MgO和Al_2O_3含量对铁酸钙生成的影响

铁酸钙作为高碱度烧结矿的黏结相,对烧结矿冶金性能的影响极其重要。研究了其生成过程受MgO、Al_2O_3的影响。根据铁酸钙研究基础在CaO、Fe_2O_3固定配比原料中加入不同量的MgO和Al_2O_3,烧结后进行X射线衍射分析,并结合金相显微镜的观察,分析MgO、Al_2O_3的对铁酸钙生成的影响。研究表明:在0.5%～2.5%范围内,随MgO含量的增多,铁酸钙先增多后减少,在1.5%～2.0%取得最大值,且MgO含量为2.0%时,矿相结构较为理想;Al_2O_3可以促进铁酸钙中Fe_2O_3的固溶和二元铁酸钙中的液相生成,从而促进铁酸钙向复合铁酸钙转化。     

外矿型烧结矿矿相结构与冶金性能的定量关系

 为了改善外矿型烧结矿的质量,对不同类型外矿为主要含铁原料的烧结矿的矿相结构进行了系统定量研究,分析了外矿对其矿相结构的影响规律,找出了烧结矿矿相特征与冶金性能的定量关系。研究结果表明,以斯特拉麦克粉和天发海超特粉为主要含铁原料(1号)的烧结矿,铁酸钙含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化率RDI_{>3.15 mm}较好,气孔率较高,转鼓指数较低。以纽曼粉、PB粉和杨迪粉为主要含铁原料(4号和5号)的烧结矿,5号烧结矿中赤铁矿含量较多,铁酸钙含量较低,以熔蚀-粒状结构为主,局部为共晶结构,转鼓指数最高,但低温还原粉化严重;4号烧结矿的纽曼粉和PB粉的含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,转鼓强度较低。以纽曼粉和得宝麦克粉为主要含铁原料(2号和3号)的烧结矿,3号烧结矿铁酸钙含量最多,矿相结构较为均匀,以交织熔蚀结构为主,局部见针状铁酸钙交织他形赤铁矿,该烧结矿质量最好;2号烧结矿的纽曼粉和得宝麦克粉含量较高,矿物组成中赤铁矿含量多,铁酸钙含量少,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化严重。建议以纽曼粉为主,配加少量麦克粉、杨迪粉及超特粉做为主要含铁原料,以改善现场烧结矿质量。     

铁酸钙特征对高碱度烧结矿冶金性能的影响

烧结矿中主要粘结相矿物铁酸钙的含量、形态、结晶粒度等特征对烧结矿质量起着关键性作用。采用偏光显微镜对不同质量的现场高碱度烧结矿的矿相结构及铁酸钙特征进行了系统定量研究。结果表明:两种烧结矿金属相均以赤铁矿和磁铁矿为主,黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙和玻璃质。不同之处是1#烧结矿以针状铁酸钙交织赤铁矿、磁铁矿形成的交织熔蚀结构为主;2#烧结矿以他形粒状磁铁矿与粘结相矿物相互结合形成的粒状结构为主。1#烧结矿中铁酸钙体积分数约为50%,形态多为针状,粒度范围主要为0.05～0.10 mm;对应的烧结矿还原性(75%)、低温还原粉化率(76.5%)和转鼓强度(81.6%)均良好。2#烧结矿中铁酸钙体积分数约为45%,形态多为板状、柱状,粒度范围主要为0.05～0.10 mm;对应的烧结矿还原性(59.35%)较弱、低温还原粉化率(25.21%)较低和转鼓强度(63.37%)较小。     

无烟煤配比对烧结矿性能的影响

研究不同无烟煤配比对武钢烧结矿中铁酸钙的生成数量、结晶形态以及发育大小等的影响,实验室试验表明,煤粉配比为5.8%时的烧结指标较好,其铁酸钙含量最高;不同煤粉配比的烧结矿中铁酸钙均为四元复合铁酸钙,且随着煤粉配比的增加,烧结矿中铁酸钙发育变大,由细针状逐渐发育成针杆状及薄片状和板状.     

