铁矿石富氧烧结试验研究

在铁矿石烧结过程中进行富氧,观察富氧后烧结固体燃料消耗、成品率、利用系数、冶金性能及矿相显微结构等指标的变化情况.试验表明：富氧时间为2～4 min、富氧量为5～8 m³/t时,烧结矿的各项指标较好.在该条件下,与基准烧结矿相比,成品率提高2.12%、转鼓强度值提高0.92%、固体燃料消耗降低1.56 kg/t;富氧烧结对改善烧结矿成品率的试验结果表明：16组烧结试验中,对烧结过程进行富氧后,成品率提高了0.79%~2.05%,富氧后的成品率平均高于基准成品率1.35%.随着富氧量的增加,成品率呈现出增长趋势;而随着富氧时间的增加,成品率没有明显增长.同时,富氧烧结后,烧结固体燃料消耗下降0.69~1.41 kg/t.     

支撑板对烧结过程的影响

烧结料层上部荷重是造成烧结过程中燃烧熔融带透气性差的重要因素,而烧结料层透气性是制约我国厚料层烧结技术进一步发展的限制性环节. 从减轻烧结料层燃烧熔融带荷重以及改善烧结过程料层透气性的角度出发,通过在烧结料层中安装支架研究不同荷重条件下对铁矿粉烧结行为的影响. 烧结杯实验研究表明:安装支撑板后,烧结料层透气性明显改善,烧结矿转鼓强度大于65%;垂直烧结速度显著提高,最高可达28. 4 mm·min-1;成品率波动幅度不大,利用系数从1. 89 t· m-2·h-1增加到2. 31 t·m-2 ·h-1;燃耗有所降低,最大降幅达1. 32%. 理论分析和实验表明,支撑板对减轻烧结熔融带上部荷重,提高料层透气性,以及改善燃耗和烧结矿质量具有重要意义.     

分流预成型强化制粒改善镜铁矿粉烧结性能

针对镜铁矿精粉成球性及可烧性差的特点,采用分流预成型强化制粒工艺对进口镜铁矿精粉制粒及烧结性能开展研究.与常规制粒工艺烧结指标相比,采用分流造球强化制粒烧结工艺,焦粉配比从4.85%降至4.20%,利用系数从1.44 t· m-2·h-1提高至1.71 t·m-2·h-1,转鼓强度从57.60%提高至63.80%,固体燃耗从76.46 kg·t-1降至65.24 kg·t-1;采用分流辊压预成型强化制粒烧结工艺,焦粉配加量从4.85%降至4.70%,利用系数从1.44 t·m-2·h-1提高至1.64 t·m-2·h-1,转鼓强度及固体燃耗基本不变.因此,分流预成型强化制粒工艺较常规制粒工艺能显著改善镜铁矿烧结性能.其作用机理为：镜铁精矿经分流预成型后能改善混合料的透气性,降低焦粉配比,提高烧结料层氧位,生成更多的铁酸钙及赤铁矿,所得成品烧结矿结晶完善,矿物之间胶结紧密,内部气孔由不规则大孔变为总体分布较为均匀且大小适中的规则球形,改善了烧结矿的强度和还原性.     

w(TiO2)对高铬型钒钛磁铁矿烧结矿冶金性能的影响

以高铬型钒钛磁铁矿和普通磁铁矿精矿混合料为原料，通过烧结杯试验考察了TiO₂质量分数对高铬型钒钛磁铁矿烧结矿性能的影响规律.研究结果表明:随着TiO₂质量分数从6.30%增加到11.76%，转鼓指数逐渐降低，烧结矿强度降低，垂直烧结速度、成品率和烧结杯利用系数均呈现上升的趋势；直径小于5mm的小粒径烧结矿的比例逐渐降低，粒度有增大的趋势；随着TiO₂质量分数的增加，赤铁矿含量降低，磁铁矿含量增加，同时，钙钛矿和Fe₉TiO₁₅相也增加.低温还原粉化指数有上升的趋势，相反还原性降低.     

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.     

合理垂直烧结速度的研究

通过考查气流速度的变化研究垂直烧结速度随烧结过程的变化规律。结果表明:垂直烧结速度并非固定不变,而是随着烧结过程的逐步进行发生显著变化;点火保温后,随烧结物理化学反应的进行,燃烧带逐渐形成并变宽且产生过湿现象,导致料层的透气性显著变差,烧结速度显著下降,直至约25 min后过湿层完全消失,透气性变好,烧结速度迅速上升。根据垂直烧结速度变化规律,通过改变负压烧结,进行烧结速度优化实验,结果表明:在保持转鼓强度及成品率基本不变的情况下,将垂直烧结速度由20.08 mm/min提高到21.82 mm/min,利用系数由1.401 t/(m2-h)提高到1.587 t/(m2-h)。     

富氧协同烟气循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响

为优化烟气循环技术,实现烧结烟气污染物超低排放,研究不同烟气循环模式及富氧协同循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响.研究结果表明:烟气循环有助于降低CO排放量;与常规烧结条件相比,烟气循环条件下垂直烧结速度和利用系数明显降低,固体燃耗略有降低,其他指标变化不明显;富氧协同烟气循环可有效解决单一烟气循环过程中有效氧不足的...     

