[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

炼钢污泥对烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

为了明确污泥废水在烧结过程中对烧结矿冶金性能的影响,开展了炼钢污泥对烧结矿还原性、低温还原粉化性以及软熔性能的影响规律的试验研究。结果表明:随着污泥质量分数的增大,烧结矿的还原度指数从78.64%减小至71.51%,还原粉化指数RDI_{+3.15 mm}由59.1%增大至63.7%,软化开始温度由1 035℃降至976℃。这主要是由于炼钢污泥中有着一定的C,使烧结过程还原气氛增强,导致烧结矿FeO质量分数上升,还原度指数减小。在荷重软化实验中,烧结矿中的FeO与脉石成分易生成低熔点物质,因此会降低烧结矿的软化开始温度,并且改善烧结矿的低温还原粉化性。本研究可为污泥废水的合理利用提供理论基础。     

烧结矿成分体系对软熔滴落性能的影响

本文通过对不同碱度和SiO2、Al2O3、MgO质量分数的烧结矿进行软熔滴落性能试验,并结合安钢及国内各大型高炉所用烧结矿技术参数和高炉实际运行参数数据进行分析总结,得出当烧结矿的SiO2质量分数为5％左右,碱度为1.95左右,CaO质量分数不超过10％,MgO质量分数不超过2％时,烧结矿的软熔滴落性能较好,滴落温度约...     

Al2O3质量分数对高碱度烧结矿软熔滴落性能影响

 对Al2O3质量分数不同的高碱度烧结矿进行了荷重软化熔滴试验,并通过对不同温度下烧结矿微观结构和矿物组成的分析,进行了Al2O3质量分数对烧结矿软熔滴落性能影响机制的探讨。试验结果表明：Al2O3质量分数增加促进了还原过程中钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)和浮士体共晶相(2CaO·SiO2-2CaO·Al2O3·SiO2-FeO)等低熔点富铝相的生成,导致高Al2O3烧结矿在较低温度下出现开气孔孔隙封闭,从而降低了压差陡升温度。在熔融滴落阶段,高Al2O3烧结矿中渣相的Al2O3质量分数较高。存在于金属铁颗粒之间渣相的液相线和黏度随Al2O3质量分数增加而提高,在一定程度上降低金属铁颗粒的聚合,使得烧结矿的滴落温度提高。同时,高Al2O3烧结矿具有较宽的熔滴区间,使得熔融滴落区间的透气性较差。     

低钛烧结工艺参数对炉料软熔性能的影响

为更加全面地指导高炉生产,并确定宣钢低钛烧结矿适合的烧结参数。利用荷重软化试验装置研究了低钛烧结矿的碱度、Mg O含量、Si O_2含量及烧结混合料的配碳量、含水量对炉料荷重软化性能的影响。结果表明:在现有的烧结参数下,混合料的配碳量对炉料软化温度影响不明显。随着碱度的升高,低钛烧结矿的软化温度升高,当R=2.10时炉料的软化温度达到最大值;当R2.10以后,软化温度不增反降。所以在一定碱度范围内存在一个荷重软化性能最优的碱度最佳值。随着Mg O含量的增加,软化温度区间变窄,压差降低,透气性增强,软熔带下移;从这点来讲,增加入炉原料的Mg O含量对宣钢高炉顺行是有利的。随Si O_2含量的升高,荷重软化性能变差,所以可适当降低入炉原料的Si O_2含量来改善低钛烧结矿的荷重软化性能。随混合料中含水量的升高,T_(10%)、T_(40%)呈升高趋势,ΔT也呈升高趋势。     

MgO含量对烧结矿性能的影响

津西钢铁含铁物料中Al_2O_3含量高,烧结生产需配加MgO来平衡MgO/Al_2O_3,但过高的MgO含量对烧结矿的物理性能及冶金性能不利。采用烧结杯实验,研究了MgO含量对烧结矿物理性能及冶金性能的影响。结果表明,随着MgO含量的增加,烧结速度加快,固燃单耗增加,生石灰单耗降低;烧结矿转鼓指数和成品率均有一定下降,转鼓指数在MgO含量为2.1%～2.3%时达到最优;烧结矿低温还原粉化性能有所改善,但还原性能稍有变差,荷重软化性能基本不变。     

