提高包头精矿烧结矿质量的研究

本文对包头精矿烧结矿的宏观结构、微观结构及矿物组成进行了岩相及矿相研究。对其中的稀土矿物等进行电子探针分析、对烧结矿中主要胶结相矿物——枪晶石进行人工合成,测定了它的抗压强度及耐磨性。 试验研究了硅(SiO_2),氟(CaF_2)对包头精矿烧结矿强度的作用机理,测定了随着烧结矿中硅、氟含量变化与其液相性质——粘度及表面张力的关系以及它们对烧结矿结构及强度的影响。 研究表明:氟是影响烧结矿强度的主要因素,氟对烧结矿强度的破坏作用主要由于氟在烧结矿中显著降低其液相的粘度及表面张力,导致了烧结矿宏观结构疏松多孔薄壁、微观结构微孔多,其次由于氟在烧结矿形成抗压强度低、耐磨性差的枪晶石。精矿中含硅低使烧结矿胶结相量少也是降低强度的一种原因。 提高包头精矿烧结矿强度的根本途径在于选矿过程中降低精矿中含氟量到1.5％以下。把烧结矿碱度提高到2.0或配加15％高硅矿粉及3～5％清石灰、或用白云石部分代替烧结料中石灰石都有效的提高烧结矿的强度。生产碱度为2.0的烧结矿的措施已成功的应用于生产中。     

含硼烧结矿高炉冶炼试验研究

【前言】高炉使用自熔性烧结矿进行冶炼,是炼铁生产技术上的一大进步。众所周知,碱度(CaO/SiO_2)1.2左右的烧结矿,在质量上存在的严重缺陷是,在冷却过程中产生粉化,便给高炉生产带来了危害。根据首钢的生产实践,在烧结科中加入含磷的物料,对抑制烧结矿的粉化取得了良好的效果。但做为冶炼低磷生铁来说,这显然是不够合适的,北台钢铁厂在烧结料中配加1％左右的含硼铁精矿粉,也同样取得了抑制烧结矿粉化的作用,并且在高炉生产上取得了较好的结果。但增加生铁中硼元素的含量和增加生铁中磷的含量,对生铁质量的影响就大不一样了。如以冶炼制钢生铁为例,含硼生铁可成为冶炼硼钢的良好原料。     

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.     

还原气氛和脉石成分对氧化球团还原膨胀的影响

以Fe2O3粉为原料,分别配加SiO2,CaO及MgO制备氧化球团,系统研究了H2和CO两种还原气氛及不同脉石成分对氧化球团还原膨胀的影响,并进行了理论分析.研究表明,还原气氛中H2含量的增加,有利于降低球团的还原膨胀率,还原后球团晶体结构完整,品质较好;Fe2O3球团中配加少量CaO,有利于焙烧时产生少量液相而改善球团的冶金性能,但CaO含量不宜过大;在保证产品质量前提下,适当控制球团矿品位,含有少量SiO2等脉石杂质,有利于焙烧时产生渣相连接,提高球团的强度,降低还原膨胀率;球团中添加MgO有利于形成稳定的晶体结构,从而改善球团的性能.     

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。     

提高本溪烧结矿产量和质量的途径

本溪精矿粉因粒度甚细而比一般矿粉更难烧结,但在适当的配料、加水和烧结条件下仍可得到质量很好的烧结矿和很高的烧结速度。试验结果表明:最好的混合乾料应含水7.5～8％,固定碳为4～4.5％,返矿20～25％,制造高碱度自熔性烧结矿除石灰石外应该用一部份白云石,最好同时另加少量石灰(如混料不匀应以石灰水代之),加一部份锰矿能提高烧结速度(加锰矿后燃料应相应提高),用热返矿预热混合料可以提高烧结速度很多,在上述条件下,可以得到碱度(CaO+MgO/SiO_2)到1.5以上而强度甚好的烧结矿,使在高炉内甚至完全不需加石灰石,烧结速度可以到达20公厘/分以上,比本溪现在情况高一倍,碱度愈高,烧结矿的还原性愈好。     

基础特性对含铬型钒钛烧结矿粉化性能的影响

承德地区含铬型钒钛烧结矿的黏结相不充分、强度差、低温还原粉化指数低,严重影响烧结矿的质量.研究了4种不同成分的含铬型钒钛磁铁精矿粉的烧结基础特性:连晶强度、黏结相强度、液相流动性、同化温度,并与4种铁精矿粉的单烧实验结果进行比较分析,探究含铬型钒钛磁铁精矿粉基础特性对烧结矿低温还原粉化指数RDI+3.15的影响规律.结果表明:含铬型钒钛磁铁烧结矿的RDI+3.15随铁精矿粉同化温度的上升而降低,随黏结相强度的上升而升高,液相流动性和连晶强度对其影响很小.     

