镁质熔剂性球团孔结构特性

 为了研究镁质熔剂性球团的孔特征,采用压汞法测量研究了碱度对镁质熔剂性球团孔结构的影响规律,利用多重分形理论分析了镁质熔剂性球团孔径分布的均匀性,并阐述了液相量和孔径与抗压强度之间的关系。结果表明,随着碱度的提高,镁质熔剂性球团的临界孔径先降低后增加,最可几孔径、平均孔径逐渐增大,孔径分布也越来越均匀,且主要以大孔为主;镁质熔剂性球团适宜的液相量有利于抗压强度的提高,可以弥补孔隙变大导致抗压强度降低的影响。     

镁质熔剂性球团抗压强度变化规律及机理研究

研究了碱度对镁质熔剂性球团抗压强度的影响,并基于孔结构及显微形貌分析了抗压强度变化的原因,建立了孔隙率与抗压强度之间的关系。结果表明:随着碱度的提高,镁质熔剂性球团的抗压强度先升高后降低,并在碱度为1.0时达到最大值为2 598 N。强度变化的主要原因为随着碱度的提高,孔径变大且逐渐均匀化,液相含量逐渐提高,而孔径过大和液相量过多则导致抗压强度降低;同时,在微裂纹理论基础上,阐明了镁质熔剂性球团的孔隙率与抗压强度之间关系。     

钙质熔剂对熔剂性球团矿强度的影响

近年来受环境保护政策的影响，熔剂性球团的相关技术开发得到普遍关注。以石灰石和生石灰为钙质熔剂，系统研究了熔剂种类及其添加量对生球、预热球团和成品球团抗压强度的影响规律与作用机理。试验结果表明，无论是采用石灰石熔剂还是生石灰熔剂，生球抗压强度均随着碱度的增加先升高后降低，当碱度R=1.0时抗压强度最高；预热球团的抗压强度均随碱度的增加而降低，延长预热时间与提高温度能提高预热球团的抗压强度。焙烧温度为1 200℃时，成品球团抗压强度随碱度的升高而下降，碱度由0.06(无碱性熔剂，自然碱度)增加至2.0,石灰石球团和生石灰球团的抗压强度由2 212 N/个分别降低至1 070 N/个和1 010 N/个；焙烧温度为1 250℃时，成品球团抗压强度随碱度的升高而先升高后降低，在碱度R=0.5时达到峰值。本试验条件下，熔剂性球团的最佳碱度为0.5、焙烧温度为1 250℃、焙烧时间为20 min。碳酸盐分解产生的CO₂比消石灰(生石灰消化形成)分解产生的H₂O在焙烧过程中对球团内部结构造成的不利影响更大，因此生石灰作为熔剂性球团的钙质熔剂效果更好。研究内...     

碱度对镁质熔剂性球团性能的影响

 为改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢铁精粉为原料,进行了造球焙烧试验,研究了碱度对镁质熔剂性球团质量的影响,并结合矿相结构进行了分析。结果表明,随着碱度的升高,生球强度呈略微降低趋势,爆裂温度整体呈降低趋势,碱度高于1.2时,爆裂温度急剧下降;球团抗压强度呈升高趋势,但当碱度高于1.2时,抗压强度急剧下降;低温还原粉化性能变化不大,基本为90%以上;球团软化开始温度整体呈升高趋势。随着碱度增加,铁酸钙质量分数增加,晶粒长大,气孔率呈先降低后增加的趋势;球团黏结率呈增加趋势,碱度每提高0.1,黏结率增加1.4%。     

变碱度条件下低硅烧结矿孔径分布的多重分形

 利用压汞仪测定了不同碱度的低硅烧结矿样品的孔径分布。采用多重分形理论计算其孔径分布的分形特征,并结合冶金性能分析探讨了三者之间的关系。研究结果表明,随着碱度的增加,低硅烧结矿的孔径分布经历了一个从不均匀到均匀的变化过程。碱度为2.0时,其谱宽Δα最小,多重分形结构较均匀,分形特征较好。此时孔径分布较均匀,气孔较大,有利于冶金性能的改善。测定样品冶金性能的结果表明,当碱度为2.0时,其综合性能最好。     

