包钢高镁低硅含氟熔剂性球团矿的开发与应用研究

项目简介：本项目属于钢铁行业炼铁技术领域。本项目通过基础理论及试验研究,取得了在包钢球团工艺配加90%白云鄂博铁精矿生产还原膨胀率控制在20%以内的熔剂性球团矿的技术成果。项目提出生产高镁低硅含氟熔剂性球团矿是实现大幅提高白云鄂博铁精矿在球团工艺配比的最佳技术路线,并提出工业生产熔剂性球团矿的优化配料方案及高炉冶炼熔剂性球团的合理炉料结构。在年产120万t、240万t链篦机 回转窑工艺进行了高镁低硅含氟熔剂性球团矿的生产工业实践,在2 200 m/3高炉进行了配加37%熔剂性球团矿冶炼的工业实践,提高了白云鄂博矿的资源利用价值,为大高炉冶炼含镁熔剂性球团矿提供了宝贵经验,促进了炼铁的绿色化生产,经济和社会效益显著。     

带式焙烧机制备镁质熔剂性球团研究

为了提高高炉球团矿入炉比,从而降低钢铁生产能耗,缓解日益严峻的环保形势,基于氧化球团焙烧基础理论,结合相关学者研究成果,对镁质熔剂性球团特性进行分析和梳理,在此基础上对带式焙烧机球团工艺制备镁质熔剂性球团的热工参数进行了研究。结果表明,得益于镁质熔剂性球团的良好技术经济指标,可以实现高炉原料结构中球团矿比例的大幅提高。通过流体力学(CFD)数值模拟和构建物质流和能量流计算模型,对现有带式焙烧机球团工艺的热工参数进行分析,阐明了镁质熔剂性球团制备特点,并论述了带式焙烧机在制备镁质熔剂性球团上的优势。     

熔剂对高镁碱性球团强度影响的研究

为了降低烧结工序的环境污染和能耗,提出了生产高镁碱性球团的构想。通过研究不同碱度条件下球团矿的抗压强度变化规律,得出R为1.0时高镁碱性球团的抗压强度最大(2 830 N/个);在此基础上又研究了熔剂种类对高镁碱性球团强度的影响,确定了白云石和石灰石搭配最佳,并分析了熔剂种类对高镁碱性球团矿显微结构的影响。     

首钢熔剂性球团试验研究

为给首钢生产熔剂性球团矿提供依据，在试验室条件下研究了温度、时间、球团碱度等对熔剂性球团理化及冶金性能影响的规律。     

CaCO3分解对熔剂性球团强度的影响

 铁精粉在预热、焙烧过程中会伴随着热量的变化,这一行为会影响球团矿的抗压强度。为探究熔剂中CaCO₃分解对熔剂性球团强度的影响机理。通过TG-DSC分析技术,研究铁精粉、不同铁精粉混合、铁精粉与熔剂混合交互作用下的热量变化规律,以及热量变化对球团矿抗压强度的影响,建立热量变化与焙烧温度的匹配关系。通过调节焙烧温度、焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度。结果表明,铁精粉之间的交互作用并不明显;在700~850 ℃铁精粉与石灰石粉发生交互作用,磁铁精粉的氧化反应对石灰石的分解有一定的促进作用,TG曲线的试验值较理论值出现前移;石灰石分解行为对磁铁矿球团氧化固结的抑制作用明显,可以通过延长焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度;在提高焙烧温度后,熔剂性球团强度明显增强,相较于普通酸性球团增加约50 N/个(球)。     

1991年北美铁矿球团生产情况

1991年北美铁矿产量估计为93.1Mt高于1990年的90.9Mt,但低于1989年的98.2Mt。1991年北美12家球团厂估计产球团矿(包括酸性和熔剂性球团矿)75.7Mt,低于1990年15家球团厂产量的76.5Mt和1989年15家球团厂产量的82.5Mt,1991年北美球团产量估计占球团生产能力91.3Mt的83%。美国最大的球团厂明塔克厂1991年估计生产熔剂性球团矿     

鞍钢球团配加白云石熔剂的研究

以鞍钢生产用原料条件为基础,针对不同碱度配比白云石熔剂性球团矿、白云石不同添加量的生球性能进行研究,采用数学优化方法确定添加白云石球团的焙烧制度;同时对球团矿低温粉化性能、还原性能、膨胀性能和荷重软化性能进行了研究;试验得出配加白云石的熔剂性球团质量良好。     