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%.     

富矿粉烧结配矿优化研究

为了降低烧结成本,减少烧结过程能源的消耗,同时提高烧结矿质量,针对某钢铁公司富矿粉烧结进行优化配矿实验研究。选用南非富矿粉、巴西卡粉与南非精矿粉1、2进行了烧结配矿优化研究。结果表明:最优配矿方案为6~#,其中巴西卡粉、南非富矿粉、南非精矿粉1配比为15∶70∶15。其利用系数为2.66t/(m~2·h),转鼓指数为63.39%,RI、RDI_(+3.15)分别为70.06%和51.30%,熔滴性能总特性S值为1419kPa·℃。     

改善含MgO铁矿石软熔性能的研究

为了改善铁矿石的高温软熔性能,重点研究了在保证炉渣中MgO含量的同时,向高炉合理添加MgO的几种方法,提出了从风口喷吹含MgO煤粉的高炉炼铁新工艺的建议.试验结果表明,减少MgO含量,可降低烧结矿的软熔带温度区间.采用合理的炉料结构,如低MgO烧结矿配加菱镁石块工艺,高MgO烧结矿配加酸性球团矿工艺等均可改善烧结矿的高温软熔性能.实验室条件下,低MgO烧结矿配加菱镁石块工艺和高MgO烧结矿配加酸性球团矿工艺,分别可使炉料软熔带温度区间降低20~30℃和50~100℃.     

甘肃天水透辉石的烧陶试验及其节能效应

透辉石属Ca—Mg硅酸盐矿物,可配入普通陶瓷原料中,形成CaO—MgO—A_2O_3—SiO_2:四元体系。其共溶温度(1200℃±),且熔融温度范围比单一含Ca或含Mg硅酸盐矿物宽,可明显降低陶瓷烧结温度,缩短烧成时间.用甘肃天水透辉石所作的烧陶试验及机理研究表明.天水后裕沟透辉石矿床是很好的节能矿物原料基地.     

MgO含量合理配置对综合炉料熔滴特征及形成初渣特性的影响

为了解决高Al2O3含量综合炉料透气性较差和熔滴特征S值较高的问题,通过对提高烧结矿中的Mg O含量和在球团矿中配加Mg O含量的方法进行研究,结果显示合理配置Mg O含量后最高压差由1.70 k Pa分别降低到1.63 k Pa和1.33k Pa,特征S值由141 k Pa·℃分别降低到100 k Pa·℃和99 k Pa·℃,改善了综合炉料的透气性、熔滴特征S值等熔滴特征参数;且在球团矿中配加Mg O含量对综合炉料熔滴特性的改善程度要优于提高烧结矿中的Mg O含量。此外,还对综合炉料的初渣进行研究,得出了综合炉料的熔滴特性的改善与初渣的矿物组成没有关系,主要是由于初渣化学成分的变化而产生的。     

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。     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

鞍钢铁矿石烧结基础性能研究

利用微型烧结实验装置及烧结杯试验,对鞍钢铁矿粉的同化特性、液相固结强度、液相流动性及连晶能力等烧结特性进行综合评价.在此基础上,提出了烧结合理配矿原则,并应用到生产实践.研究结果表明,鞍钢烧结生产应以精矿B,D搭配精矿C为主,球团生产应以精矿A为主.配矿优化调整后,炼铁技术经济指标明显改善,高炉利用系数提高了0.043 t/(m3.d),入炉焦比降低了5.28 kg/t,烧结矿成本降低2.2元/t.     

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。     

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。     

锌对炼铁炉料冶金性能影响的试验研究

采用醋酸锌水溶液浸泡加锌的方法制备不同含锌量的烧结矿和焦炭试样,并对烧结矿试样进行低温还原粉化率及还原性指标的测试,对焦炭试样进行CO2反应性及反应后强度的测试。结果表明,随着含锌量的增加,烧结矿的RDI+3.15和RDI+6.3减小而RDI-0.5明显增大,间接还原速率和RI降低,焦炭的CRI增高而CSR降低,烧结矿中锌含量的增加使其低温还原粉化性和还原性变差,同时焦炭中锌含量的增加使其热性能变差;与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比,采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。     

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.