铁矿粉颗粒特性对其烧结制粒性的影响

 掌握铁矿粉的烧结制粒性是进行制粒工艺参数优化以保证混匀矿优良制粒效果的基础,确定铁矿粉颗粒特性对其制粒性的影响,是值得深入研究的工艺理论问题。通过微型圆筒制粒法研究铁矿粉的圆形度[（Ψw）]、气孔率[（P）]、润湿性[(cosθ)]以及粒度分布对其制粒性的影响,在此基础上,采用回归方法预测混匀矿的制粒性。结果表明,铁矿粉的圆形度和气孔率对其制粒性有负面影响,而提高润湿性则有利于铁矿粉制粒;铁矿粉粗颗粒群的制粒性与其等效表面积呈反比,细颗粒群的制粒性与其黏附粉与中间粒级的比值[(R<0.25 mm/0.25～1.00 mm)]呈正比;混匀矿的制粒性可以根据各组元的配比和颗粒特性进行有效预测。     

高配比镜铁矿粉混合料烧结性能改善

镜铁矿铁品位高、杂质含量低,是优质炼铁原料,但其制粒性能差,导致透气性差,烧结矿产量和质量下降,因此在烧结生产中的配比(质量分数)一般不超过20%。为了增加镜铁矿在烧结生产中的使用比例,使用烧结杯实验对添加粘结剂改善高配比镜铁矿粉混合料烧结性能进行了研究。结果表明,在镜铁矿粉配比为36%时,添加质量分数为0.65%的膨润土或0.55%的BF复合粘结剂,可使烧结混合料层冷态透气性指数分别提高19.05%和27.98%,热态透气性分别提高21.48%和18.19%,烧结机利用系数分别提高11.67%和7.50%;固体燃耗则分别降低2.82和4.01 kg/t。烧结矿转鼓强度、化学成分和冶金性能均满足高炉冶炼要求。因此,2种粘结剂均能显著改善高配比镜铁矿粉混合料制粒及烧结性能,是提高镜铁矿粉配比的有效措施之一。     

水分对富矿粉烧结制粒的影响机制

富矿粉铁有品位高、杂质少的优点,但粒度较大,制粒效果较差。水分是影响烧结制粒的关键因素,研究了水分对富矿粉烧结制粒过程及料层透气性的影响,并提出了制粒小球破损机制的表征方法。通过对比分析制粒小球的湿强度、干强度和抗脱粉性能,获得了不同混合料水分条件下制粒小球长大模式及破损机制。研究结果表明：随混合料水分含量的增加,混合料制粒效果明显得到改善,颗粒长大指数GI增加,制粒小球粒度增大,粒度大于3 mm占比均明显增多,粒度小于1 mm占比降低,料层透气性也得到改善。不同粒级制粒小球内水的存在状态不同,粒度在3～8 mm制粒小球中液桥主要呈毛细管状分布,颗粒之间粘结力较大,制粒小球呈滚雪球模式长大,粘附层联结紧密,而粒度大于8 mm制粒小球主要以随机或非随机粘合模式长大,水在颗粒间的液桥多以液滴状存在,颗粒间粘结力较弱,易发生破损,因此在水分含量较高时制粒小球干强度KI降低。并通过对比分析运输和干燥过程制粒小球抗脱粉性能B₁和B₂,获得当混合料水分质量分数超过7.5%时,制粒小球破损主要受烧结料层的热气流冲击作用。综合考虑制粒效果和料层的透气性,富矿...     

铁矿粉烧结制粒过程颗粒行为研究综述

摘要：烧结原料需经过制粒处理以确保高效低耗的烧结生产,即在水或其他粘结剂的参与下混合料颗粒在相互运动、碰撞中形成粒度更大且粒度分布更窄的聚团颗粒体。制粒效果受制粒设备参数和铁矿粉物理化学性质的影响,因而合适的制粒工艺和铁矿粉优化配置对烧结技术经济指标的改善具有显著作用。阐述了制粒现象的基本理论,综述了制粒过程中颗粒聚结长大的作用力以及颗粒的长大机制,制粒工艺参数如加水量、搅拌动能、制粒时间等和铁矿石的粒度组成、表面性质、颗粒形貌等性质对制粒效果的影响规律。相关结果为系统深入理解铁矿粉制粒过程以及高效生产优质准颗粒提供理论基础。     

生石灰吸水特性对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

为改善钒钛磁铁精粉的烧结制粒效果,采用微型圆筒制粒机研究了生石灰的吸水特性对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响。研究结果表明:不同生石灰的吸水特性差异较大,随着生石灰吸水特性指数的增大,钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数、均匀性指数和抗热粉化指数先升高后降低,破损指数先降低后升高;相对于中钛型和高钛型钒钛磁铁矿,吸水特性指数对低钛型钒钛矿破损指数和抗热粉化指数的影响较小;增加吸水能力强的生石灰使用配比,有利于制粒性能的改善;但生石灰吸水能力过高时,其消化反应剧烈,消化后的黏性大,容易出现"自团聚"现象,造成其在混合料发生偏析,且水分在矿粉颗粒间的分布占比下降,矿粉颗粒间形成毛细力的水分不足。因此,对于吸水能力过高的生石灰,制粒中应适当调整配水量和加水方式使其均匀分布,同时保证铁矿粉之间形成毛细水的含水量,进而提高钒钛磁铁精粉的制粒效果。     

