钒钛磁铁矿对烧结及炼铁的影响分析

研究了烧结配矿中钒钛磁铁矿用量对烧结利用系数、燃耗和低温还原粉化率的影响,结果表明,烧结矿中TiO₂含量增加1个百分点,烧结产量下降11.1%,固体燃耗增加3.99%,RDI_{+3.15 mm}降低3.96个百分点;根据烧结低温还原粉化率与高炉产量和燃料比的影响关系,将使得高炉铁水产量降低3.04%,焦比增加11.01 kg/tHM。通过本分析,可定量地评估钒钛磁铁矿对烧结、高炉炼铁的影响。     

烧结配加PB粉对烧结性能及冶金性能影响的研究

为了提高烧结矿的产量和质量,实验室开展了烧结配加PB粉的试验研究。结果表明：随着PB粉配比的增大,烧结矿的燃耗增加,而转鼓指数与成品率先增加后降低;烧结配加适量的PB粉有助于改善烧结矿的强度,但过量的PB粉配比会使烧结矿强度降低,返矿率升高,最终导致燃耗升高,转鼓指数与成品率降低;随着PB粉配比的增大,烧结矿的高温软熔性能改善,但过量配加导致烧结矿的低温还原粉化率指标变差。因此,烧结矿中PB粉的配加比例宜控制在30%以内。     

预氧化强化印尼海砂矿还原分离及机理研究

以印尼某海砂矿为研究对象,采用光学显微镜、SEM-EDS、X射线衍射等分析测试手段,研究了预氧化对海砂矿原料特性及其固态还原分离行为的影响。结果表明,海砂矿结构致密、组元分布相对均匀; 预氧化破坏了其致密状态,形成疏松多孔结构,促进了钛磁铁矿和钛铁矿物相向钛赤铁矿和铁板钛矿的转变,同时使V、Ti局部预富集,有助于改善海砂矿还原分离性能。海砂矿经1 100 ℃预氧化90 min后,在C/Fe比0.6、还原温度1 350 ℃、还原时间60 min条件下还原,可获得金属化率93.87%的还原产物,还原产物经磨选分离可获得Fe品位90.90%、回收率93.47%的磁性产物以及TiO₂品位32.10%和回收率91.51%、V₂O₅品位2.04%和回收率91.04%的非磁性产物。     

低钛高炉渣脱硫能力研究

针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。     

高铬型钒钛磁铁精矿矿物与高温特性对烧结性能及生产的影响试验

中国攀西地区的红格矿区分布有丰富的含铬钒钛磁铁矿,选矿后精矿与现有攀枝花钒钛铁精矿比较,矿物特征主要区别是含有比较高的Cr₂O₃,其它成分TFe、V₂O₅、TiO₂差别不大,属于难烧结高铬高钛型钒钛磁铁精矿。由于Cr₂O₃的存在,其原料矿物特性、烧结特性、烧结矿矿物组成与结构及冶金性能与现有的钒钛烧结矿应具有较大的差异。实验室试验表明当红格矿替代攀枝花精矿的比例平均为60%时,性能指标采用相对变化率(非绝对变化量)表征,结果转鼓指数下降1.95%,成品率下降1.28%,利用系数下降1.49%,这种变化率的影响在工业生产中其实是不大的或可忽略的。工业试验表明采用20%～100%比例的红格精矿替代现有的攀枝花精矿,主要烧结性能指标与技术经济指标有一定变差,但幅度不大,不影响正常的烧结过程或生产进行,未出现异常劣化或恶化的状况,红格精矿可大规模用于生产。一切有利于攀枝花钒钛磁铁精矿强化制粒与烧结的措施均适合于红格高铬型精矿。     

鞍钢烧结熔剂粒度和配比的优化研究

针对传统的熔剂高温性能评价方法存在的不合理、不全面问题, 设计了烧结熔剂高温性能检测方法, 对鞍钢常用烧结熔剂高温性能进行了检测, 结果表明, 鞍钢所用的4种生石灰中, 生石灰3高温性能最优; 所用4种石灰石中, 石灰石2的高温性能最优。选用石灰石2进行石灰石粒度优化试验研究, 石灰石的适宜粒度为-3 mm粒级占80%~85%, 考虑到破碎加工成本, 鞍钢石灰石粒度-3 mm粒级含量可控制为大于75%。选用生石灰3进行生石灰适宜配比研究, 其配比应依据进口富矿粉配加比例适当调整, 在鞍钢烧结原料和工艺条件下, 生石灰适宜配比(Y)与粉矿配比(X)的数学对应关系为：Y=6.019 84-0.133 82X+0.002 82X²(R²=0.998 3)。研究成果应用于生产实践后, 烧结利用系数提高, 固体燃耗降低, 成品率提高, 配加石灰石的成本降低0.3元/t, 经济效益巨大。     

