烧结矿喷洒MgCl_2溶液试验及生产实践

为改善成品烧结矿低温还原粉化性能,对"卤素溶液法"进行了试验。实践证明在成品烧结矿上喷洒MgCl_2溶液能明显改善低温还原粉化强度,降低烧结矿低温还原粉化率,是一种简单、有效的提高烧结矿低温还原粉化强度的方法。     

烧结矿低温还原粉化影响因素研究进展

摘要：烧结矿入炉后,会在高炉上部发生低温还原粉化现象,严重时会影响高炉料柱透气性,破坏高炉顺行。为了改善烧结矿的这一性能,揭示烧结矿粉化机制,归纳了化学成分、添加物、微观结构、外部还原气氛和烧结工艺等对烧结矿低温还原粉化的影响,分析了改善烧结矿低温还原粉化性能的方法,为粉化机制研究、烧结配矿提供参考。     

MgO对赤铁矿粉矿烧结产物低温还原过程的影响

铁矿粉烧结中添加MgO有助于稳定磁铁矿和抑制二次赤铁矿的形成,可以改善烧结矿低温还原粉化性能,但其对烧结矿低温还原过程的影响尚不是十分明确。通过热重法测定不同MgO含量的烧结产物在550℃还原过程中质量的变化,定量地了解MgO对烧结产物低温还原性的影响。同时结合XRD和光学显微镜跟踪试样在还原前后矿物组成、结构及裂纹的变化,揭示了MgO改善烧结矿低温还原粉化的机理。结果表明,MgO对烧结产物低温还原过程的影响与Al_2O_3含量有关,不含Al_2O_3时,MgO抑制烧结产物的低温还原,添加Al_2O_3后,MgO对烧结产物低温还原的抑制作用减弱。另外,烧结产物还原过程中裂纹的形成与烧结产物的矿物组成及结构有关,适当的孔隙有利于减少裂纹的形成,这很好地解释了实际铁矿石烧结生产中添加少量的MgO可以改善烧结矿的低温还原粉化性。     

碱度对南（京）钢低硅烧结矿低温还原粉化性能的影响

针对南钢低硅烧结矿低温还原粉化性能差的情况,研究了碱度与低硅烧结矿低温还原粉化性能之间的关系.结果发现,烧结矿中集中分布的赤铁矿、骸晶赤铁矿及孔洞是导致其低温还原粉化性能恶化的重要原因,要降低还原粉化率,应着重改善其微观结构.在南钢原料条件下,将碱度提高到2.3时,烧结矿微观结构得到改善,还原粉化性能提高.     

烧结矿低温还原粉化影响因素研究进展

烧结矿入炉后,会在高炉上部发生低温还原粉化现象,严重时会影响高炉料柱透气性,破坏高炉顺行。为了改善烧结矿的这一性能,揭示烧结矿粉化机制,归纳了化学成分、添加物、微观结构、外部还原气氛和烧结工艺等对烧结矿低温还原粉化的影响,分析了改善烧结矿低温还原粉化性能的方法,为粉化机制研究、烧结配矿提供参考。     

微观性能对烧结矿低温还原粉化的影响

为了研究在使用两种化学成分基本相同的烧结矿时,高炉上部压差和炉况差异较大的问题,对两种烧结矿分别喷洒氯化钙溶液后,进行了低温还原粉化检测。发现氯化钙溶液对A烧结矿无影响,但可显著降低B烧结矿的低温还原粉化指数。进而,采用真密度测定仪、光学显微镜及图像分析、纳米力学测试系统,测量了两种烧结矿微观结构的差异。A烧结矿孔隙率高、晶粒细小、物相硬度低,强度差。喷洒氯化钙后,还原初期部分界面被隔绝,后期闭孔打开后,因总孔隙率高,反应界面大,且结构强度低,难以抵抗还原应力,低温还原粉化指标未得到改善。B烧结矿喷洒氯化钙后,隔绝部分气固反应界面,因孔隙率低、晶粒粗大、反应界面小,物相硬度高,矿物结构强度高,能很好地抵抗还原应力,喷洒不同量氯化钙溶液能降低低温还原粉化率10.00%~27.25%。结果表明,微观结构和性能是影响烧结矿低温还原粉化的重要因素,有助于加深对烧结矿还原粉化行为的认识。     

降低石钢烧结矿低温还原粉化率的研究

根据石钢烧结矿冷态性能较好，但低温还原粉化性较差的情况，进行了降低烧结矿低温还原粉化率的实验室试验。结果发现，烧结矿中次生Fe2O3含量高、微裂纹多是导致其低温还原粉化性恶化的主要原因，要降低还原粉化率，应着重改善其微观结构。在石钢烧结原料条件下，烧结矿中MgO控制在2．3％时，烧结矿微观结构改善。     