钒钛磁铁矿制备镁质熔剂性球团性能研究

镁质熔剂性球团因具备良好的冶金性能,越来越受到高炉的青睐。本文通过相关球团试验,研究了不同碱度与w(MgO)对钒钛磁铁矿制备的成品球团强度、冶金性能的影响;并对成品球团的微观结构及物相组成进行分析,阐述了球团的固结机理。研究结果表明:随着碱度的增加,成品球团内部孔隙率增大,导致其抗压强度降低;而w(MgO)的增加,成品球晶粒间的连接虽受到一定影响,但MgO粘附在晶粒表面抑制了钙钛矿的生成,最终使得球团抗压强度受影响较小。在碱度为0.48,w(MgO)为3.0%时,可制备出RI为75.29%,RDI_(+6.3 mm)为97.31%,RSI为12.45%的优质镁质熔剂性球团,其可作为优质的高炉炉料。     

熔剂对高镁碱性球团强度影响的研究

为了降低烧结工序的环境污染和能耗,提出了生产高镁碱性球团的构想。通过研究不同碱度条件下球团矿的抗压强度变化规律,得出R为1.0时高镁碱性球团的抗压强度最大(2 830 N/个);在此基础上又研究了熔剂种类对高镁碱性球团强度的影响,确定了白云石和石灰石搭配最佳,并分析了熔剂种类对高镁碱性球团矿显微结构的影响。     

镁质熔剂性球团回转窑结圈探析

为充分掌握熔剂性球团回转窑结圈行为,依托链篦机回转窑生产线,分别生产了碱度0.3和碱度1.0两种球团,对原料性能和生产过程进行分析,并对回转窑结圈物的宏观形貌、微观结构和成分组成进行分析。结果表明,生产碱度0.3的球团,回转窑结圈率低于碱度1.0的熔剂性球团,其结圈物结构较致密,结圈原因主要是由于堆积的粉末经过高温固结同时产生部分低熔点的液相。而碱度1.0的熔剂性球团结圈物强度较低,呈层片状结构,其结圈原因主要是由于焙烧温度相对较低,球团粉率较高,形成粉末堆积。     

碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理

为探索碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理,以唐山某钢厂原料为基础,通过造球和焙烧试验,采用XRD、偏光显微镜、场发射扫描电镜分析和Matlab软件计算分析,分别从球团矿矿物组成、液相生成和微观结构、微观形貌和元素分布等方面深入分析了碱度对球团矿抗压强度的影响机理.研究表明,随着碱度升高,球团矿抗压强度呈升高趋势.球团...     

熔剂性球团成矿过程抗压强度及微观结构分析

球团抗压强度是衡量球团能否进入高炉冶炼的主要指标之一,球团抗压强度取决于球团矿物组成及微观结构。以中关铁矿为基础造球原料,通过内配钙、镁添加剂制备低硅熔剂性球团矿。通过系统研究不同MgO含量、碱度及SiO₂含量时球团微观结构及矿物分布形态,揭示低硅熔剂性球团抗压强度的变化规律。研究结果表明,提高焙烧温度和碱度可有效提高球团抗压强度;在SiO₂含量较低时,球团矿主要靠赤铁矿连晶固结,强度变化并不明显;SiO₂质量分数升高至3.5%和4.0%时,赤铁矿结晶逐渐互联成片,连晶逐渐变得粗大且紧密,结构力较强,球团抗压强度提高。随着碱度的提高,赤铁矿再结晶较好,单独颗粒状少并且结晶互联成块状,磁铁矿减少,低硅熔剂性球团在焙烧过程中液相量增加,出现铁酸钙体系液相使球团强度提高;随着MgO含量的提高,更多的Mg²⁺进入磁铁矿相,弥补了晶格缺陷,铁酸镁含量升高并呈现针状或片状分布在赤铁矿中,抑制了焙烧过程中液相生成,在冷却过程中使得球团矿内部的气孔变小从而提升球团致密度,增强球团强度。MgO含量继续增加,磁铁矿、玻...     

