国外铁矿石熔滴实验研究概况

本文综合介绍了国外的铁矿石熔滴实验装置、实验方法及实验结果;评述了铁矿石软熔性能的各种鉴定指标;建议用软化温度(T_s),熔化温度(T_m),软熔温度区间(△T_(ms))及熔结层厚度[H(△H_m-△H_s)]作为铁矿石软熔性能的鉴定指标。     

熔滴实验装置的开发及应用

本文介绍在熔滴实验装置上采用微机控制的情况,并讨论熔滴实验结果的鉴定指标;提出熔滴实验装置不仅可用于测定炼铁原料的高温性能,且可用来进行软熔层结构、微型高炉解剖试验、炉缸渣铁反应及耐火材料侵蚀等的研究。     

热压铁焦对高炉综合炉料熔滴性能的影响

利用荷重还原软化熔融滴落实验研究了热压铁焦添加量对高炉综合炉料滴落性能的影响.研究结果表明,随着热压铁焦配比的增加,综合炉料软化区间逐渐加宽,从206.3℃增加到218.9℃;熔化区间逐渐收窄,从171.1℃降低到124.8℃,软熔带逐渐变窄且位置下移;综合炉料滴落压差下降,滴落率先升高后降低,在热压铁焦配比为30%时达到较高值40.58%;综合炉料熔滴总特征值逐渐降低,料层透气性改善.一定量的热压铁焦有助于改善综合炉料熔滴性能,其适宜添加量在30%左右.     

配碳比对热压含碳球团软熔滴落性能的影响

在碱度固定为1.20的条件下,系统研究了配碳比n(FC)/n(O)对热压含碳球团软熔滴落性能的影响,并进行了理论分析.研究表明,配碳比对软化区间、熔化区间、滴落率等软熔滴落性能参数有显著的影响.随着配碳比增加,软化区间t40～t4先变窄后加宽,在配碳比为1.00时最窄,降至348℃;熔化区间tD～tS也先变窄而后加宽,当配碳比为1.00时最窄,降至46℃;滴落率先增加后降低,在配碳比为1.08时滴落率最高,达到24.66%.从软熔滴落性能角度综合考虑,实际生产热压含碳球团时其配碳比宜定在1.00左右.     

CO2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素

研究了CO2保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式和焊接工艺参数、药芯粉成分对熔滴过渡形式的影响。结果表明,CO2保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式可分为短路过渡、粗滴排斥过渡和细颗粒过渡。药芯焊丝熔化时存在液态渣柱,影响熔滴的短路过渡和粗滴排斥过渡。随焊接电流、电压的增加,熔滴从短路过渡逐渐转变成粗滴排斥过渡,最后变成细颗粒过渡。随药芯粉中氟硅酸钠的增加或萤石的减少,熔滴的平均直径减小,过渡频率增加。硅铁、锰铁和铝镁合金均能降低熔滴中氧的含量,使熔滴粗化和过渡频率降低。     

CO_2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素

研究了CO2 保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式和焊接工艺参数、药芯粉成分对熔滴过渡形式的影响 .结果表明 ,CO2 保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式可分为短路过渡、粗滴排斥过渡和细颗粒过渡 .药芯焊丝熔化时存在液态渣柱 ,影响熔滴的短路过渡和粗滴排斥过渡 .随焊接电流、电压的增加 ,熔滴从短路过渡逐渐转变成粗滴排斥过渡 ,最后变成细颗粒过渡 .随药芯粉中氟硅酸钠的增加或萤石的减少 ,熔滴的平均直径减小 ,过渡频率增加 .硅铁、锰铁和铝镁合金均能降低熔滴中氧的含量 ,使熔滴粗化和过渡频率降低 .     

烧结矿中MgO对钒钛矿综合炉料软熔滴落的影响

以钒钛磁铁矿炼铁原料为基础,系统研究了烧结矿中Mg O质量分数对高炉冶炼钒钛磁铁矿综合炉料软熔滴落性能和V,Cr在渣铁中迁移规律的影响,并进行了理论分析.研究表明,随着烧结矿中Mg O质量分数的提高,综合炉料的软化区间t40-t4变宽;熔化区间tD-tS稍有收窄,软熔带变薄且位置略微下移;熔滴性能总特征值S先减小后增大,综合炉料透气性先变好后恶化,在Mg O质量分数为2.98%~3.40%时透气性最好;滴落率逐渐变小;V,Cr在滴落铁中的收得率略有降低;因此,烧结矿中Mg O质量分数在3.40%左右为宜,此时高炉渣中Mg O质量分数约为12%.     

脉冲参数对脉冲MIG焊焊接行为的影响研究

针对自行开发的软开关逆变电源,设计了脉冲参数影响规律研究的工艺实验平台。实验根据一脉一滴的原则,改变峰值电流、峰值时间、基值时间,采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,并用高速摄像机获取熔滴过渡图像,结合两者处理结果分析表明,脉冲参数直接影响熔滴过渡过程,峰值电流和峰值时间之积对熔滴过渡影响显著,基值时间和基值电流对熔滴过渡影响不大。     

矿焦混装对软熔带透气性影响的研究

用熔滴实验装置研究了矿、焦层装及混装时矿石软熔层的透气性,发现混装时软熔层的透气性获得大幅度改善。获得改善的原因在于混装时软溶层的结构发生了质的变化。     

脉冲参数对脉冲MIG焊焊接行为的影响

针对自行开发的软开关逆变电源,设计了一个工艺实验平台,用于研究脉冲参数对脉冲氩弧(MIG)焊熔滴过渡的影响规律.实验根据一脉一滴的原则,通过改变峰值电流、峰值时间、基值时间,采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,并用高速摄像机获取熔滴过渡图像,结合两者处理结果进行分析.结果表明,脉冲参数直接影响熔滴过渡过程,峰值电流和峰值时间之积对熔滴过渡影响显著,基值时间和基值电流对熔滴过渡影响不大.     

