铁矿粉烧结过程中,需要充分把握铁矿粉的烧结行为和作用,考察其同化性、液相流动性、黏结相自身强度、连晶固结强度等烧结基础特性,有助于企业通过烧结优化配矿有效使用铁矿粉资源。近年来,国内外在铁矿粉烧结理论和技术方面取得了长足的进步,尤其体现在低温烧结、厚料层烧结技术的发展、褐铁矿使用技术的完善、预还原烧结的开发、镶嵌式烧结的设计、高温特性研究的不断深入等方面。这些技术的创新主要围绕如何高效利用铁矿粉资源进行,通常是源于资源的劣化和环境的恶化。然而,铁矿粉的优与劣其实是相对的,通过发挥其优势、抑制其劣势的方式,使得这种矿从劣质变为相对的“优质”,并通过这些新技术使其优点凸显、缺点被弥补,那么该矿的使用量、技术指标就能得到提高,也就具有“优”的品质。通过这些研究,实现了对劣质铁矿粉资源的高效利用。本文对此进行综述。     

巴西某镜铁精粉的烧结特性及强化工艺

通过润磨单一镜铁矿或其与石灰石的混合料以提高镜铁矿表面性质和高温反应性能.测定润磨预处理前后巴西镜铁矿的润湿热、粒度组成及变形温度等指标,揭示其作用机理.通过烧结杯试验,考察润磨预处理强化烧结的效果.研究结果表明：采取预处理措施可提高巴西镜铁矿的润湿热和表面亲水性,降低变形温度,提高巴西镜铁矿的高温反应性能;烧结矿产量和质量大幅度提高,成品率增加3.7%,转鼓强度提高3.33%,固体燃耗降低4kg/t左右,利用系数提高22.4%,烧结矿质量完全满足高炉生产的需要.     

铁矿粉湿容量的概念及其在制粒过程中的应用

适宜的配水量对改善铁矿粉的制粒效果起重要作用。为建立一种简单易行、准确合理的方法,提出了铁矿粉湿容量的概念,即单位质量的矿物在自然堆积的状态下所能保持的最大含水量,并开发出相关测试设备。利用该方法对来自某实际生产过程中的5组混合料进行了测试,得到了每组混合料的湿容量。在实验室规模的设备上进行了5组混合料在不同配水量条件下的制粒实验,并对其透气性进行了检测,得到了每组原料的最佳配水量。对比每组混合料的湿容量和最佳配水量发现：两个参数之间具有很强的正相关性,湿容量大的混合料需要配加更多的水后料层才能达到最佳的制粒效果。还对料层的透气性和粒度分布关系做了讨论。实验发现随着加水量的增多,颗粒制粒后的粒度逐渐增大,料层的透气性先增大后减小。     

铁矿粉烧结液相流动性评价

烧结矿靠流动的液相粘结未熔物获得强度,液相流动能力是铁矿粉的一个烧结基础特性. 本文提出评价铁矿粉烧结过程中液相流动性的两个新指标,即"基于温度分布的液相流动面积"以及"液相流动对温度的敏感性",并给出这两个指标相应的计算式以便正确把握烧结过程液相行为及优化烧结配矿.     

有机粘结剂强化烧结制粒

研究了添加有机粘结剂Ｇ对制粒过程的影响．结果表明，添加有机粘结剂Ｇ使水在矿粉颗粒表面的润湿角降低，提高了矿粉的亲水性，强化了制粒过程；似粒子内部颗粒间受力分析表明，由于润湿角的降低使作用在润湿周边的界面张力以及毛细作用力增大，从而提高了似粒子的强度     

铁矿粉烧结液相流动性能的特征数方程的建立

为解决在研究铁矿粉烧结液相流动性能时通常只考虑面积增长率这一终点信息,而没有考虑过程信息的缺陷以及采用多个指标来表征流动性能在使用上的不便,对影响流动性的因素进行了分析,结合量纲分析和白金汉定理推导出了能定量表征流动性强弱的流动性特征数(LD),简化特征数方程后得到等效流动性特征数(LdΘ)。试验采用了可视卧式高温炉,记录了铁矿粉烧结液相流动的整个过程信息,通过基础实验和对照实验确定液相流动的起点和终点之后,可以得到每一种矿粉相应的等效流动性特征数数值。测量5种铁矿粉在两种方法下的流动性指标,当只考虑面积增长率时的流动性强弱顺序为AC≈DBE,新方法下为LdΘALdΘDLdΘC≈LdΘELdΘB,两种方法下的指标相近,但是综合了各种重要信息的新指标能进一步区分出各个因素对流动性能的影响程度。     