中关铁矿制备熔剂性球团生球性能试验

 通过增加熔剂性球团矿的入炉比例,能够改善炉料结构,降低炼铁系统能耗,并且通过“源头减量”的途径可以降低炼铁过程中污染物的排放。实现高球比冶炼的核心环节是制备熔剂性球团,而熔剂性球团质量取决于生球的性能,因此,保证生球质量是探究熔剂性球团制备工艺较为重要的环节。由于中关铁矿硅含量较低、镁含量适宜,适合作为低硅熔剂性球团的原料。以中关铁矿为原料探究熔剂性球团的制备工艺,并在此基础上分析了影响熔剂性球团生球质量的因素(粒度、时间、水分、膨润土、SiO₂含量、碱度和MgO含量)。试验结果表明,生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度受碱度、SiO₂和MgO含量变化的影响不大;生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度主要受造球时间、水分、黏结剂用量、铁矿粉及熔剂的理化性能影响,并在造球时间维持为12 min、水分维持为8%～9%、膨润土用量为2%时,生球抗压强度、落下强度及爆裂温度较优且满足运输与入炉要求。     

碱度和MgO质量分数对球团抗压强度的影响

为研究含镁熔剂性球团的抗压强度,在实验室条件下,研究了焙烧时间、球团矿碱度和MgO质量分数对球团矿抗压强度的影响。试验研究结果表明,膨润土质量分数保持2.0%不变时,含镁熔剂性球团矿碱度(R)为0.80~1.00、MgO质量分数为1.60%~1.80%,焙烧时间为25 min,球团矿的黏结相以Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃、然后Fe₂O₃再结晶为主。另外,还有少量的铁酸镁、铁酸钙相,这种球团矿的抗压强度大于2 500 N/个。当含镁熔剂性球团的矿碱度大于1.00,同时,MgO质量分数小于1.60%时,球团矿的黏结相含有大量的玻璃体硅酸盐,使球团矿的抗压强度大大降低。     

熔剂性球团生产的试验室研究

为了探索熔剂性球团生产的可行性,在邯钢现有原料条件下,以白云石为熔剂,制定了碱度分别为R=0.6、0.8、1.0、1.2的试验方案,并进行了成球及焙烧试验,结果表明在碱度R=0.8条件下的球团符合生产要求,其他方案均不理想,这为更深一步的研究提供了数据支撑。     

CaCO3分解对熔剂性球团强度的影响

 铁精粉在预热、焙烧过程中会伴随着热量的变化,这一行为会影响球团矿的抗压强度。为探究熔剂中CaCO₃分解对熔剂性球团强度的影响机理。通过TG-DSC分析技术,研究铁精粉、不同铁精粉混合、铁精粉与熔剂混合交互作用下的热量变化规律,以及热量变化对球团矿抗压强度的影响,建立热量变化与焙烧温度的匹配关系。通过调节焙烧温度、焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度。结果表明,铁精粉之间的交互作用并不明显;在700~850 ℃铁精粉与石灰石粉发生交互作用,磁铁精粉的氧化反应对石灰石的分解有一定的促进作用,TG曲线的试验值较理论值出现前移;石灰石分解行为对磁铁矿球团氧化固结的抑制作用明显,可以通过延长焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度;在提高焙烧温度后,熔剂性球团强度明显增强,相较于普通酸性球团增加约50 N/个(球)。     

