优化配矿强化西澳超细粒磁铁精矿球团焙烧研究

进行了西澳超细粒磁铁精矿分别配加国产磁铁精矿和巴西赤铁精矿制备氧化球团矿的实验研究.结果表明,以100%西澳超细磁铁精矿为原料制备氧化球团矿时,球团预热及焙烧性能较差,在预热温度为1050℃、预热时间20 min及焙烧温度1300℃、焙烧时间40 min的条件下,预热球团和焙烧球团矿抗压强度分别为每个502和2313 N.西澳超细粒磁铁精矿配加40%国产磁铁精矿或20%巴西赤铁精矿时,球团适宜预热温度由1050℃分别降低到950和975℃,适宜的焙烧温度由1300℃分别降低到1250和1280℃;而且焙烧球团矿的抗压强度分别提高到每个2746 N和每个2630 N.焙烧球团矿的微观结构研究表明:配加国产磁铁精矿后,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒发育优良,晶粒间互联程度提高,晶粒粗大,孔隙率低,固结更加紧密.配加20%巴西赤铁精矿时,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒基本连接成片,Fe₂O₃晶体发育良好.优化配矿是改善西澳超细粒磁铁精矿球团矿预热及焙烧性能的有效途径.      

润磨预处理对改善MgO球团矿预热焙烧性能的影响

 通过在铁精矿粉中配加镁质粘结剂进行了生产镁质球团矿的试验研究。研究结果表明,与酸性球团矿相比,配加镁质粘结剂生产MgO球团矿时所需要的预热温度和焙烧温度均较高,且焙烧时间也较长。但对铁精矿和镁质粘结剂混匀进行润磨预处理能改善MgO球团矿预热焙烧性能。混合料经润磨预处理后,球团矿预热温度能降低80℃,焙烧温度至少能降低30℃,焙烧时间至少能缩短4min。     

低铁高硅赤铁精矿对氧化球团性能的影响

为合理利用国内低铁高硅铁精矿、降低球团生产成本,研究了低铁高硅赤铁精矿对生球、预热球和焙烧球团性能的影响。结果表明,典型的低铁高硅赤铁精矿A较磁铁精矿有更好的润磨性能。赤铁精矿A的亲水性较磁铁精矿强,在保持生球水分不变且赤铁精矿配比较高的条件下(>10%),生球水分不足,生球质量随着赤铁矿配比的提高而变差。随着赤铁精矿A的配比由0提高到50%,预热球强度由588降低到196 N/个,焙烧球团抗压强度由3 425降低到1 368 N/个,赤铁精矿A配比不宜高于30%,适当提高焙烧温度有利于球团抗压强度的提高。配加低铁高硅赤铁精矿A的球团还原膨胀性能和还原性能均有一定程度改善。     

烧结和球团添加含硼铁精矿的研究

在实验室条件下，进行了烧结和球团配加含硼铁精矿的试验研究。研究表明；配加含硼铁精矿能提高烧结矿、球团矿的强度和还原性，降低球团矿的焙烧温度，改善烧结矿的生产指标。含硼铁精矿在具备条件的情况下是炼铁工业的经济合理的新型添加剂。     

酒钢庆华精粉竖炉球团试验研究

本文通过对庆华精矿进行的造球及焙烧试验结果表明,庆华铁精矿可以应用于竖炉的生产,在膨润土的配加量为3%、造球时间8~9 min、焙烧温度1 150℃、焙烧时间15 min的情况下可获得质量较好的球团矿。     

基于高品质铁精矿的配矿球团性能

为生产满足氢基竖炉需求的高品质球团矿，对不同产地的4种高品质铁精矿粉进行化学成分、连晶强度、圆形度、比表面积、粒度、成球性能以及氧化球团制备等进行了研究，在此基础上，设计开展了基于4种高品质铁精矿不同配矿结构的10种配矿系列实验以及球团矿理化性能检测。研究结果表明，山西三石铁精粉不适合进行生球制备实验，并且在氧化焙烧温度1 250℃、焙烧时间30 min条件下，配矿1系列生球综合性能最差，氧化球团矿抗压强度最低、还原膨胀率最高；配矿5系列生球和氧化球团的性能反之，均符合HYL标准还原膨胀率低于15%的要求。综合考虑各项配矿系列生球性能、氧化球团矿抗压强度及还原膨胀率等性能，10种混合配矿方案均符合气基竖炉的生产要求，在实际生产中建议从铁精粉的长期稳定供应及综合生产成本综合考虑合理选择配矿方案。     