熔剂性球团成矿过程抗压强度及微观结构分析

球团抗压强度是衡量球团能否进入高炉冶炼的主要指标之一,球团抗压强度取决于球团矿物组成及微观结构。以中关铁矿为基础造球原料,通过内配钙、镁添加剂制备低硅熔剂性球团矿。通过系统研究不同MgO含量、碱度及SiO₂含量时球团微观结构及矿物分布形态,揭示低硅熔剂性球团抗压强度的变化规律。研究结果表明,提高焙烧温度和碱度可有效提高球团抗压强度;在SiO₂含量较低时,球团矿主要靠赤铁矿连晶固结,强度变化并不明显;SiO₂质量分数升高至3.5%和4.0%时,赤铁矿结晶逐渐互联成片,连晶逐渐变得粗大且紧密,结构力较强,球团抗压强度提高。随着碱度的提高,赤铁矿再结晶较好,单独颗粒状少并且结晶互联成块状,磁铁矿减少,低硅熔剂性球团在焙烧过程中液相量增加,出现铁酸钙体系液相使球团强度提高;随着MgO含量的提高,更多的Mg²⁺进入磁铁矿相,弥补了晶格缺陷,铁酸镁含量升高并呈现针状或片状分布在赤铁矿中,抑制了焙烧过程中液相生成,在冷却过程中使得球团矿内部的气孔变小从而提升球团致密度,增强球团强度。MgO含量继续增加,磁铁矿、玻...     

米诺卡熔剂性球团转产工程

1986年10月内陆钢铁公司决定在东芝加哥印第安纳哈伯厂高炉改用熔剂性球团矿。1986年10月对弗吉尼亚(明尼苏达州)内陆钢铁矿山公司的米诺仁矿山开始进行向熔剂性球团转产的改造设计,1987年4月开始施工,于1987年8月30日交付使用。转产工程包括以下四个部分: 1) 熔剂设备改造2) 焙烧设备改造3) 辅助设备改造4) 操作系统更换米诺卡熔剂性球团转产工程业已提前完成,主要改造费用未超支且球团矿质量完全符合技术要求。     

不同含镁添加剂对球团矿工艺参数及质量的影响

 MgO对高铁低硅烧结中烧结矿的质量有不利影响,但其可以改善球团矿的冶金性能。因此,不在烧结矿而在球团矿中添加MgO,可在改善烧结矿质量的同时提高球团矿的冶金性能。不同的含镁熔剂对球团工艺参数和性能影响不同。通过试验研究了在高铁低硅条件下,白云石、蛇纹石、硼泥和镁质添加剂等4种含镁添加剂对球团造球,焙烧工艺及对球团矿物化性能和冶金性能的影响。试验结果显示,镁质添加剂对提高球团矿MgO含量、控制低硅球团矿还原膨胀率、改善球团矿还原度和熔滴性效果最好。     

低硅碱性球团矿制备技术研究

为了提高球团矿入炉比例,降低高炉渣量和燃料消耗,本文通过实验室试验和工业试验,研究了有利于生产低硅碱性球团矿的熔剂及生产工艺参数.试验结果表明:消石灰具有良好的黏结性能,有利于降低球团膨润土的使用比例,且分解吸热量少,对球团抗压强度影响小,可以实现优质低硅碱性球团矿的生产,并可满足高炉高配比使用要求.首钢京唐3座550...     

碱度和MgO质量分数对球团抗压强度的影响

为研究含镁熔剂性球团的抗压强度,在实验室条件下,研究了焙烧时间、球团矿碱度和MgO质量分数对球团矿抗压强度的影响。试验研究结果表明,膨润土质量分数保持2.0%不变时,含镁熔剂性球团矿碱度(R)为0.80~1.00、MgO质量分数为1.60%~1.80%,焙烧时间为25 min,球团矿的黏结相以Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃、然后Fe₂O₃再结晶为主。另外,还有少量的铁酸镁、铁酸钙相,这种球团矿的抗压强度大于2 500 N/个。当含镁熔剂性球团的矿碱度大于1.00,同时,MgO质量分数小于1.60%时,球团矿的黏结相含有大量的玻璃体硅酸盐,使球团矿的抗压强度大大降低。     