铁矿粉的烧结熔融特性及其评价方法

通过可视化高温实验装置观察了七种不同类型常用进口铁矿粉试样的熔化流动过程.在所测定的熔融曲线上定义了T30、T55、TR以及SR等表征其熔融特性的评价指标,并以此考察了不同类型铁矿粉的烧结熔融特性.研究结果表明:澳大利亚褐铁矿最容易产生液相,但其液相形成过程中温度区间窄,温控性差,安全性低;澳大利亚半褐铁矿在低温烧结条件下有效液相量不足,而温控性则略好于澳大利亚褐铁矿;澳大利亚、南非以及巴西南部的赤铁矿熔融特性较为适宜,但前者易形成液相而后两者温控性和安全性更好;巴西的南部精粉、北部赤铁矿在低温烧结下很难生成液相.通过对各种铁矿粉熔融特性的研究,提出了基于铁矿粉熔融特性的烧结优化配矿原则.     

铁矿粉烧结液相流动特性

在铁矿粉烧结过程中,铁矿粉与CaO反应生成的液相的流动特性,是衡量烧结混合料能否有效粘结的重要指标之一.采用微型烧结法和基于流动面积的粘度测量法,以10种常用进口铁矿粉为对象,研究其液相流动特性及其影响因素.分析了铁矿粉的液相流动特性对实际烧结过程的影响.结果表明:不同种类的铁矿粉由于其自身特性的不同,所生成的液相的流动能力及其随温度、碱度的变化规律有很大差异.     

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.     

Improving the sintering performance of blends containing Canadian specularite concentrate by modifying the binding medium

Canadian specularite concentrate (CSC) possesses high total iron grade and low impurity content. However, due to the poor granulating performance and weak reactivity of CSC at high temperature, the proportion of CSC used in sintering blends is restricted. In this research, the effects of fine limonite, slake lime, and bentonite particles on the granulation performance of blends containing a high ratio of CSC were studied through granulation test. Based on the test results, the effects of modification of the binding medium on the sintering performance of blends containing a high ratio of CSC were revealed by the sintering pot test. Both the granulation property and sintering performance of blends with a high proportion of CSC were improved by modifying the binding medium.     

南非PMC钒钛精矿基础性能及对烧结过程的影响

本研究的目的是在查明南非PMC钒钛磁铁精矿物化性能基础上,研究配加PMC精矿对烧结产质量指标的影响。通过化学分析、X射线衍射分析、激光粒度分析、扫描电镜能谱分析等,分别研究了PMC精矿的化学成分、物相组成、粒度分布和颗粒形貌;进而采用烧结杯试验,考查了配加PMC精矿后利用系数、固体燃耗、转鼓指数等主要技术经济指标的变化规律,并结合烧结矿微观结构,揭示了PMC精矿对烧结过程的影响机制。研究表明,PMC钒钛磁铁矿铁含量高达63.46%,脉石含量较低,具有较高的利用价值;其物相主要为磁铁矿,粒度较细;配加10% PMC精矿后恶化了烧结过程,利用系数、转鼓指数均明显降低,固体燃耗上升。其原因主要是PMC精矿烧结性能较差,烧结过程液相生成不足,影响了烧结矿强度,且钙钛矿的生成破坏了液相的粘结作用和烧结矿良好的微观结构。     

高压辊磨预处理强化巴西镜铁矿球团

采用高压辊磨技术预处理镜铁矿,对强化其球团工艺及机理进行了研究.扫描电镜观测证实,通过优化高压辊磨闭路流程的循环负荷,巴西镜铁矿的表面形状及比表面积得到改善,成球性得到明显提高.以70%镜铁矿配加30%磁铁矿为原料,采用71%高压辊磨产品返回方式处理后,在添加2.4%的膨润土、造球时间15 min及造球水分8%的条件下,生球各指标与同配比未经高压辊磨处理的相比均有大幅度提高,其0.5 m落下强度达到4.5次,单球抗压强度10.25 N,爆裂温度455℃;生球在预热温度1 050℃、预热时间10 min,焙烧温度1 280℃、焙烧时间12 min的条件下焙烧,成品球单球抗压强度达到2 690.88 N,满足球团生产的要求.     

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.     

