基于铁矿粉高温特性互补的烧结优化配矿

首先测定巴西、澳洲及中国的10种铁矿粉的高温特性,将其与实际生产统计所得的高温特性适宜区间比较可知:巴西矿的同化性偏低,澳洲矿偏高,中国精粉则相对接近适宜区间;有两种巴西矿、一种澳洲矿以及一种中国精粉的液相流动性适宜,一种巴西矿、一种澳洲矿以及两种中国精粉则偏低,一种澳洲矿和一种中国精粉的液相流动性稍高;澳洲矿的黏结相自身强度偏低,巴西矿和中国精粉则较为适宜,且中国精粉相对更高. 在实验研究的基础上,提出基于铁矿粉高温特性互补而使混合矿高温特性指标适宜的烧结配矿新思路,并设计优化配矿方案,烧结杯实验结果显示均获得优良的烧结指标,证实了基于铁矿粉高温特性进行配矿的优越性.     

铁矿粉的化学成分劣质化对其烧结同化性的影响研究

针对烧结用铁矿粉质量变差等问题,通过比较不同时期内我国大量进口的3种铁矿粉的化学成分,分析了铁矿粉劣质化特征;在此基础上采用微型烧结法考察了不同时期内铁矿粉的同化性,并分析了SiO2,Al2O3和LOI含量的影响,最后探讨了应对铁矿粉化学成分劣质化的烧结技术方向,指出为了应对该问题,需要在优化配矿的基础上,优化熔剂结构或实施厚料层烧结。     

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.     

基于铁矿粉液相流动性的塞拉利昂高铝铁矿配矿研究

以塞拉利昂高铝铁矿粉及其他5种烧结常用铁矿粉为原料,通过添加CaO、SiO2、Al2O3纯试剂改变铁矿粉中三种组分的含量,并分析了其对铁矿粉液相流动性的影响,比较了6类铁矿粉液相流动性对SiO2、Al2O3含量的敏感性差异,研究了混合矿粉液相流动性随塞拉利昂高铝铁矿粉配比的变化并进行了烧结试验。结果表明,随着CaO配比的增加,铁矿粉的液相流动性变好,其中塞拉利昂高铝铁矿粉变化的幅度最大;SiO2含量对塞拉利昂高铝铁矿粉液相流动性的影响较Al2O3含量更为明显;随着塞拉利昂高铝铁矿粉配比增加,混合矿粉的液相液动性指数降低,烧结矿的强度和成品率下降。     

基于铁矿粉烧结基础性能的优化配矿研究

以提高烧结矿性能为目标,对国内两种铁矿粉以及国外三种铁矿粉进行了同化性能、液相流动性能、粘结相强度三个方面分析研究,并据烧结矿各项性能指标制定出配矿方案进行优化实验,探寻最佳配矿比例。结果表明,五种铁矿粉中自产矿的各项性能最优,其他四种铁矿粉的各项烧结基础性能优势各不相同。其次,根据实验结果制定出优化配矿方案,对比混合矿的各项基础特性,得出最优化配矿方案：自产矿为50%,鞍千矿为20%,巴西B为15%,澳矿为10%,巴西A为5%,为现场烧结生产提供了理论依据。     

铁矿粉液相流动性的主要液相生成特征因素解析

烧结矿是我国高炉炼铁的主要原料,烧结矿质量将直接影响高炉冶炼及炼铁工序的经济技术指标.因此,基于铁矿粉的高温特性进行优化配矿从而改善烧结矿的产质量对于炼铁工序节能增效具有十分重要的现实意义.铁矿粉的液相流动性是非常重要的烧结高温特性指标,适宜的液相流动性可以使烧结矿获得较高的固结强度.本文模拟实际烧结黏附粉层中铁矿粉颗粒与钙质熔剂质点的接触状态,采用FastSage热力学计算和微型烧结可视化试验方法研究了固定CaO配比条件下铁矿粉的液相流动性及其主要的热力学液相生成特征影响因素.研究结果表明,采用固定CaO配比与固定碱度的熔剂配加方式下,铁矿粉的液相流动性规律明显不同.铁矿粉的液相生成量是影响其液相流动性的最主要液相生成特征因素,液相生成量越多则铁矿粉的液相流动性指数越大.铁矿粉液相流动性的配合性机制是基于其液相生成量的线性叠加原则.脉石矿物含量将在一定程度上影响铁矿粉的液相流动性,随着SiO2含量的升高铁矿粉的液相生成量减少,从而导致液相流动性指数显著降低;而Al2 O3含量增加,液相流动性指数略有升高.     