配加精炼渣和低价矿生产炼钢用熔剂性球团矿的试验研究

为降低球团原料成本和开发新品种,济钢球团厂进行了利用炼钢精炼废渣和经济矿代替高价精粉生产炼钢用熔剂性球团矿的试验。结果表明,配加一定比例的精炼渣和经济矿能生产满足炼钢要求的熔剂性球团矿,可取得显著的经济效益和环境效益。     

锰矿综合性球团矿的试验研究

本文采用“矿石－熔剂－煤”综合球团矿的方法处理锰矿粉，并对综合球团球团矿的冶金性能进行测试，试验取得了较理想的结果。     

消息报道

明塔克球团厂属于USX的子公司USS所属的世界最大的球团厂,位于梅萨比的芒延铁矿,1990年装运球团矿13323202t(包括熔剂性球团11814954t和酸性球团矿1508248t)超过     

配加精炼渣和低价矿生产熔剂性球团矿的试验

为降低球团原料成本和开发新品种,济钢球团厂进行了利用炼钢精炼废渣和低价矿代替高价精粉生产炼钢用熔剂性球团矿的实验室试验。结果表明:配加一定比例的精炼渣和低价矿能生产满足炼钢要求的熔剂性球团矿,可取得显著的经济效益和环境效益。     

镁质熔剂性球团抗压强度研究

为改善镁质熔剂性球团矿质量,以某钢厂铁精粉为原料,进行了造球焙烧实验。首先分析了单因素对球团矿抗压强度的影响,然后通过正交实验方法来设计实验方案,利用偏相关分析,剔除次要因素,最后建立了数学模型。结果表明:MgO含量与SiO_2含量每提高0. 1%,球团矿抗压强度分别降低99. 45 N/P、9. 74 N/P;碱度每提高0. 1,球团矿抗压强度降低115. 45 N/P;通过偏相关分析得到,SiO_2含量和研山配比与球团矿抗压强度相关性较小,可以剔除;利用SPSS软件建立了MgO含量、碱度、焙烧温度、高温段焙烧时间与球团抗压强度的回归模型,并利用5组数据对模型进行了验证,预测值和实验值平均误差为3. 1%,为改善镁质熔剂性球团提供了参考。     

抗粉化球团的初步探讨

通过对磁铁矿氧化球团还原粉化问题的分析,阐明现代磁铁矿球团氧化焙烧工艺的不合理性。在实验室初步试验了优于氧化球团矿的磁铁矿抗粉化球团矿。讨论了该球团的应用和效益。对现有氧化球团焙烧工艺制度提出了改进措施并设想了今后高炉炉料结构的变化趋势。     

碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理

为探索碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理,以唐山某钢厂原料为基础,通过造球和焙烧试验,采用XRD、偏光显微镜、场发射扫描电镜分析和Matlab软件计算分析,分别从球团矿矿物组成、液相生成和微观结构、微观形貌和元素分布等方面深入分析了碱度对球团矿抗压强度的影响机理.研究表明,随着碱度升高,球团矿抗压强度呈升高趋势.球团...     

高球比炉料结构下镁质球团的冶金性能研究

为了优化高炉炉料结构,增加镁质熔剂性球团矿入炉配比(球比),对不同碱度(R)镁质熔剂性球团冶金性能和高炉炉料结构熔滴性能进行研究。结果表明:白云石的粘结作用,使得镁质熔剂性球团生球性能明显改善;随着R增大,焙烧球中Mg~(2+)进入磁铁矿晶格中并占据了铁离子扩散产生的空位,并生成铁酸镁和钙镁橄榄石,降低了Fe_2O_3再结晶固结能力,使球团的强度降低,球团还原过程中Mg~(2+)能均匀分布在浮氏体内,使得还原膨胀率逐渐降低;还原度指数在R=0.56时降低明显,但随着R增大还原度指数明显升高,有利于还原;单一镁质熔剂性球团的软化熔滴性都有不同程度的改善,R=1.2时球团性能最好;高球比综合炉料软化熔滴性均有明显改善,炉料结构为25%烧结矿+75%球团矿时效果最好。综合考虑,球团R不宜过高或过低,应控制在1.0左右。