球团配煤试验研究

以铁矿球团为研究对象,根据成球理论,在实验室进行了球团配煤的试验研究.结果表明：添加适量固体燃料可以提高球团矿强度,降低焙烧燃耗,同时改善球团矿的冶金性能；混合料中配加一定比例的煤,生球的落下强度有所提高,但是抗压强度随着配煤量的增加略有降低,而爆裂温度则变化不明显；当配煤量为2.0％（质量分数）时,生球指标达到了质量要求；配煤量对焙烧球强度的影响比较显著,配加2.0％（质量分数）的煤使焙烧温度降低了40℃,焙烧时间缩短了3 min,效果显著.     

以赤铁矿为主配加磁铁矿制备氧化球团的研究

采用正交试验,研究赤铁矿配加磁铁矿制备氧化球团的影响因素。试验结果表明：赤铁矿添加30％磁铁矿后,球团矿适宜预热温度由980℃降低到880C,焙烧温度由1330℃降低到1280℃,且成品球团抗压强度明显提高。模拟扩大试验研究表明：当预热温度为900℃、预热时间10min、焙烧温度为1280～1300℃、焙烧时间20min时,磁铁矿配比从0提高到30％,预热球团抗压强度从377N／个提高到966N／个,成品球团抗压强度从2509N／个提高到3045N／个,氧化球团矿的冶金性能也得到改善．可作为优质高炉炉料。     

硫酸渣配加磁铁矿制备氧化球团试验研究

对硫酸渣配加33%的磁铁矿进行了球团试验研究,研究表明:无预处理时所得生球质量极差,润磨是改善生球质量的有效手段,在添加1.0%膨润土,润磨时间4min,润磨水分10%,造球时间10min的条件下可得到满足生产要求的生球;该生球在链篦机-回转窑模拟试验中,预热温度900℃、时间6min,焙烧温度1220℃、时间10min的条件下,可得物理强度及化学组成均满足高炉要求的球团矿,且其脱硫率高,冶金性能良好。结果证明:硫酸渣配加一定磁铁矿能生产出优质的球团矿供高炉使用。     

进口磁铁精矿球团配矿及工艺参数优化试验

为提高球团矿质量和减少球团“黑芯”结构,确定合理的工艺制度和配矿方案,本文以进口铁精矿A、B、C、D为原料,根据单矿球团的基础特性采用50%的D矿+其它精矿进行配矿方案研究,并进行链箅机—回转窑工艺参数优化。研究结果表明：精矿配矿方案中,50%D矿+40%C矿+10%B矿方案较合理;影响预热球团强度的温度排序为预热Ⅱ段温度>抽风干燥温度>预热Ⅰ段温度>鼓风干燥温度;鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和Ⅱ段温度分别为250、300、720、990℃条件下,预热球可充分氧化,链箅机出口球团强度可达1 105 N/P;焙烧温度为1 270℃,焙烧时间为25 min条件下,回转窑出口球团强度可达3 710 N/P,球团可充分氧化。本文结论可为改善球团矿还原性能提供理论与技术支持,以发挥球团矿在高炉冶炼过程中的精料作用。     

PMC精矿配加司家营矿粉球团焙烧机理

 针对PMC矿的利用问题,对PMC精矿与司家营矿粉以7[∶]3配矿比例造球的氧化焙烧行为进行了研究。研究结果表明,当预热时间为10 min、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时,球团抗压强度随预热温度的升高呈现先升高后降低的趋势,当预热温度为925 ℃时,球团抗压强度达到最大为2 765.75 N/个;当预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时,球团抗压强度随预热时间的延长由2 64升高到2 833.61 N/个;当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧时间为10 min时,球团抗压强度随焙烧温度的升高由674.96升高到2 503.83 N/个;当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 300 ℃时,球团抗压强度随焙烧时间的延长由2 503.83升高到2 872.52 N/个。     