铁矿石粉矿成分对烧结强度的影响

在铁矿石烧结过程中,熔体性质决定了烧结矿粘结相的结构.采用小型试验来考察铁矿石粉矿的化学成分(SiO2,Al2O3,MgO和碱度)对烧结强度的影响.并通过化学成分对熔体的黏度和表面张力的影响来对烧结强度的变化加以解释.试验结果表明,随着粉矿中配加CaO与矿石的质量比的变化(0.08~0.15),在CaO与矿石质量比为0.12时获得最大烧结强度;而碱度R=2时获得最大的烧结强度;随着MgO含量的增加其烧结强度逐渐降低;而烧结原料中Al2O3质量分数不宜超过2.5%.     

烧结工艺对SiC-Y2O3-Al2O3液相烧结的影响

研究SiC-Al2O3-Y2O3体系在无压液相烧结过程中,不同的埋粉、烧结温度和保温时间对致密化过程的影响规律以及发生的主要物理化学变化.通过对烧结体失重率、线收缩率和密度的测量和断面形貌的观察发现,以BN为惰性埋粉时,烧结助剂挥发严重,密度低;以Y2O3为埋粉时,烧结过程中Y2O3从埋粉扩散进入坯体,造成烧结体质量增加,实际上未促进烧结;Al2O3和60%(β-SiC)-25%Al2O3-15%Y2O3埋粉有利于烧结,这是由于埋粉中Al2O3的含量较试样中的Al2O3含量高,具有较高的Al2O分压,能有效抑制烧结助剂的挥发.埋粉相同时,由于烧结和挥发的竞争,密度随烧结温度的升高或保温时间的增长先增加后降低.     

基于n(Fe_2O_3)/n(CaO)的铁矿粉烧结液相流动性测定方法

针对以碱度(R=w(CaO)/w(SiO_2),w为质量分数)控制混合料CaO的添加量的铁矿粉液相流动性检测方法(R值法)在评价SiO_2质量分数不同的铁矿粉时结论与烧结生产存在差异的问题,提出以混合料铁钙的物质的量比(n(Fe_2O_3)/n(CaO))控制CaO添加量的铁矿粉液相流动性检测方法(N值法)。分别以化学纯试剂和铁矿粉为原料,对比研究了R值法和N值法对液相流动性指数检测结果的影响;并基于2种检测结果进行优化配矿—烧结杯试验。研究结果表明:R值法测得液相流动性指数与铁矿粉中SiO_2质量分数有明显的线性正相关关系,掩盖了铁矿粉真实的液相流动特性;N值法可以显著减小SiO_2含量对铁矿粉液相流动性指数的影响。基于N值法的优化配矿—烧结产质量指标与R值法相比,成品率、利用系数、转鼓强度分别提高4.62%,0.11 t/(m~2·h)和1.91%,固体燃耗降低1.96 kg/t。     

高配比高铝褐铁矿烧结成矿机理

以某高铝褐铁矿配比为60%~70%,配加其他含铁原料进行烧结,通过调节水碳、优化配矿等措施改善烧结产质量指标,并对烧结成矿机理进行分析。实验结果表明:Fe2O3和Al2O3分别与CaO反应时,2CaO·Fe2O3比3CaO·Al2O3及12CaO·7Al2O3更容易生成;当CaO,Al2O3,SiO2和Fe2O3四元矿物存在时,烧结过程优先生成2CaO·Al2O3·SiO2(钙铝黄长石)和4CaO·Al2O3·Fe2O3,并进一步形成SFCA,这与烧结矿SEM结果相一致;虽然烧结矿具有较多的孔洞和裂纹,但烧结矿具有良好的微观结构和冶金性能,可以满足中、小型高炉冶炼的生产要求。     

