低硅碱性球团矿制备技术研究

为了提高球团矿入炉比例,降低高炉渣量和燃料消耗,本文通过实验室试验和工业试验,研究了有利于生产低硅碱性球团矿的熔剂及生产工艺参数.试验结果表明:消石灰具有良好的黏结性能,有利于降低球团膨润土的使用比例,且分解吸热量少,对球团抗压强度影响小,可以实现优质低硅碱性球团矿的生产,并可满足高炉高配比使用要求.首钢京唐3座550...     

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。     

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。     

包钢高镁低硅含氟熔剂性球团矿的开发与应用研究

项目简介：本项目属于钢铁行业炼铁技术领域。本项目通过基础理论及试验研究,取得了在包钢球团工艺配加90%白云鄂博铁精矿生产还原膨胀率控制在20%以内的熔剂性球团矿的技术成果。项目提出生产高镁低硅含氟熔剂性球团矿是实现大幅提高白云鄂博铁精矿在球团工艺配比的最佳技术路线,并提出工业生产熔剂性球团矿的优化配料方案及高炉冶炼熔剂性球团的合理炉料结构。在年产120万t、240万t链篦机 回转窑工艺进行了高镁低硅含氟熔剂性球团矿的生产工业实践,在2 200 m/3高炉进行了配加37%熔剂性球团矿冶炼的工业实践,提高了白云鄂博矿的资源利用价值,为大高炉冶炼含镁熔剂性球团矿提供了宝贵经验,促进了炼铁的绿色化生产,经济和社会效益显著。     

碱性球团矿抗压强度及粒度对其还原膨胀率的影响

链箅机-回转窑工艺生产的不同粒度碱性球团矿性能研究表明，14～16 mm的大粒度球团矿的还原膨胀率明显低于8～12 mm的小粒度球团矿，且大粒度14～16 mm球团矿的抗压强度远高于小粒度球团矿。为研究球团矿粒度及抗压强度对球团矿还原膨胀率的影响，在实验室条件下，通过调整焙烧工艺参数，制备不同粒度、不同抗压强度的碱性球团矿，对其还原膨胀率进行测定。研究结果表明，碱性球团还原膨胀与抗压强度相关性较大，受球团粒度影响较小。     

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...     

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...     

熔剂种类对镁质熔剂性球团性能的影响

为了找到不同熔剂之间的适宜搭配,研究不同熔剂之间的两两搭配对生球强度、爆裂温度及抗压强度的影响规律,探索镁质熔剂性球团适宜的焙烧区间;并结合factsage软件确定适宜的液相量,借助XRD分析镁质熔剂性球团的矿相组成阐述了抗压强度变化规律。结果表明:四种不同熔剂搭配时,生球强度均能满足生产需求,高镁粉和高钙粉搭配时,爆裂温度最佳达560℃;高镁熔剂性球团适宜的焙烧温度为1 240℃,适宜的焙烧段较窄约为20℃,且该球团适宜的液相量为5%左右。     

钙镁熔剂对高赤铁矿配比球团的影响

为保证烧结机改造期间宝山基地大型高炉炉料结构稳定、高炉渣系不变,本文探索在现有原料结构基础上生产高赤铁矿配比低碱度镁质球团矿的方法,以达到释放烧结矿产能、改善球团矿还原膨胀率的目的.本文采用80％赤铁矿配比的原料结构,在实验室条件下研究钙镁熔剂对球团质量的影响.结果 表明:以石灰石为钙基熔剂,氧化镁粉为镁质熔剂,在预热...     