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。     

铬铁精矿球团烧结工艺与机理

对铬铁精矿球团烧结新工艺以及球团烧结矿冶金性能和固结机理进行研究。研究结果表明:铬铁精矿粒度粗,成球差,必须经过球磨机细磨,使其比表面积达到1 700 cm2/g,才具有良好的成球性;在膨润土配比为1.5%(质量分数)、造球水分为9.0%(质量分数)、造球时间为12 min的条件下,生球落下强度5次/(0.5 m),抗压强度11 N/个,爆裂温度480℃。优化的球团烧结工艺参数为:焦粉用量7%(质量分数)(内配比例30%),烧结混合料水分为9.5%,料层高度为650 mm,干燥温度为300～350℃,干燥负压为4 kPa,干燥时间为3 min,点火温度为1 100℃,点火负压为5 kPa,点火时间为1.5 min,烧结负压为8 kPa,取得了良好的指标:烧结矿产量为3.01 t/(m2.h),转鼓强度为89.33%,固体燃耗为79.19 kg/t。铬铁精矿球团烧结矿在900℃时很难还原,但还原膨胀率只有5%～6%,还原粉化率RDI+3.15大于94%,还原过程将具有较好的强度;在烧结料层的中上部,烧结矿的宏观结构以单个散状球团为主;在烧结料层下部以葡萄状烧结矿为主。铬铁精矿球团烧结矿矿物组成以铁铬尖晶石和硅酸盐矿物为主,单颗粒的球状烧结矿以固相固结为主,葡萄状烧结矿中液相量占30%左右,由固相固结和液相黏结共同维持烧结矿强度。     

添加除尘灰对烧结生产过程影响的研究

采用单因素试验法,研究除尘灰配比对烧结生产过程中原料造粒、料层透气性、烧结矿质量、燃料消耗以及设备利用系数的影响。试验结果表明,除尘灰添加量为2%时,烧结原料中大于3mm的粒级分布达到57.8%,烧结矿落下强度为67.68%,转鼓指数为70.83%,FeO含量为7.13%,成品率为86.88%,燃料消耗为80.8kg/t,设备利用系数为1.93t/(m2.h)。按此配比,能获得原料的造粒、料层透气性、烧结矿质量、燃料消耗以及设备利用系数的较佳效果。     

复合造块法高效处置含碳钢铁尘泥研究

提出一种新的处理含碳钢铁尘泥的方法,采用复合造块法来处置钢铁尘泥,研究尘泥球团配比、粒度及分布对烧结过程的影响,揭示基体料与钢铁尘泥球团复合造块的成矿机理。研究结果表明：复合造块方法处置钢铁尘泥可明显改善料层透气性,提高烧结矿产量和质量。通过尘泥球团偏析分布,将53.60%尘泥球团在1层和2层分布、33.27%球团在9层和10层分布、其余球团分布在3～8层,可实现料层均热,获得的产品成品率、转鼓强度、利用系数和焦粉消耗量分别为78.34%、69.33%、1.551 t/(m2·h)和35.45 kg/t。产品由高碱度烧结矿基体与尘泥球团构成,基体部分主要为针状和条状铁酸钙,球团部分为中孔厚壁结构,两者过渡带为铁酸钙液相侵入球团与赤铁矿颗粒形成交织结构。     

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。     

生物质炭强化高质量分数褐铁矿烧结研究

通过烧结杯试验研究生物质炭替代部分焦粉对高质量分数褐铁矿烧结的影响。研究结果表明:在褐铁矿质量分数为50%时,烧结利用系数、成品率等指标与未配加褐铁矿时相比明显降低,提高焦粉质量分数可改善烧结指标,但会增加烟气中NOx和SOx的排放量;用生物质炭等热量替代质量分数为20%~40%的焦粉时,料层最高温度提高,烧结矿微观结构改善,烧结转鼓强度、利用系数等指标提高,同时,有害气体NOx和SOx的排放量明显降低。     

石灰干化污泥作为配料部分替代冶金烧结中熔剂和燃料

利用冶金烧结方法处置石灰干化污泥,探讨了石灰干化污泥作为冶金配料替代燃料和熔剂石灰对烧结性能的影响.对石灰干化污泥进行热重差示扫描量热和X射线衍射分析显示,从室温升至1100℃的过程中,污泥中的有机物分解产生热量,CaCO₃和Ca（OH）₂转化为CaO.烧结杯实验结果表明:在适宜的配碳量下,石灰干化污泥的加入对烧结有正向的影响,烧结矿的性能指标均有所改善;当石灰干化污泥替代熔剂和燃料的比例分别为51%和13.3%,配入比例为3.00%时,烧结的垂烧速度为21.30 mm·min^-1,成品率为72.63%,利用系数为1 458 t·m^-2 h^-1.固体燃耗由每吨65.54 kg降至59.27 kg.     

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.     

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。     

支架支撑烧结提高烧结生产率

通过烧结料层风量的大小是决定烧结机生产能力的重要因素之一. 在抽风机能力不变的情况下,要增加通过料层的空气量,就必须设法减小物料对气流通过的阻力. 在实验的基础上,研究了烧结杯安装支撑板后对料层透气性的改善效果,进而考察了对烧结生产率、烧结矿转鼓强度、成品率、粒度组成和冶金性能等的影响. 实验表明,安装支架后,烧结生产率明显提高,最高提高23.15%,尽管转鼓强度略有下降,但仍可满足生产要求,而冶金性能也得到改善.     

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。     

铁矿烧结中燃料合理分布研究

以我国某钢铁公司烧结原料为对象,对烧结过程的自动蓄热热平衡进行分析和计算,提出料层蓄热及燃料合理分布的计算模型,并按3层进行燃料分层布料烧结试验.计算结果表明,当料高为600 mm时,烧结各料层可利用蓄热率为35%左右;当焦粉配加量上层、中层和下层分别为4.9%,4.3%和3.4%时,在不降低烧结矿产质量的同时,固体燃耗降低3.69 kg/t.