进口巴西矿的球团试验研究

以巴西镜铁矿为研究对象,进行了生球制备试验和预热焙烧小型试验。试验结果确定了生球制备试验的最佳参数和球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度。生球制备试验的最佳参数:膨润土用量为2.1%,造球水分为8.5%(质量分数),造球时间为13 min,此时落下强度为5.0次/(0.5 m),生球抗压强度为11.26 N/个,爆裂温度为356℃,符合球团生产对生球质量的要求。球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度:预热温度为900℃,预热时间为10 min,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为15 min,此时预热球强度能达到500 N/个以上,焙烧球强度能达到2 500 N/个以上,符合高炉对球团矿的质量要求。     

球团矿氧化焙烧试验研究

为了确定氧化球团的单球抗压强度与焙烧温度和焙烧时间之间的关系,对某球团厂配矿进行了试验研究。确定了给定条件下几种配矿方案的最低焙烧温度,得到的3种配矿方案及2种对比方案的Tm(球团矿达到某一单球抗压强度时竖炉高温区的最低温度)约为1 000～1 200℃。同时给出使用2号方案配矿(60%高钛精粉,37%低钛精粉)抗压强度达到2 000N时的焙烧温度区间为1 113～1 140℃。     

冶金含铁尘泥复合球团直接还原试验研究

以酒钢高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰和自产铁精矿为主要含铁原料制备复合球团开展直接还原试验。通过利用马弗炉模拟平铺料式隧道窑焙烧过程开展基础性试验研究,考察焙烧温度、焙烧时间、球团配比等条件对金属化球团金属化率、抗压强度的影响,结果表明:金属化球团金属化率和抗压强度指标均随焙烧温度的提高和焙烧时间的延长而升高,综合考虑金属化率和抗压强度指标,球团在焙烧温度1 200℃、焙烧时间100 min时是比较适宜的;不同瓦斯灰配入量条件下试验结果表明,球团金属化率随瓦斯灰配入量的增加而升高,抗压强度随瓦斯灰配入量的增加而降低。在此基础上,利用30 m平铺料式隧道窑装置开展了直接还原半工业验证试验,最终取得金属化球团铁品位73.51%、金属化率88.76%、抗压强度平均2 328 N、脱锌率95.10%的试验指标,金属化球团抗压强度等各项指标均满足酒钢高炉或转炉用料要求,说明通过平铺料式隧道窑处理冶金含铁尘泥复合球团在技术上是可行的。     

含硼磁铁矿对超细粒级磁铁矿球团性能的影响

 超细粒级精矿球团化对中国贫矿资源应用有着特殊意义,但存在成球困难、生球质量差、成品球团强度低等问题,硼铁矿中硼和铁嵌布密切,应用难度大,然而其配加对提高球团性能有益。采用气体吸附法(BET法)测量比表面积并用扫描电镜(JSM6490)评价铁精矿粉和焙烧球团矿的微观结构,研究了添加含硼磁铁矿对超细精矿的成球性能、生球质量、预热焙烧强度的影响。结果表明,超细精矿中配加30%硼铁矿后,混合精矿成球性得到改善,达到中等成球性指标,生球落下强度从2.4 次/(0.5 m)升高到4.0 次/(0.5 m)、抗压强度从15.38 N/个增加到19.08 N/个、爆裂温度从340 ℃升高到410 ℃,优化配矿下可提高爆裂温度至460 ℃,球团的预热与焙烧时间缩短、温度降低,在预热时间与温度不变、焙烧时间相同、焙烧温度为1 175 ℃条件下,球团强度(与100%超细精矿相比)提高900 N/个左右,达到了3 500 N/个以上,在相同强度下,可降低焙烧温度近100 ℃。加入含硼磁铁矿可改善球团性能的原因为,含硼磁铁矿颗粒形貌复杂、碱性物质含量多、粒度粗,从而能有效帮助颗粒间嵌合,增加粉料分子水含量,改善成球性,提高生球强度与爆裂温度。MgO和B₂O₃会在球团内部生成低熔点液相,填充孔隙,促进焙烧温度降低,增强颗粒间网格状的均匀连结,提高焙烧球团的强度。     

