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.     

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.     

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     

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.     

钒钛磁铁精矿分流制粒烧结中碱度的影响

分流制粒烧结是一种新的烧结工艺,即将铁精矿分别制成高碱度物料和酸性球,再混入燃料和返矿进行烧结的方法.针对碱度进行了实验室研究,以确定新的工艺参数.结果表明:碱度较低时,烧结矿黏结相以硅酸二钙和玻璃质为主,烧结矿质量较好;随着碱度升高,钙钛矿含量增加,对烧结矿冶金性能破坏性很大.TiO2完全生成钙钛矿后,碱度达到2.02时,铁酸钙含量增加很多,烧结矿液相遮盖了球团矿,烧结矿产量提高,冶金性能得到改善.     

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.     

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。     

钠盐强化某低品位铁矿含碳球团还原机理

采用内配煤造球还原焙烧的方法对某高硅低品位铁矿进行处理,并加入钠盐强化还原,研究温度、时间和添加剂质量分数对还原的影响,并采用烟气分析仪研究含钠盐对还原过程的影响。计算CO体积分数对FeO还原和铁橄榄石(Fe_2SiO_4)生成反应的热力学影响,并采用SEM和XRD等分析还原球团的微观结构和成分。研究结果表明:还原中间产物FeO可与Si O2反应生成难以再还原的铁橄榄石(Fe_2SiO_4);提高还原反应体系中CO的体积分数可以促进FeO的还原和减少铁橄榄石(Fe_2SiO_4)的生成;钠盐能够有效地促进球团中碳的气化反应,提高球团内CO的体积分数,从而促进FeO的还原,减少Fe_2SiO_4的生成,进而改善还原效果;当内配煤质量分数(即C与Fe质量比m(C)/m(Fe))为0.4,钠盐质量分数为3%,焙烧时间为30 min以及焙烧温度为950℃时,还原效果最佳,还原球团的金属化率为56.74%,磨矿、磁选后精矿铁品位和铁回收率分别为74.16%和74.57%。     

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。     

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。     

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。     

氧分压对铁矿粉烧结成矿的影响

氧分压一直是影响烧结矿质量的重要因素.通过控制不同氧分压进行的烧结实验结果表明:在氧化性气氛下,生成的矿物主要有赤铁矿和铁酸钙,出现了针状铁酸钙晶形.氧分压从7.10×10 4至7.89×10 5Pa时,矿物组成区别不大,只是在局部产生少量的磁铁矿.氧分压从4.44×10 5Pa开始,赤铁矿明显减少而磁铁矿增加.在高碱度烧结矿中,为了获得合理的烧结矿矿物组成与形态结构,氧分压应控制在2.12×104~7.10×10 4Pa之间.     

降低海南铁矿烧结固体燃耗的研究

对海南铁矿烧结燃耗高的原因及降低燃耗的途径进行了研究．试验结果表明：用３０％澳矿代替海南粉矿，燃耗从１０１．８ｋｇ／ｔ降到９０．２５ｋｇ／ｔ；添加０．０３％添加剂，随着料层高度增加，节能效果变得明显，但是当料层高度超过４５０ｍｍ时，生产率降低；焦粉分加，可使焦粉配比由７．０％降到６．２％～６．５％，燃耗由９６．６５ｋｇ／ｔ降到８３．２５ｋｇ／ｔ．     

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。     

总流量及分流比对某型风扇/压气机性能的影响研究

使用数值模拟方法研究了某型风扇/压气机组合体在不同总流量与分流比下的预估性能。程序框架使用改进的流线曲率法,通过基元叶片法+附面层修正+分流环效应三者耦合的方法,采用改良的损失与落后角模型,使计算结果更为精确,得出了总流量及分流比对某型风扇/压气机组合体性能的影响的一些结论。研究结果进一步证明了该方法对于存在内外涵道的风扇/压气机性能预估的有效性。     

铁矿烧结烟气中SO2的排放规律

从烧结过程燃料用量、混合料水分、烧结矿碱度及混合料含硫量研究烧结工艺参数对烧结烟气中SO2排放的影响,发现烧结过程SO2的排放不受烧结工艺参数及原料含硫变化的影响,在烧结终点前始终存在一个排放浓度峰值区间,揭示烧结烟气SO2排放的自持性规律是由于烧结料层有选择性吸附SO2作用所导致,SO2的排放遵循硫化物、硫酸盐热分解生成-料层吸附-再分解-解吸的迁移及循环富集排放机理。     

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.     

武钢烧结厂烧结料烧结性能的实验研究

以武汉钢铁(集团)公司烧结厂原料为试料，对不同烧结碱度R、不同配煤量和不同混合料水分的烧结性能进行了实验研究。结果表明，选择碱度为1．8、配煤量为6．5％和混合料水分含量为7．5的烧结矿生产出的烧结矿的性能最好。     

水溶性聚合物HPL强化烧结的研究

通过往烧结混合料中添加少量水溶性有机高分子聚合物来强化混合料的制粒和烧结,可以提高烧结利用及降低烧结能耗。本文讨论了往烧结混合料中添加少量有机高分子化合物HPL强化烧结试验研究的结果。研究表明：在有2％（指质量分数,下同）生石灰的条件下,添加0．03％HPL使烧结利用系数提高5％－8％;在无生石灰的条件下,添加0．03％HPL使烧结利用系数提高8％－15％,据矿相分析结果表明,添加0．03％HPL后,烧结矿起气孔变小,使烧结矿强度提高1％左右,并使还原性好的铁酸钙含量增加8％－10％,这有利于高炉冶炼。     

含硼磁铁矿强化巴西赤铁矿球团的制备

研究含硼磁铁矿配比对巴西赤铁矿球团生球质量、预热焙烧性能和成品球团冶金性能的影响。结果表明:配加30%和50%(质量分数)含硼磁铁矿后,生球的落下强度增加,爆裂温度显著提高;球团预热温度降低50℃左右,焙烧温度降低120℃以上;成品球团矿还原度从72.40%分别提高到87.95%和78.71%,低温还原粉化指数RDI+3.15从87.79%分别提高到97.38%和99.62%,还原膨胀率从36.25%分别降到12.50%和4.00%;焙烧性能得到提高的原因是Fe3O4氧化生成的新生Fe2O3晶体具有较大的活性,B2O3有利于含硼的镁铁橄榄石液相生成,这两者能够促进球团再结晶和晶粒长大;还原度提高的原因是B3+半径很小,易扩散进入Fe2O3晶格中,产生晶格畸变,使得Fe2O3易于还原;铁酸镁和含硼的镁铁橄榄石液相的生成,有利于还原膨胀和低温还原粉化性能的提高。