化学成分对烧结矿低温还原粉化影响的研究现状

目前,高炉炉料主要以烧结矿为主,但烧结矿在高炉中上部低温还原条件下粉化现象严重,因此有必要对其粉化机理进行深入研究。本文综述了碱度、MgO和Al_2O_3等化学成分对烧结矿低温还原粉化性能的影响。结果发现:同一组分对不同烧结矿还原粉化性能的影响不同。本文对烧结矿低温还原粉化机理有了更全面的认识,可为烧结矿配料改善其粉化性能提供借鉴。     

钒钛烧结矿与普通烧结矿低温还原粉化性的对比研究

试验研究分析了钒钛烧结矿与普通烧结矿的低温还原粉化性,结果表明:普通烧结矿在500℃低温还原粉化性最差,粉化指数达83.80%;钒钛烧结矿在700℃时低温还原粉化指数达到最低值41.94%,低温还原粉化性能最差;普通烧结矿低温还原粉化指数是钒钛烧结矿的2倍,钒钛烧结矿低温还原粉化性很差;调整钒钛烧结矿化学成分组成,使Mg O含量提高到5%左右,以及喷洒氯化物稀溶液时都可以改善钒钛烧结矿低温还原粉化性。     

烧结矿不同低温还原粉化指数的矿相分析探讨

利用矿相显微检测技术对韶钢烧结矿的矿物组成和显微结构进行了统计分析,从微观角度剖析烧结矿的矿物组成和显微结构对烧结矿低温还原粉化指数RDI_(+3.15)的影响.研究表明,混匀矿粉配矿中配加一定量的地方精粉、少量的澳矿,保持适量SiO_2含量、适宜的碱度,将有利于提高韶钢烧结矿的低温还原粉化性能.     

固体燃料种类和配比对钒钛磁铁矿烧结过程及烧结矿性能的影响

结合承钢烧结现场原料条件,研究了固体燃料种类和配比对钒钛磁铁矿烧结过程及烧结矿冶金性能的影响.结果表明:当白煤代替焦粉作为烧结用固体燃料后,烧结矿中的磁铁矿、硅酸盐和玻璃质含量降低,而赤铁矿和铁酸钙含量升高,有利于改善烧结矿的冷态机械强度和低温还原粉化性能.承钢烧结的固体燃料配比不宜太高,当焦粉作为承钢烧结的固体燃料时,其配比应控制在5%左右;当白煤作为承钢烧结的固体燃料时,其配比应控制在5.5%至6%之间比较适宜.综合考虑,承钢烧结应采用白煤作为固体燃料,而烧结矿的FeO含量控制在7%左右为宜.     

Influence of coke breeze particle size on quality of sinter

Abstract

Iron ore sintering is an extremely complex process involving fuel combustion to generate heat and reducing gases like CO. This heat allows physicochemical, solid and solid–liquid reactions to form liquids of complex components as fuel particles are consumed and cooling processes allow the formation of solid mineral phases. At JSW coke breeze from coke ovens is used as solid fuel in sinter. The properties (size) of the solid fuel play a very important role in determining the sinter microstructural properties and sinter quality. The microstructure of the sinter is a basic necessity and also the first step towards establishing the structural property relationship. Microstructural studies have been carried out to understand the effect of coke breeze particle size on sinter microstructure and sinter properties. The present paper is an attempt to understand and correlate the physical and metallurgical properties of sinter with varying size of the coke breeze particle in sinter mix. It was observed that as the proportion of coke breeze below 3 mm in the sinter mix increased from 53·0 to 90·0% the calcium ferrite phase increased, the number of bigger size pores decreased, and thereby decreased the reduction degradation index (?3·15 mm) of sinter from 39·7 to 23·5%. Superior sinter properties were obtained with the ?3 mm coke breeze size ～90% in the sinter mix.     

天然气强化烧结生产技术研究

文章以天然气为研究对象,在实验室利用烧结杯开展了天然气替代部分焦粉强化烧结试验。研究结果表明:当天然气喷吹时间为15 min,热量补充比例为25%时,烧结矿成品率、转鼓强度、固体燃耗、烧结矿还原性、低温还原粉化指标以及烧结矿显微结构最优。     

烧结工艺优化的试验研究

针对湘钢采用高铁低硅烧结的特点,虽然提高了入炉烧结矿品位,但会使烧结矿强度、粒度、冶金性能等明显变差.采取添加蛇纹石的试验和生产,结果表明:烧结矿的SiO2含量略有提高,但改善了高铁低硅烧结矿中液相少、强度差的状况,使返矿率下降,固体燃耗量降低,烧结矿的还原性和软熔性能得到改善.针对湘钢高炉渣Al2O3含量高的实际情况,解决增加MgO会影响烧结矿强度的问题;工业试验表明:用轻烧白云石部分代替白云石对烧结矿的产量没有明显的影响,转鼓强度稍有提高,固体燃耗明显下降,高炉利用系数提高,焦比下降,炉渣流动性好.在降低烧结矿低温还原粉化率方面,喷洒约3?Cl2溶液是非常有效的.     