滨海型钛铁砂矿生产高端金红石的分析研究

利用X射线衍射和化学分析方法对滨海型钛铁砂矿进行了检测分析。结果表明: 滨海型钛铁砂矿主要由18.1%的钛铁矿和77.4%的铁金红石组成, 原钛铁矿中的Fe(Ⅱ)大部分氧化成Fe(Ⅲ)。利用还原-流态化浸出法, 从滨海型钛铁砂矿制备了人造金红石, 利用X射线衍射、光学显微镜、化学分析和粒度筛分对产物人造金红石进行了检测分析。结果表明: 该人造金红石是金红石型TiO₂, 其中TiO₂含量(质量分数)为96.12%, CaO+MgO含量为0.21%, 多孔空心结构, +150 μm粒级占96.5%, 属于高端人造金红石产品, 是氯化钛白和海绵钛生产的理想原料。     

高炉冶金矿渣特性及其在ZTA陶瓷烧结中的作用

高炉渣是由炼铁高炉产生的一种工业废渣,其中含有CaO、Al₂O₃、SiO₂等硅酸盐成分和少量Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等析晶形核剂。高炉渣在855℃热处理1 h,可形核析出1 μm左右的Ca₂Al₂SiO₇微晶,这表明高炉渣具有较高的析晶活性。向ZTA中添加质量分数为4%的高炉渣,1 550℃烧结30 min,低温下ZTA陶瓷的力学性能明显提升,抗弯强度和断裂韧性分别为650 MPa和6.03 MPa·m1/2,比相同温度下未添加高炉渣时分别提高了15%和14.2%,烧结温度降低了50℃以上。颗粒细化的高炉渣掺入ZTA陶瓷基体,烧结过程中高炉渣产生的液相促进了Al₂O₃棒晶的生长,受力过程中棒晶的拔出和裂纹的偏转有利于ZTA陶瓷力学性能的提升;高炉渣在高温下的析晶增强了ZTA陶瓷的晶界强度,进一步提高了材料的力学性能。      

某低品位钛铁砂矿选矿工艺研究

云南某低品位钛铁砂矿TiO₂和Fe品位分别为5.32%和11.07%,钛和铁主要以细粒嵌布的钛铁矿和钛磁铁矿形式存在。针对原矿品位低和金属嵌布粒度细的特点,采用粗磨-弱磁选-高梯度强磁选-磁选粗精矿分别再磨后精选工艺处理,可获得钛精矿TiO₂品位46.30%、铁精矿品位54.17%、TiO₂和Fe综合回收率分别为63.59%和30.89%的试验指标,为该类低品位钛铁砂矿的有效利用提供了参考。     

高铝氧化锰粉矿烧结成矿特性

近年来,随着国内锰矿需求量的增加,国际锰块矿价格不断攀升,而低品位锰粉矿价格相对低廉,采用烧结法将锰矿粉制备成烧结矿,为硅锰合金冶炼提供合格原料,对我国锰合金生产意义重大。国内硅锰合金生产的锰矿原料大部分依赖进口,但进口锰矿中Al_2O_3含量越来越高。高铝锰矿粉已在国内很多锰矿烧结生产中得到应用,但已有研究很少关注铝对锰矿粉烧结和成矿过程的影响。重点研究了高铝氧化锰粉矿烧结的工艺特性及成矿机制。结果表明,高铝锰粉矿在自然碱度条件下烧结能得到较好的烧结指标,在混合料水分14.2%左右,焦粉配比8%,烧结矿的成品率和转鼓强度分别为79.90%和59.80%。铝在烧结过程中参与低熔点物质锰铝榴石(Mn_3Al_2Si_3O_(12))的生成,作为液相的前驱物,可促进烧结体系液相的生成。     

高铁低硅烧结技术发展动态

近年来,随着我国高炉炼铁技术的不断进步,对入炉矿品位的要求也不断提高。目前高铁低硅烧结技术的研究已经成为烧结技术发展的一大进步。应用高铁低硅烧结可进一步提高入炉品位,达到提铁、降硅、节焦及降低生铁成本的目的。此技术也对改善高炉冶炼条件和相应的技术经济指标具有非常重要的意义,并且响应国家号召,实现炼铁工艺的节能降耗。然而随着烧结矿中铁品位的提高,SiO₂含量的降低,特别是当SiO₂含量低于5%时,烧结过程中液相量的减少,粘结相的不足等问题势必会影响烧结矿的强度和产、质量。所以解决这些问题,成为高铁低硅烧结技术能够持续创新发展的不竭动力。本文主要是对高铁低硅烧结技术在国内外的发展现状所做的一个归纳总结,以及根据生产实际出现的问题提出相应的解决措施,同时对该技术未来发展趋于智能化所做出的一些设想。      

含钛高炉渣用于烧结矿渣砖的研究

介绍了以高钛高炉渣为主要原料制作烧结矿渣砖的试验研究。结果表明,通过原料配比和生产工艺控制,可以试制出高钛高炉渣掺量超过40%的矿渣烧结砖,产品指标均达到GB5101-2003MU15的要求,为高钛高炉渣的利用开辟了一条新途径。     