MgO/Al2O3及炉料结构对炉料熔滴性能的影响

通过高温熔滴炉模拟实际高炉冶炼条件,研究了MgO/Al_2O_3及炉料结构对综合炉料熔滴性能的影响。结果表明:MgO/Al_2O_3由0.9增加到1.0后,炉料软化和熔化温度均升高,炉料的最大压差和总特性值分别由3 057 Pa和202.84 kPa·℃降低到1 911 Pa和116.52 kPa·℃,熔滴性能得到改善;烧结矿配比由68%降低到60%后,炉料软化温度降低,熔化温度变化不大,最大压差和总特性值分别由1 911 Pa和116.52 kPa·℃降低到1 440.6 Pa和75.10 kPa·℃,熔滴性能得到改善。结合炉料熔滴过程中的压差变化及滴落物与未滴落物质量,得出结论:当烧结矿MgO/Al_2O_3=1.0,炉料结构为68%烧结矿+16%熔剂性球团矿+16%块矿时,综合炉料的熔滴性能最优。     

烧结矿碱度变化对软熔滴落性能影响的试验研究

介绍了改善烧结矿软熔滴落性能对强化高炉冶炼的重要性,并通过试验系统研究了烧结矿碱度变化对软熔滴落性能的影响。试验结果表明:对于高碱度烧结矿来说,随着碱度升高,开始软化温度、开始熔化温度均呈现下降趋势,滴落温度升高,软熔区间、熔化区间均变宽,初渣熔点升高,整体性能呈现变差趋势。     

高碱度烧结矿矿物结构对其冶金性能的影响

采用光学显微镜及IPP软件对高碱度烧结矿显微结构及矿物组成进行了研究,并检测和分析了高碱度烧结矿的冶金性能。研究结果表明:高碱度烧结矿主要由赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙、硅酸二钙等矿物组成,不同碱度条件的烧结矿显微结构基本相似,主要为交织熔蚀结构;当碱度从1.5提高到2.0时,烧结矿中的赤铁矿质量分数增加了8%,磁铁矿质量分数降低了18%,铁酸钙质量分数增加了23%,磁铁矿与铁酸钙形成熔蚀结构;烧结矿的成品率从75.09%增加到82.78%之后稍有降低,转鼓指数从54%增加到69.33%,低温还原粉化性能和还原性均得到较大改善。     

烧结矿中适宜MgO含量的研究

为了进一步降低炼铁成本,确定马钢烧结矿中适宜的w(MgO),研究了MgO对液相生成特性以及烧结矿冶金性能的影响。结果表明:在马钢原燃料条件下,烧结矿适宜的w(MgO)为1.2%~1.5%;随着烧结矿中w(MgO)的降低,不仅烧结矿中w(TFe)及入炉品位提高,而且有利于降低烧结返粉和烧结固体燃耗,改善烧结矿强度和提高烧结成品率。     

添加城市垃圾焚烧飞灰对烧结矿性能的影响

通过烧结杯实验、烧结矿低温还原实验、中温还原实验和高温软熔滴落实验,研究添加城市垃圾焚烧飞灰对烧结矿强度和冶金性能的影响。结果表明,在0~5%(质量分数)的添加比例范围内,随着飞灰添加量的增加,烧结速度和烧结杯利用系数降低,烧结矿转鼓指数和成品率降低,软熔滴落性能恶化,中温还原度变化不显著,而低温还原粉化指数显著提高。矿相结构与成分分析表明,随着飞灰添加量的增加,烧结矿中铁酸钙和硅酸钙的相比例均有所升高;飞灰中含量较高的Al2O3、SiO2和Cl元素导致了烧结矿中低熔点相较早生成及生成量的增加,这是影响烧结过程、烧结矿强度和冶金性能的根本原因。     