流化床中CO还原1～3mm铁矿粉研究

在自制的公斤级高温流化床中研究了CO还原1～3 mm矿粉的还原行为。随着时间的增加,样品的还原率增加,气体利用率却在下降,说明还原前期反应速度快,后期反应慢;温度越高,样品的还原率越大,气体的利用率越高,但随着还原时间的增加,差距在逐步缩小。当还原温度为850℃时,前20 min的还原率为80%,气体利用率为8%左右,这说明高温下,CO还原1～3 mm铁矿粉的反应速度是很快的。温度越高,表观反应速率常数越大,而且增加的幅度也越来越大;随着气速的增加,铁矿粉的还原率增加,并且几乎成线性关系,表明高温下,使用CO气体作为还原剂时,可以允许更高的气速,从而可以提高设备的生产效率。随着料层高度的增加,金属化率与还原率不断下降,然而气体利用率却在不断升高。试验中CO还原1～3 mm铁矿粉时的表观活化能为59.11 kJ/mol。     

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W_p,通过离心法检测核颗粒的持水量W_c,另外根据数学模型W=X_+0.5·W_c+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.      

铁矿粉烧结制粒过程颗粒行为研究综述

烧结原料需经过制粒处理以确保高效低耗的烧结生产,即在水或其他粘结剂的参与下混合料颗粒在相互运动、碰撞中形成粒度更大且粒度分布更窄的聚团颗粒体。制粒效果受制粒设备参数和铁矿粉物理化学性质的影响,因而合适的制粒工艺和铁矿粉优化配置对烧结技术经济指标的改善具有显著作用。阐述了制粒现象的基本理论,综述了制粒过程中颗粒聚结长大的作用力以及颗粒的长大机制,制粒工艺参数如加水量、搅拌动能、制粒时间等和铁矿石的粒度组成、表面性质、颗粒形貌等性质对制粒效果的影响规律。相关结果为系统深入理解铁矿粉制粒过程以及高效生产优质准颗粒提供理论基础。     

核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

 为了改善低钛型钒钛磁铁精粉的制粒性能,研究了核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。研究结果表明,低钛型钒钛磁铁精粉粒度粗,比表面积小,形貌主要为光滑的不规则形状和片状,颗粒间黏附力弱,不利于烧结混合料制粒;低钛型钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数和均匀性指数的指标较好,制粒效率和制粒后准颗粒小球的均匀程度不是低钛型钒钛磁铁精粉制粒的限制性环节,核矿石种类对颗粒长大指数和均匀性指数的影响较小。相对普通矿粉而言,低钛型钒钛磁铁精粉制粒后准颗粒小球的抗热粉化指数较低,破损指数较高;不同核矿石条件下,准颗粒小球的抗粉化指数和破损指数差异均较大;褐铁矿作为核矿石时,制粒后准颗粒小球抵抗外力冲击和热气流冲击的能力最强,赤铁矿次之,烧结返矿最差。综合分析核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结混合料制粒的影响,核矿石的优选顺序为褐铁矿、赤铁矿和烧结返矿。     

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Al₂O₃含量增加,液相流动性指数略有升高.      

Improvement of sintering performance of sinter mixtures containing high ratio of specularite fines

Although specularite fines possess high iron grade and low impurities, their granulation performance was poor so that the ratio of specularite fines is kept below 20% in sinter ore blends because of low permeability and productivity and weak strength. In order to increase its ratio in sintering, binders were used to improve the granulation performance of sinter blends containing high ratio of specularite fines in sintering pot test. Results show that cold permeability of the sintering bed increases by 19. 05% by adding 0. 65mass% bentonite or by 27. 98% by 0. 55mass% BF composite binder respectively when 36 mass% specularite fines are proportioned in sinter blends. In addition, the hot permeability is also improved by adding bentonite or BF composite binder, respectively, resulting in an increase in the productivity of 11. 67% and 7. 50% as well as an decrease in solid fuel consumption of 2. 82kg/t and 4. 01kg/t, respectively, while the tumble index, chemical composition and metallurgical performance meet the requirement of blast furnace. So using suitable binders is one of effective ways to improve the granulation and sintering performance of sinter ore blends comprising high ratio of specularite fines.     

褐铁矿致密化烧结技术试验研究

分析了褐铁矿的烧结特性及成矿机理,根据性能优势互补配矿理论,通过试验将褐铁矿与镜铁矿合理搭配进行烧结.试验结果表明：褐铁矿烧结性能得到强化,烧结矿指标明显改善,主要是镜铁矿液相生成温度高、流动性差,褐铁矿颗粒被镜铁矿包裹,使得褐铁矿颗粒在与液相接触之前得到致密,避免了脆化结构的形成.褐铁矿致密化烧结使得烧结矿的矿物结构发生变化,多孔薄壁结构减少,有利于改善烧结矿高温性能.     