高镁球团改善炉料结构理化性能的实验研究

实验发现,添加MgO能很好地改善球团矿的高温冶金性能。随着MgO的增加,球团矿的高温还原度和软熔滴落性能得到改善,且低温还原粉化率和膨胀率均有明显下降。但与此同时,当球团矿镁含量上升时,其抗压强度、落下强度下降得比较明显。因此在高炉中配加含MgO球团时,需要综合考虑高MgO球团的理化性能对炉料结构影响。该结果实际运用于某厂的球团生产,为其高炉炉料中添加高镁球团提供了理论基础和技术支持。     

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)。     

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。     

高镁碱性球团矿冶金性能试验研究

为了优化唐山建龙高炉炉料结构和改善镁质酸性球团矿质量,运用Fact Sage热力学模拟软件探索了球团焙烧过程中液相量的变化规律,同时采用本地磁铁矿为原料,通过配加镁基、钙基熔剂,研究了MgO含量及碱度对高镁碱性球团矿冶金性能的影响规律。结果表明:固定MgO含量为1.0时,随着碱度提高,球团中铁酸钙生成量增多,同时铁酸钙占总液相量的比例增加;荷重软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性呈先上升后降低的趋势,并在碱度为1.0时达到最佳。固定碱度为1.0时,随着MgO含量增加,铁酸钙生成量减少,其所占总液相量的比例也降低;软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性能得到改善。总体而言,碱度控制在1.0且MgO含量为1.0%时,高镁碱性球团矿的冶金性能最优。     

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。     

SiO_2含量对镁质熔剂性球团性能影响

为改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢提供的矿粉为原料,进行了造球焙烧实验,研究了SiO_2含量对镁质熔剂性球团质量的影响。结果表明:随SiO_2含量的提高,成球率均高于90%,成球性能较好;适宜水分有增高的趋势,基本在7.6%~8.7%;生球抗压强度和落下强度呈略微降低趋势;爆裂温度整体呈降低趋势;球团抗压强度先升高后降低,SiO_2含量为4.0%时,球团抗压强度达到最大2736 N/P;球团粘结率呈增加趋势,SiO_2含量每提高0.1%,粘结率增加0.48%。     

钙质添加剂对碱性球团性能的影响

根据节能减排和绿色低碳的需要,球团矿在高炉炉料结构中占比逐渐增加,而碱性球团也逐渐成为当前球团研究的热点.文章以常见的钙质添加剂种类结合碱性球团生产应用现状,分析了钙质添加剂对碱性球团生球性能、预热球氧化性能和强度性能的影响,为碱性球团的应用和推广提供了参考.     

首钢熔剂性球团试验研究

为给首钢生产熔剂性球团矿提供依据，在试验室条件下研究了温度、时间、球团碱度等对熔剂性球团理化及冶金性能影响的规律。     

高球比炉料结构下镁质球团的冶金性能研究

为了优化高炉炉料结构,增加镁质熔剂性球团矿入炉配比(球比),对不同碱度(R)镁质熔剂性球团冶金性能和高炉炉料结构熔滴性能进行研究。结果表明:白云石的粘结作用,使得镁质熔剂性球团生球性能明显改善;随着R增大,焙烧球中Mg~(2+)进入磁铁矿晶格中并占据了铁离子扩散产生的空位,并生成铁酸镁和钙镁橄榄石,降低了Fe_2O_3再结晶固结能力,使球团的强度降低,球团还原过程中Mg~(2+)能均匀分布在浮氏体内,使得还原膨胀率逐渐降低;还原度指数在R=0.56时降低明显,但随着R增大还原度指数明显升高,有利于还原;单一镁质熔剂性球团的软化熔滴性都有不同程度的改善,R=1.2时球团性能最好;高球比综合炉料软化熔滴性均有明显改善,炉料结构为25%烧结矿+75%球团矿时效果最好。综合考虑,球团R不宜过高或过低,应控制在1.0左右。     

链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验

在实验室研究的基础上,开展了链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验。结果表明,生产二元碱度(CaO/SiO_2)为1.0左右的球团矿时,与酸性球团矿生产工艺相比,将预热段温度提高30℃左右,回转窑窑头温度降低10℃左右,链箅机的机速降低0.3 m/min左右,成品球团矿的抗压强度可达到或稍高于酸性球团矿。碱性球团的还原膨胀率受球团矿抗压强度以及碱度影响较大,当球团矿抗压强度相当于(或大于)酸性球团矿,且碱度大于1.0时,其还原膨胀率才能低于或接近酸性球团矿。