铁矿粉与 CaO同化能力的试验研究

在铁矿粉烧结过程中,矿石与CaO发生同化反应而生成低熔点液相的能力是衡量烧结矿同结状况的重要指标之一.在试验的基础上研究了13种常用的进口铁矿粉的同化温度和同化时间,对影响铁矿粉同化能力的因素进行了理论分析,并给出了对铁矿粉的这一烧结基础特性在烧结过程中具体应用的结果.     

Ore-proportioning optimization technique with high proportion of Yandi ore in sintering

The basic sintering characteristics of Yandi ore from Australia, including assimilation ability, liquid phase fluidity, self-strength of bonding phase, forming ability of silico ferrite of calcium and aluminum (SFCA), and so on, were investigated in detail. Besides, the high temperature behavior and function of sintering were obtained. As a result, the techniques for ore-proportioning in sintering were obtained. The results show that Yandi ore possessing higher assimilation ability, better liquid phase fluidity, lower self-strength of bonding phase, and better forming ability of SFCA, should be mixed with iron ores whose properties are opposite to those of Yandi ore. In the optimization of sintering ore-proportioning, Yandi ore, whose price is relatively low, can be mixed as high as 40wt%.     

烧结优化配矿模型的设计与软件开发

针对铁矿石烧结配矿的特点,提出2种获得合适配矿方案的方法;应用BP神经网络技术和遗传优化技术分别建立烧结矿质量模拟模型和烧结寻优配矿模型;采用Visual C++6.0与Matlab混合编程的方式,开发烧结优化配矿模型的系统软件.研究结果表明:烧结矿质量模拟模型具有良好的泛化能力和自适应能力,并且预报准确率较高,转鼓强度预报命中率为90%,抗磨强度为86.67%,筛分指数为83.33%;采用烧结寻优配矿模型得到的优化配矿方案既可满足铁矿石供应情况,又可保证烧结矿的质量指标,优化效果明显,烧结优化配矿模型的系统软件实用性强,具有强大的存储、计算、预报和优化等功能.     

水钢高炉用铁矿石冶金性能的研究

系统地研究水钢烧结矿及天然矿的冶金性能.研究结果表明,水钢烧结矿具有中等及中等偏下的低温还原粉化性能和优良的还原性能;软化区间偏宽,开始熔化温度高和开始滴落温度高,却有较窄的熔滴区间.在3种进口块矿中,越南块矿的综合冶金性能最好,其次是澳大利亚块矿,印度块矿的综合冶金性能相对要差些.在两种国产块矿中,兰坪块矿的综合冶金性能比清镇块矿好;国产天然矿的综合冶金性能比进口天然矿差.     

Advances in research of sulphide ore textures and their implications for ore genesis

Important advances in research of sulphide ore textures in recent years have deepened our understanding of ore genesis of related mineral deposits. Pressure solution of sulphide minerals has been suggested as a mechanism for remobilization of ore materials, whereas pressure solution of the gangues is believed to raise the grade of the primary ores. We have known that precipitation of base metal sulphides from fluids prefers crystal and crack surfaces of pyrite to form overgrowth. Therefore, pyrite-bearing embryo beds in a sedimentary sequence can be acted as effective crystal seed beds and are favorable for fluid overprinting to form huge statabound deposits. Texture studies of various sulphides can be used to interpret the entire history of sedimentation, diagenesis, deformation and metamorphism of the ores. The study of chalcopyrite disease in sphalerite has brought about the idea of zone refining, and given a new explanation to metal zonation in massive sulphide deposits. Ductile shearing of sulphide ores may form ore mylonites, which will become oreshoots enriched in Cu, Au and Ag during late-stage fluid overprinting. Despite that various modern analytical techniques are being rapidly developed, ore microscopy remains to be an unreplaceable tool for ore geologists. Combined with these modern techniques, this tool will help accelerate the development of theories on ore genesis.     