高配比褐铁矿的烧结配矿试验研究

 以FMG褐铁矿为主,配加不同比例的进口矿进行烧结配矿试验研究,并优化出了各配矿条件下合理的工艺操作参数。试验结果表明：FMG矿与巴西矿搭配,混合料水分7.5％、焦粉用量4.9％时,转鼓强度为65.33％,利用系数为1.40t/(h·m2);FMG、澳矿与巴西矿搭配,混合料水分7.5%、焦粉用量5.2％时,其转鼓强度为64％,利用系数为1.32t/(h·m2);而其他配矿方案,烧结指标较差,难以达到生产要求。对以上2种烧结矿的矿相鉴定及冶金性能研究结果表明,2种烧结矿均具有良好的微观结构和冶金性能,能满足高炉冶炼的要求。     

Influence of Coating Granulation Process on Iron Ore Sinter Quality and Productivity

For better blast furnace performance, there has always been a need for better quality raw materials like sinter, lump ore, and pellets. Among these raw materials the usage of sinter in blast furnace is at higher side compared to other iron bearing materials. As the quality of sinter product improves, its usage in blast furnaces also increases. Iron ore fines are the main source for sinter making. To improve the sinter properties it is necessary to provide good quality of iron ore fines. Due to depletion of high grade iron ore resources, goethite and limonitic ore content in iron ore fines is expected to increase gradually. Usually limonitic and goethite ore are associated with higher alumina and LOI. The conventional sintering process is one of the well established processes for high quality hematite ore. It does not fully respond to the low grade iron ore associated with goethite and limonite. This has led to deterioration in sinter properties and productivity. In recent years the improvement in the quasi‐particle structure with the granulation process is an effective method for improving sinter quality and productivity. To improve the sinter quality and productivity for low grade iron ore fines, different granulation processes like the conventional one, and other two advanced granulation processes like coke breeze, and flux & coke breeze coating granulation were studied in detail by conducting laboratory pot grate sintering experiments. From the test results it was found that sinter productivity, physical and metallurgical properties of the sinter improved with flux & coke breeze coating granulation process compared to conventional and coke breeze coating granulation process. Proper selection of the granulation time is very important to achieve the desired sinter properties. In the present work detailed laboratory experiments have been carried out by varying the coating time from 30s to 110s to study the influence of flux & coke breeze coating granulation time on mineralogy, productivity, physical, and metallurgical properties of sinter. With a coating granulation time of 50s, higher productivity, higher yield, and stronger sinter (higher T.I) with lower RDI and ‐5mm size sinter were achieved.     

超细铁精矿粉特性对烧结的影响

对2种超细铁精矿粉的烧结性能(包括理化、制粒、成矿性能等)进行了详细的研究,结果表明:超细赤铁矿粉由于其固有属性,使毛细水含量高,成球速度快,易成大球,水分对制粒的影响较大;制粒球强度差,干燥脱粉率高,液相生成区间宽,会对烧结料层的透气性产生影响;粒度细使制粒球较致密且易成大球的特性,影响到烧结过程中与CaO的矿化反应,使烧结生成铁酸钙的量减少,以至影响到烧结矿的强度和成品率的提高。     

Optimising method for improving granulation effectiveness of iron ore sintering mixture

Abstract

The structure of granules has been investigated and a model of granulation determined. The results show that a granule consists of an adhesive layer and a nucleus. Particles with diameter under 0.5 mm act as adhesive fines, while the remainders act as nuclei. By studying the influencing factors of granulation, two significant particle characteristics assessing granulation performance were determined. One is the relative proportion of adhesive fines and nucleus particles, and the other is the specific surface area of adhesive fines. The method of optimising granulation of sinter mixtures is proposed as follows: the proportion of adhesive fines should be 40–50% and the specific surface area should exceed 1000 cm² g^?1, which contributes to achieving a better bed permeability, a faster sintering speed and higher productivity.     

高配比褐铁矿的烧结试验研究

通过对改变碱度试验、SiO2含量试验、SiO2与MgO含量试验、不同的褐铁矿粒度和熔剂分加等试验的研究和分析,优化出了高配比褐铁矿条件下合理的工艺操作参数,并找出了高配比褐铁矿下烧结指标的变化规律。试验结果表明,褐铁矿粒度对烧结指标的影响比较大。在褐铁矿的上限粒度为12mm时,不仅可以获得较高的生产率,而且烧结矿强度指标完全可以满足高炉的需要。     

细粉煤微波加热除湿正交实验及SEM实验

采用正交试验设计方法,通过SEM分析,研究了微波加热比功率、试样初始水分质量分数、细粉煤粒径大小以及加热时间等因素对细粉煤微波加热除湿的影响。在本实验条件下,得出细粉煤微波加热的最优化除湿条件为:比功率8 kW/kg,初始水分质量分数10%,细粉煤粒径在1.25~2.5 mm,加热时间8 min。极差、方差分析表明:微波加热的比功率和加热时间是影响细粉煤微波除湿的主要因素,细粉煤粒径大小对除湿效果的影响不显著。经微波加热除湿后,试样小颗粒所占的比例有所增加,细粉煤颗粒表面微观形貌并未发生明显变化。