焦粉与无烟煤对烧结生产的影响

研究了焦粉与无烟煤作为烧结生产燃料时对烧结生产过程、烧结矿产量和质量产生的影响。结果表明:使用焦粉作固体燃料比使用无烟煤作固体燃料,适宜的固体燃料配比高0.3%,混合料适宜的水分降低0.6%,烧结机台时产量高15.75t/h,余热蒸气产量低2.13t/h,两者作固体燃料时烧结矿物化指标并无显著差异。     

Iron Ore Sintering: Quality Indices

Sinter plants process a mixture of iron ore fines, recycled ironmaking products, slag-forming agents and solid fuel (coke) with the finality of obtaining a product with the suitable characteristics (thermal, mechanical, physical, and chemical) for being fed to the blast furnace. With this objective a series of parameters are defined, including the nature and composition of each component of the mixture, and the conditions of the sintering process. Sinter characterization includes chemical and granulometric analysis, determination of the mineral phases in its structure, apart from a series of quality indices that includes reducibility, low temperature degradation, reduction degradation and Tumbler. Operated sinter plants with the maximum productivity are also important with the purpose of obtaining a sinter with uniform composition and quality for facilitating the steady state operation of the blast furnace.     

攀钢钒钛磁铁精矿低耗高产烧结试验研究

介绍了强化攀钢钒钛磁铁精矿烧结，降低烧结固体燃耗，提高烧结矿产量，改善钒钛烧结矿低温还原粉化性（ＲＤＩ）的研究结果，提出了适合于攀钢钒钛磁铁矿烧结新的操作制度及改善钒钛烧结矿ＲＤＩ的最有效方法。     

Measures of Decreasing Blast Furnace Fuel Consumption and Improving Sinter Performance in Guofeng

To further decrease the fuel consumption of blast furnace in Tangshan Guofeng Iron and Steel Co Ltd, measures of improving the quality of sinter and pellet and the performances of raw materials were put forward through phase analysis and physical and chemical performance testing. The measures of increasing the grade of sinter, decreasing the sinter reduction degradation index at low temperature, and increasing the sinter soft melt performance at elevated temperature, as well as the reasonable process parameters of sintering were described in detail.     

低品位复杂矿烧结优化试验研究

为研究新疆地区低品位复杂矿对烧结矿质量的影响,利用60 kg烧结杯开展低品位复杂矿烧结配矿优化研究工作,探讨不同碱度、不同配碳量以及不同燃料粒级配比对烧结矿性能的影响。试验结果表明:碱度在1.65~1.75时,转鼓强度下降5个百分点,低温还原粉化指数最低,烧结矿的自然粉化较为严重。碱度在1.75~2.0时,转鼓强度随着碱度上升而增强;配碳量的增加,烧结矿强度和低温还原粉化(RDI)指数有所改善;而随着小于1 mm燃料粒度所占比例的增加,烧结矿的强度和RDI_(+3.15)指数都有变差的趋势,小于1 mm燃料粒度比例占30%的时候,烧结矿的质量最好。     

高硫精矿配比对烧结矿性能的影响

 相比进口富矿粉,精矿品位较高,可广泛应用于铁矿石烧结工序。为了探究高硫精矿对烧结矿产质量的影响以及精矿中硫元素对烧结过程的影响,利用烧结杯试验装置进行了高硫精矿配比在25%~45%范围内的烧结杯试验。并通过微观结构、技术指标及冶金性能等方面表征了高硫精矿配比对烧结矿性能的影响。试验结果表明,精矿配比为25%时,烧结矿还原的界面反应条件较差,硅酸盐相阻碍了还原气体的扩散,致使烧结矿还原度为77.80%,软化开始温度为1 200 ℃,软熔带透气性能恶化。精矿配比为30%时,烧结利用系数提升至1.19 t/(m2·h)、垂直烧结速度达到22.22 mm/min。精矿配比为40%时,有效改善了烧结矿还原性能,恶化了低温还原粉化性能。精矿配比为45%时,烧结利用系数最高,为1.20 t/(m2·h),还原性能和低温还原粉化性能适宜。整体而言,在试验范围内,适当增加高硫精矿配比有利于提升烧结矿的还原性能和荷重软化熔滴性能,但精矿配比为45%时烧结矿的熔滴S特性值为281.02 kPa·℃,透气性能恶化。烧结烟气方面,精矿配比为40%时,烧结烟气的CO₂和NO_x含量较高,烧结过程氧化性气氛较强,降低了烧结矿中铁橄榄石等低还原性矿物含量,恶化了低温还原性能。烟气分析结果表明,高硫精矿烧结时硫元素基本都进入烧结烟气中,并未恶化烧结矿性能。