SPS烧结温度对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观结构及性能的影响

以高能球磨法制备的93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末为原料,采用放电等离子烧结技术制备93W--4.9Ni-2.1Fe合金,研究了烧结温度对钨合金微观组织及性能的影响.采用扫描电镜对试样的断口进行观察,采用能量色散谱仪对合金的组元进行成分分析.结果表明:①烧结温度对合金的性能有显著的影响,在1 350℃时钨合金的抗拉强度达到一个极大值,为981 MPa,此时钨合金的相对密度和W晶粒的尺寸分别为98.9%和5μm;②当烧结温度达到1375℃时,合金中Ni元素开始挥发,随着温度的快速上升,合金中Ni元素的挥发不断加剧,当烧结温度升高至1425℃时合金中Ni元素已完全挥发;③合金的断裂方式随着烧结温度的升高发生显著的变化,当烧结温度升至1350℃时钨合金的断裂方式由W晶粒界面分离向W-W、W-黏结相界面断裂转变,而当烧结温度超过此温度时钨合金的断裂方式又转变为W晶粒的沿晶脆性断裂;④SPS快速烧结能够有效抑制W晶粒的长大,促进钨合金的细晶强化作用.     

超高压力下通电烧结制备钼铜合金

采用超高压力下通电烧结技术制备了铜体积分数25%～75%的钼铜合金材料. 烧结压力2～10 Gpa,通电功率15 kW,通电时间65 s. 分析了不同成分和制备工艺参数的钼铜合金显微形貌及力学性能. 结果表明,所制备的钼铜合金材料结构致密,力学性能优越,而且超高压力下通电烧结技术能有效地避免晶粒长大和组织偏析.     

W-Ni-Fe高比重合金的SPS烧结行为

采用放电等离子烧结(SPS)设备制备了93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金,烧结温度范围为1 100～1 180 ℃,保温时间为5 min.对不同烧结温度下的样品进行了密度、硬度、抗弯强度等性能测试,采用场发射SEM观察了样品表面形貌及断裂行为.结果表明:采用SPS烧结,可以在较低的温度下实现93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金的固相烧结,使合金致密化,并能有效控制钨晶粒长大,提高材料的硬度、抗弯强度等力学性能.     

用离心法代替浮选提纯镜铁矿制备氧化铁红色素

This study used specularite, a high-gradient magnetic separation concentrate, as a raw material in reverse flotation. An iron concentrate with a grade of 65.1wt% and a recovery rate of 75.31% were obtained. A centrifugal concentrator served as the deep purification equipment for the preparation of iron oxide red pigments, and its optimal rotating drum speed, feed concentration, and other conditions were determined. Under optimal conditions, a high-purity iron oxide concentrate with a grade of 69.38wt% and a recovery rate of 80.89% were obtained and used as a raw material for preparing iron oxide red pigment. Calcining with sulfuric acid produced iron red pigments with different hues. Simultaneously, middlings with a grade of 60.20wt% and a recovery rate of 17.51% were obtained and could be used in blast furnace ironmaking. High-value utilization of specularite beneficiation products was thus achieved.     

放电等离子烧结TiAl基合金的显微组织及力学性能

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了制备工艺、显微组织与室温力学性能三者的关系.结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出致密度高、组织均匀的TiAl基合金.烧结温度对合金的显微组织影响显著,且其室温力学性能与显微组织密切相关,显微组织越细小,室温强度和塑性越高.当烧结温度为1100℃时,制备出的TiAl-V-Cr合金显微组织类型为细小双态组织,具有35.2%的压缩率和3321MPa的断裂强度,显示出较好的室温压缩性能.     

Effects of particle characteristics on the granulation ability of iron ores during the sintering process

The granulation behavior of iron ores is essential for subsequent parameter optimization and efficient granulation, especially under changing material conditions. In this study, the effects of surface properties and particle size were analyzed using a laboratory granulation method; an estimation of the granulation of sintering blends was subsequently conducted for the base ores. Circularity and porosity were observed to negatively affect the granulation of iron ores, whereas wettability positively affected the granulation and was the most influential factor, indicating that wetting of iron ores is desirable during granulation. When iron ores with complex size distributions were granulated, the equivalent surface area was the main influencing factor for coarse particles larger than 1 mm and the ratio of adhering fines to intermediates was the main factor for fine particles smaller than 1 mm. By combining the granulation of coarse and fine particles with their proportioning, we proposed a calculation method for estimating the granulation ability of sintering blends. Good verification was demonstrated with the designed schemes. The results suggest that the developed method is effective for predicting the granulation of iron ore mixtures.