由含钛高炉渣低温酸碱法制取富钛料

根据攀枝花高钛型高炉渣的组分性能和特点, 采用低温化学分离提取法, 将含钛高炉渣中的其它主要杂质组分除去, 使钛富集成可用于工业生产的富钛料。试验过程分2个步骤: 第一步是将5～6 mol/L盐酸溶液按酸渣比为0.9～1.0的比例, 在100 ℃下与空冷含钛高炉渣反应4 h, 将主要的酸溶性组分镁、铝、钙等分离; 第二步用NaOH与前面得到的主成分为钛和硅的过滤渣在碱渣比为0.5, 100 ℃下反应2 h, 将硅与钛组分分离, 即得到含TiO₂达73%左右的富钛料。     

MgO/Al2O3质量比对褐铁矿型红土镍矿烧结成矿行为的影响

为了提高红土镍矿烧结矿的产质量指标,基于热力学分析,查明了MgO/Al₂O₃质量比对高温烧结过程液相量及其黏度的影响;再通过微型烧结试验探讨了镁/铝质量比对烧结矿的物相组成、黏结相强度的影响,阐明其对褐铁矿型红土镍矿烧结成矿行为的影响;最后通过烧结杯烧结扩大试验进行了有效性验证。微型烧结试验结果表明,在烧结温度为1 300℃、烧结气氛为5%CO+95%N₂、二元碱度m(CaO)/m(SiO₂)=1.3的条件下,m(MgO)/m(Al₂O₃)=0.5～0.8范围内,黏结相主要由钙镁黄长石和钙镁橄榄石构成,强度超过4 000N/个。烧结杯验证试验表明,镁/铝质量比由0.5提高至0.7时,烧结矿的成品率无明显变化保持在70%左右,但是其转鼓强度由49.73%提高至56.67%,烧结矿的转鼓强度得到有效改善,适宜的镁/铝质量比为0.6～0.7。     

低品位块矿烧结工艺正交试验优化研究

为了合理利用低品位矿产资源,以褐铁矿、赫章块矿为研究对象,设计四因素三水平正交试验,分别使用褐铁矿、赫章块矿、烧结矿作铺底料,研究了烧结碱度、MgO含量、配碳量对烧结成品率、烧结矿转鼓强度与冶金性能等烧结指标的影响,并获得了优化的烧结工艺参数。验证试验结果表明,选取褐铁矿作烧结铺底料,最佳烧结工艺参数为:烧结碱度2.2、配碳量6.0%、MgO含量1.9%,在此工艺下烧结成品率可以达到72.80%,烧结矿转鼓指数68.01%,低温还原粉化性83.0%,还原性85.08%;在烧结过程中能有效脱除块矿所含结晶水、硫等有害杂质,提高块矿铁品位,冶金性能得到改善,有助于高炉顺行。     

冷却方式对钛渣成分和物相的影响研究

应用化学分析、XRD、MLA对不同冷却方式处理的钛渣化学成分、物相及矿物组成进行了研究。结果表明, 不同冷却方式处理钛渣均会降低渣中Ti₂O₃含量, 且粒化渣中Ti₂O₃含量最少, 降幅达27.6%; 粒化渣中Fe₂O₃含量明显高于其它冷却渣, 表明粒化渣较其它冷却渣氧化程度高。冷却渣与现场渣主要矿物组成为铁黑钛石、硅酸盐玻璃相、少量金红石和残余金属铁, 钛渣经冷却处理会降低渣中铁黑钛石含量; 现场渣经水冷或空冷处理渣中金红石相无明显变化, 但经粒化处理渣中金红石相明显增加; XRD结果表明不同冷却方式处理的钛渣主要物相均为TiO₂和(FeMg)_xTi_yO₅, 但粒化渣中TiO₂主要是金红石型, 而水冷和空冷渣中TiO₂主要是锐钛型。     

鞍钢集团朝阳公司烧结配矿研究

根据朝阳鞍凌公司烧结生产实际情况, 分析研究了配加鞍凌“四合一”杂料, 改变粉矿种类和提高粉矿比例对烧结技术指标的影响。试验结果表明: 配加杂料可以提高各项烧结技术指标, 但配加比例达到一定程度后, 会对工业生产带来困难; 在配加比例相同的条件下, 配加杨迪矿可以提高烧结矿的转鼓强度, 配加纽曼矿可以提高烧结机产量, 配加巴西矿可以提高烧结矿成品率; 提高粉矿比例后, 当杨迪矿和南非矿混合配加时, 可以得到较好的技术指标。根据烧结矿低温还原粉化指标较差的实际, 分析了烧结矿的显微结构, 并进行了烧结矿喷洒氯化钙溶液的研究, 取得了较好的试验效果。     

某低品位钒钛磁铁矿石选矿试验

为了给某低品位钒钛磁铁矿石的开发利用提供技术依据,对该矿石进行了综合回收铁和钛的选矿试验。结果表明：原矿经两段阶段磨矿、阶段弱磁选,可获得铁品位为64.42%、铁回收率为55.42%的铁精矿;选铁尾矿经螺旋溜槽粗选-摇床1次精选,中矿开路情况下可获得TiO₂品位为33.88%、对重选作业和对原矿的TiO²回收率分别为32.83%和27.78%的钛精矿,该产品可作为护炉原料销售