合理使用低品位矿粉的烧结试验研究

对铁品位在57%以下、理化和烧结性能较差的低品位矿粉按粗、细粒级搭配后,在混合矿中以29%的配比进行烧结杯试验。结果表明:细粒级矿配比为20%～26%,且增加粗粒B粉并减少C粉,有利于改善烧矿性能指标。基于使用该低品位矿的研究结果,设计了低品位矿配比分别为35%和41%的配用方案,其烧结指标合理、稳定;低品位矿配比为35%的方案烧结矿指标优于其他方案,与配比为29%的方案相比,转鼓指数平均提高2.49%,煤耗降低2.22kg/t,烧结矿矿相结构中针状铁酸钙明显增加,孔洞尺寸变小且分布分散,低温还原粉化率平均降低7.24%,软熔区间减少18℃。     

降低巴西CVRD粉矿配比烧结试验研究

为了解巴西CVRD粉矿比例降低对烧结的影响,在试验室条件下进行了5组烧结试验研究,包括烧结矿的冶金性能试验以及矿物组成及结构的研究。研究表明,配用20%巴西CVRD粉矿的第4组烧结矿较为理想,采用澳粉3代替部分巴西CVRD粉矿是可行的;5组烧结矿都是以铁酸钙为主要粘结相的高品位烧结矿,具有较高的强度;在高碱度、高料层的烧结工艺条件下,马钢烧结配矿时可以部分降低巴西CVRD粉矿,对烧结矿质量指标影响不大。     

青钢董家口新区开炉烧结优化配矿研究

选取当前主流6种巴西和澳大利亚矿粉,针对青钢董家口新区1 800 m~3级高炉进行烧结杯实验和烧结矿的冶金性能检测。结果显示,配比为"20%巴粗粉-15%PB粉-15%巴卡粉-25%扬迪粉-25%FMG特粉"的烧结矿在强度、粒度组成、利用系数等方面的综合性能较好。该配比不同碱度的热态冶金性能检测结果显示,当碱度为1.9时,综合冶金性能较好,满足1 800 m~3级高炉的开炉和生产需求。     

废脱硫剂在铁矿烧结中的应用

钢厂煤气脱硫工序排放的废脱硫剂是一种难以利用的有害固体废弃物,含一定量的铁及较高的钙和硫等元素。对废脱硫剂配入铁矿粉中进行了烧结杯的试验研究,结果表明,当废脱硫剂配比超过0.1%后,随着废脱硫剂配比的升高,烧结矿转鼓强度下降,利用系数下降,烧结烟气中SO_2与NO_x浓度增加,烧结矿的还原度有所下降,但烧结矿的低温还原粉化性能有所改善。烧结矿的矿相研究发现,废脱硫剂配比偏大时,磁铁矿体积分数增大,铁酸钙体积分数减少,并由针状结构向柱状、板状演变,烧结矿的气孔率上升。主要原因在于其粒度偏粗,硫含量高,不利于成矿。当废脱硫剂粒度为-6.3 mm及其配比控制在0.1%时,烧结矿的产量和质量有所改善,烟气中SO_2、NO_x较基准试验变化不大。工业试验表明,在烧结混匀矿中配入废脱硫剂配比小于0.12%时,烧结矿产量和质量没有明显变化,烧结烟气脱硫脱硝效果也没有受到影响。废脱硫剂掺入铁矿中进行烧结是一种资源化利用的有效方法,不仅解决了有害固体废弃物对环境的影响,而且使二次资源得到综合利用。     

铁酸钙的形态对烧结矿抗断裂性能的影响

采用维氏压痕试验法,研究了含有不同形态铁酸钙的烧结矿中裂纹的萌生与扩展,考察了铁酸钙的形态对烧结矿抗断裂性能的影响.结果表明:铁酸钙尺寸较大时,烧结矿的抗断裂性能由铁酸钙本体的断裂韧性决定,它的尺寸较小时由其形态决定;铁酸钙的晶粒越细,致使裂纹萌生的临界载荷越大,烧结矿的抗断裂性能越好.烧结生产中生成细晶粒铁酸钙有利于提高烧结矿的抗断裂性能.     

烧结成矿过程中铁酸钙特征与冶金性能定量关系

烧结成矿过程中铁酸钙质量分数、晶体形态及其结晶粒度等特征对烧结矿质量好坏有重要影响。本文以现场烧结配料结构为基准，使用分析纯进行不同温度梯度微型烧结试验，利用偏光显微镜重点分析了烧结矿成矿过程中铁酸钙生成特征，并分析了其对烧结矿冶金性能的影响规律。结果表明：在1 280～1 400℃升温过程中，烧结矿以斑状结构为主，其中不同形态的铁酸钙质量分数共减少了26.40%,烧结矿RDI_{+3.15 mm}及RI指数分别由74%、72%降低为69.20%、67.57%;在1 250～1 280℃升温过程中和1 400～1 200℃降温过程中，烧结矿以交织熔蚀结构为主，有针柱状铁酸钙大量生成，且针柱状铁酸钙中Al₂O₃/SiO₂较小为0.25,烧结矿RDI_{+3.15 mm}及RI指数呈变好趋势；在1 200℃降温至室温的过程中，烧结矿主要以熔蚀结构为主，是板柱状和他形铁酸钙的形成阶段，尤其在1 200～1 100℃降温段，针状、柱状铁酸钙均占比较高为32.70%,烧结矿RDI_+3.15...