含铁尘泥金属化球团的合理渣系

基于转底炉工艺,结合FeO-SiO_2-CaO三元相图,对金属化球团的渣系进行理论分析,同时开展模拟实验,研究了含铁尘泥金属化球团合理渣系结构。结果表明,对于含铁尘泥球团,当二元碱度为0.37~0.67时,渣系熔点小于1 150℃,球团在较低的还原温度下即可形成液相;随着渣系碱度的逐渐降低,含铁尘泥金属化球团的抗压强度呈现先增大后降低的趋势,当球团碱度为0.61时,抗压强度达到最大;金属化球团的强度与反应温度呈正相关性,反应温度的提高可大幅提高球团的强度。当球团二元碱度为0.85时,反应温度由1190℃提高至1220℃,球团的抗压强度可提高近100%。但随着球团碱度逐渐降低,不同温度条件下球团抗压强度的差异逐渐减小。     

碱度对熔剂性球团生球性能的影响

 熔剂性铁矿球团具有优良的高温冶金性能，是高炉炼铁的优质炉料。为探明生产熔剂性铁矿球团时碱度对生球性能的影响规律，以某钢厂赤铁精矿为原料，通过添加石灰石粉调节碱度，进行了造球及生球干燥特性试验研究。结果发现，提高碱度，生球落下强度呈提高趋势，抗压强度变化不明显，适宜膨润土配比略有下降，生球爆裂温度明显提高，生球干燥速率则没有明显变化。与基准自然碱度（R＝0.14）相比，当碱度提高到0.6以上时，适宜膨润土配比由1.2%下降到1.1%，生球爆裂温度提高近50 ℃以上。     

镁质熔剂性球团强度影响因素分析

为了改善镁质熔剂性球团矿质量,通过调整SiO_2含量、MgO含量和碱度等,采用正交设计实验研究其对镁质熔剂性球团性能的影响。结果表明:在改变的6个因素中,对抗压强度影响由大到小分别为碱度、焙烧温度、焙烧时间、MgO含量、SiO_2含量和矿粉1配比,其中碱度为高度显著性因素,其余均为不显著因素;随着碱度的提高,抗压强度逐渐降低,碱度每提高0.1%,抗压强度降低141.35 N/P球。     

液相量对高镁碱性球团强度的影响

为了研究高镁碱性球团液相量与抗压强度之间的关系,采用factsage热力学分析软件研究了碱度对高镁碱性球团液相生成量的影响,同时通过焙烧实验研究碱度对球团抗压强度的影响,在此基础上建立了液相生成量与抗压强度之间的关系,最终采用SEM进行验证。结果表明:随着碱度提高,高镁碱性球团液相生成量逐渐减少,在液相量为5.06%时抗压强度达到最大值,实验结果与模拟结果基本吻合。     

双层复合熔剂性球团的开发研究

为了改善高炉炉料的冶金性能,提出了中心为高碱度烧结矿、外层为酸性多孔氧化镁质结构的双层复合熔剂性新型球团.试验研究表明:双层复合熔剂性球团的生球强度可满足高炉原料的质量要求,其熟球具有优良的高温冶金性能.该种球团的内核主要由赤铁矿组成,焙烧时中心不会出现过热,并可避免传统酸性球团"还原停滞"问题.动力学分析表明,双层复合熔剂性球团在还原过程中的总阻力低于普通熔剂性球团.     

镁质熔剂性球团抗压强度研究

为改善镁质熔剂性球团矿质量,以某钢厂铁精粉为原料,进行了造球焙烧实验。首先分析了单因素对球团矿抗压强度的影响,然后通过正交实验方法来设计实验方案,利用偏相关分析,剔除次要因素,最后建立了数学模型。结果表明:MgO含量与SiO_2含量每提高0. 1%,球团矿抗压强度分别降低99. 45 N/P、9. 74 N/P;碱度每提高0. 1,球团矿抗压强度降低115. 45 N/P;通过偏相关分析得到,SiO_2含量和研山配比与球团矿抗压强度相关性较小,可以剔除;利用SPSS软件建立了MgO含量、碱度、焙烧温度、高温段焙烧时间与球团抗压强度的回归模型,并利用5组数据对模型进行了验证,预测值和实验值平均误差为3. 1%,为改善镁质熔剂性球团提供了参考。