Roasting Properties of Pellets With Iron Concentrate of Complex Mineral Composition

 Investigation was conducted on roasting properties of pellets with an iron concentrate of complex mineral composition. The results indicated that the pellets of complex mineral composition concentrate required higher preheating temperature and longer preheating time than that of single magnetite concentrate. Therefore, it is difficult for preheated pellets to withstand the mechanical collision in the roasting process in rotary kiln. It was found that after the iron concentrate being subjected to high pressure roll grinding, the specific surface area reached 2029.1 cm2/g. Consequently, the preheating and roasting temperature of pellets were decreased by 70 and 50 ℃ and preheating and roasting time were decreased by 2 and 4 min, respectively. Meanwhile, the compression strength of preheated and roasted pellets were increased by 200 N for a pellet and 220 N for a pellet, respectively. The mechanism lied in that the increase of specific surface area activated thermal reaction and promoted formation of iter-grain bridge.     

蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿球团的影响

研究了蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿2种不同矿粉球团的生球质量、抗压强度和冶金性能的影响。结果表明：配蛇纹石后赤铁矿和磁铁矿球团的生球质量都得到改善。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团预热强度都下降,在相同温度和蛇纹石质量分数下,赤铁矿球团预热强度比磁铁矿球团低50~100 N/个,在焙烧温度小于1280 ℃时,随着蛇纹石质量分数的增加,磁铁矿和赤铁矿球团抗压强度都下降,但在1300 ℃的温度下,配蛇纹石的球团抗压强度比基准期球团抗压强度高。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团还原膨胀率都下降。蛇纹石质量分数为1.5%时,球团矿还原度相对高。     

邯邢地区磁精矿造球的实验和机理

 以邯邢磁铁矿精粉为原料,基于现场造球工业实验,考察了不同膨润土配比量、造球水分以及润磨时间等对邯邢磁精矿生球性能的影响规律,得出三者分别为2.0%、8.5%～9.0%和6 min的最佳工艺参数;此外,采用实验室预热氧化和焙烧实验,研究了不同预热氧化温度和时间、焙烧温度和时间对邯邢磁铁矿粉固结性能的影响,并利用光学显微镜分析了预热氧化和焙烧中球团显微结构的变化情况和固结机理。实验结果显示,邯邢磁精矿球团适宜氧化温度和时间分别为880～920 ℃和20 min,适宜焙烧温度和时间分别为1 250 ℃和20 min。     

PMC矿粒度及球团预热、焙烧工艺参数的选择

 为了促进PMC矿粉的高效利用,研究了PMC矿粉粒度和预热、焙烧温度对球团矿抗压强度、还原度、低温还原粉化、膨胀率、转鼓强度、孔隙率和熔滴性能的影响。结果表明,随着预热、焙烧温度的升高,改善了球团矿的抗压强度、还原度、转鼓强度和软熔滴落性能,低温还原粉化率变化幅度较小。随着焙烧温度的升高,膨胀率先升高后降低,孔隙率降低。随着预热温度的升高,1号球团矿 (PMC 0.074 mm)的膨胀率下降,2号球团矿(PMC 0.045 mm)的膨胀率小幅度升高;随预热温度的升高,两种PMC球团矿孔隙率先降低然后升高,在预热温度为950 ℃时,孔隙率最低。根据上述研究结果,通过加权灰色关联度法确定了PMC矿球团生产最佳工艺参数,粒度为0.074 mm,预热温度为925 ℃,焙烧温度为1 300 ℃。     

还原焙烧—磁选在黄金冶炼渣中的应用

本文以焦煤为还原剂对某矿山黄金冶炼渣进行了还原焙烧—磁选试验,分别对焦煤加入量、焙烧温度、焙烧时间、矿物磨细度以及磁场强度进行了试验。试验结果表明:矿物磨细度为-0.0045mm占74.56%,焙烧温度为1150℃,焙烧时间为60min,焦煤加入量为15%,磁场强度为60KA/m,此时可获得精铁矿中铁品位93.24%,铁回收率为82.75%的铁粉。