ZnO对烧结矿矿相和结构的影响

ZnO在烧结矿中的分布和存在形态,对烧结矿的矿相、结构和冶金性能有重要影响.在实验室条件下采用含ZnO的分析试剂,进行1 300℃、纯氮气条件下准平衡相烧结试验,研究不同ZnO含量对烧结矿矿相和结构的影响规律.结果表明,添加ZnO的烧结矿中主要矿相为磁铁矿、复合铁酸钙(SFCA)、硅酸盐相和铁酸锌相,ZnO与Fe2O3...     

[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

基于软熔滴落性能的高炉合理炉料结构

 为全面掌握鞍钢的烧结矿碱度、天然块矿配加比例和不同炉料结构的软熔特性,得到可评价炉料结构的方法,通过实验室试验,系统研究了不同碱度烧结矿的冶金性能,不同碱度烧结矿与球团矿搭配、烧结矿与球团矿和天然块矿搭配的复合炉料结构高温特性。结果表明,随碱度提高,矿物组成渐趋合理,烧结矿的还原和粉化指标改善,在碱度为1.90～2.05时,单一烧结矿的软化熔融性能较好;在碱度为1.95～2.15时,透气性较好;当烧结矿与球团矿搭配,碱度为1.90～2.15时,软熔区间窄,[S]特性值低;在配加天然块矿后,复合炉料的软化区间变宽,熔融区间变窄,综合性能得到改善。基于研究结果,提出了适合鞍钢原料条件的炉料间交互反应性的评价指数,通过指数判断,高炉天然块矿的适宜配加比例为15%～20%。     

细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响

利用基础烧结设备检测了细粒级铁矿粉同化速度、流动能力,并通过微型烧结杯模拟料层下部单元点烧结过程的方法来研究配加15%细粒级矿粉的烧结矿结构变化,有效分析了3种细粒级矿粉在烧结时的液相行为及对烧结矿结构和性能的影响。通过比较生产用混匀矿与配加质量分数为15%的A、B、C粉的烧结矿结构表明:A粉有利于减少烧结矿内部孔洞的尺寸,减少核颗粒和液相间较大孔洞的数量,并能促进针铁矿发展;B粉会增加烧结矿内部大孔洞,增加柱状或片状铁酸钙的生成;C粉同化速度慢,液相流动能力差,粘结效果差,会使液相与核颗粒间孔洞尺寸和数量增加。烧结杯试验结果表明:在生产用混匀矿中使用质量分数为15%的A粉,烧结矿的转鼓指数提高2.94%,低温还原粉化指数(RDI)降低3.37%。     

MgO对高碱度高铝烧结矿的影响

 随着钢铁企业高铝铁矿粉使用比例的提高,带来了高炉炉渣黏度增大、渣铁分离困难等一系列问题。采用烧结杯试验,研究了MgO含量增加对高碱度高铝烧结矿经济技术指标、冷强度和冶金性能的影响,采用Nova400 NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析了烧结矿微观结构。试验结果表明,高碱度高铝烧结矿中MgO质量分数从1.72%提高到2.49%时,垂直烧结速度降低4.38 mm/min,利用系数降低0.51 t/(m2·h),低温还原粉化指数增加6.7%;当烧结矿中MgO质量分数为2.11%时,转鼓指数和还原度最高,分别达到61.93%和86.39%;Mg2+主要固溶在磁铁矿晶格中并替代Fe2+,替代的质量分数最高达3.64%,生成的含镁磁铁矿抑制烧结矿降温过程中由Fe₃O₄→Fe₂O₃氧化过程的相变,减少了二次赤铁矿的生成,有利于改善烧结矿的低温还原粉化性能。研究结果可以为改善高碱度高铝烧结矿性能和提高炉渣流动性提供理论指导和参考依据。