高温气流中铁矿粉的热分解和还原行为

研究了铁矿粉伴随气流在高温竖型空筒炉管内下落过程中的热分解和还原反应行为,考察了炉温、气流组成及粉矿粒径等对反应结果的影响,发现,与还原反应相比,温度对热分解反应有更大影响;氢还原反应速度约为CO 还原的2倍;当矿粉还原率高于 33.3％时,采集到的样品是熔融后又凝固的球形体且铁相还原产物被维氏体所包裹,进一步讨论了高温气流中粉矿熔融还原反应过程的机理。     

含钴矿石摇瓶生物浸出比较试验的研究

对含钴矿石进行了工艺矿物学研究,明确了该含钴矿石的主要化学成分、粒度分布、矿物组成与嵌布特征.研究表明,硫化矿物主要为硫铜钴矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿等.硫铜钴矿大多数以单体形式赋存,还有一部分为连生体.该含钴矿石含钴163%,铜105%,铁124%,硫1500%.用实验室驯化培养的具有良好抗钴性能的ZY101菌种对此含钴矿石进行摇瓶浸出实验研究,浸出结果表明:利用优良菌种浸出,钴浸出率达8571%.对比生物法与非生物的高铁溶液浸出,生物法钴浸出率提高6326%,耐钴ZY101浸矿菌浸钴效果显著.     

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.     

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.     

某高磷铁矿提铁降磷研究

以湖南某地高磷铁矿为原料,采用还原焙烧一磁选一硫酸浸出工艺进行提铁降磷试验研究.对还原焙烧一磁选粗精矿进行硫酸浸出工艺参数优化,对浸出时间、液固比、硫酸用量和搅拌速度等因素对提铁降磷效果的影响进行研究.研究结果表明:对原矿品位为47.28%Fe(质量分数)和磷含量为1.59%的高磷铁矿石经过还原焙烧一磁选得到的粗精矿,在浸出时间为2h、液固比为2.5、硫酸用量为50 kg/t和搅拌速度为500 r/min的条件下进行酸性浸出提铁降磷,最终得到铁精矿品位达62.35%Fe,磷含量为0.20%,铁总回收率为90.54%和脱磷率为87.42%.     

硼铁矿选择性还原分离铁和硼

本文对硼铁矿进行以选择性还原分离铁和硼作了理论分析和试验研究。结果表明,硼铁矿用煤为还原剂在固相下铁氧化物可被还原,而硼仍以氧化物形态存在;还原矿石磁选分离后,用电热熔化可将铁和含B_2O_3炉渣良好分离,控制熔分条件可获得不同金属产品;熔分渣可直接用于硼酸或硼砂生产。     

富氧率对钒钛磁铁矿球团还原行为的影响

模拟研究了不同富氧率条件下钛磁铁矿氧化球团的还原过程.通过扫描电镜观察钒钛磁铁矿球团还原过程中的微观结构变化,结合能谱仪研究分析了还原过程中产物的分布变化.结果表明,富氧率的提高对还原度和还原速率提高有明显促进作用.还原过程中钛铁分离伴随着Al元素向高钛矿中迁移富集,最终Al与Ti原子数比为1∶3,Al很可能与钛铁氧化物固溶,形成某种复合化合物并导致球团矿还原难度增加.运用三种不同模型对球团矿还原过程对比分析,发现混合模型可以很好地表征球团矿不同阶段的还原过程.利用混合模型计算得出球团矿还原过程的动力学参数.结果表明,随着富氧率的升高,球团矿还原活化能逐渐降低,从不富氧到富氧79%条件下,活化能由26.5 k J/mol降低到19.68 k J/mol,活化能的降低增加了相同条件下活化分子的数量,提高了反应速率,有利于球团矿在较低还原温度条件下快速反应.     

铁矿石固态还原过程中吸硫的反应动力学

研究了铁矿石固态还原条件下，矿石吸硫动力学．用电子探针（ＥＰＭＡ）研究了硫在矿内的分布．结果表明，硫化氢与矿内金属铁的界面反应为吸硫反应的限制步骤．     

硼氢化钾—高锰酸钾滴定法测铁研究

研究了用硼氢化钾还原铁(Ⅲ),二苯胺磺酸钠为指示剂的高锰酸钾测定铁(Ⅱ)的方法.用此法测定铁矿中全铁时,变异系数为0.06%-0.08%,回收率99.1%—102.2%.通过配对试验和非配对试验表明,此法与一般常用的重铬酸钾法无显著性差异(置信度95%).方法简便,既无汞又无铬,不污染环境.可用于铁矿及其他试样中常量铁的测定.     

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.