滇西老厂大型银铅锌多金属矿床铅锌矿石微量元素组合特征

滇西老厂大型银铅锌多金属矿床位于"三江"成矿带南段昌宁—孟连裂谷盆地内,是其代表性矿床之一,关于该矿床矿石的稀土和微量元素研究比较薄弱.综合分析矿床中铅锌矿(石)的微量元素地球化学特征,并对其组合特征进行R型因子分析.结果表明:铅锌矿石中除Cu、Pb、Zn出现较一致的趋势值外,其余元素均有较大的变化范围.铅锌矿石具有含锡富铟的特征,老厂矿床Zn/Cd比值与热液矿床比值相近,表明矿床中闪锌矿可能受到了热液成矿作用的影响.矿床铅锌矿石成矿物质属混合来源,而酸性岩占了主导作用,其次是基性岩与碳酸盐岩;成矿环境处于高温-低温环境,成矿具多阶段性.     

Influence of gangue existing states in iron ores on the formation and flow of liquid phase during sintering

Gangue existing states largely affect the high-temperature characteristics of iron ores. Using a micro-sintering method and scanning electron microscopy, the effects of gangue content, gangue type, and gangue size on the assimilation characteristics and fluidity of liquid phase of five different iron ores were analyzed in this study. Next, the mechanism based on the reaction between gangues and sintering materials was unraveled. The results show that, as the SiO₂ levels increase in the iron ores, the lowest assimilation temperature (LAT) decreases, whereas the index of fluidity of liquid phase (IFL) increases. Below 1.5wt%, Al₂O₃ benefits the assimilation reaction, but higher concentrations proved detrimental. Larger quartz particles increase the SiO₂ levels at the local reaction interface between the iron ore and CaO, thereby reducing the LAT. Quartz-gibbsite is more conductive to assimilation than kaolin. Quartz-gibbsite and kaolin gangues encourage the formation of liquid-phase low-Al₂O₃-SFCA with high IFL and high-Al₂O₃-SFCA with low IFL, respectively.     

模糊聚类分析在矿石可选性分类中的应用

论述了用模糊聚类分析对矿石进行可选性分类的方法和步骤,给出了应用实例,分类结果令人满意。     

鲁西地区铁矿类型特征及成矿谱系

山东省是中国的铁矿资源大省,其中鲁西地区铁矿成矿地质条件优越,铁矿类型有沉积变质型、接触交代型、热液交代充填-风化淋滤型、沉积型、岩浆型等多个成矿类型;其中尤以沉积变质型铁矿、接触交代型铁矿最为重要,是山东省的主要铁矿石来源。在梳理鲁西地区各种类型铁矿时空分布特点、分析典型铁矿床特征、控矿要素及矿床成因的基础上,以地质演化史为轴线,建立了鲁西地区各类型铁矿的成矿谱系。研究表明,在地质演化过程中,鲁西地区铁矿的形成是在海底火山喷发、地层沉积、岩浆侵入、区域变质、构造运动、风化淋滤等地质及成矿作用的高度耦合下形成的一系列地质产物;即在新太古代时期形成了沉积变质型铁矿(如韩旺式、苍峄式、杨庄式和济宁式铁矿)和岩浆型铁矿(如肖家沟式铁矿),在晚石炭世时期形成了沉积型铁矿(如山西式铁矿),在早白垩世时期形成了接触交代型铁矿(如莱芜式、莲子汪式铁矿)和热液交代充填-风化淋滤型铁矿(如朱崖式铁矿)。各种类型铁矿床具有地层控矿、岩体控矿、构造控矿和多要素共同控矿的特点。在铁矿勘查过程中,应按其成因类型和控矿要素进行有针对性的勘查部署,以此促进鲁西地区的铁矿勘查及研究工作整体水平得以提升。