新西兰海沙矿含碳球团成型、还原实验研究

研究了新西兰海沙矿含碳球团冷固结成型和直接还原性能, 结果表明, 球团的抗压强度随粘结剂加入量的增加先增加后减小, 随成型压力增加而增加。对比了A、B两种粘结剂的使用效果, B粘结剂制成的球团抗压强度高于A粘结剂的, 在成型压力为18 MPa时, 加入6%的B粘结剂制成的球团抗压强度可以达到2 642 N; 但不同粘结剂对还原结果影响不大。相同还原时间下, 温度越高, 金属化率越高; 增加还原时间金属化率也随之增加。球团中C/O为0.8～1.4时, 还原初期(15 min内)对球团还原金属化率影响不大; C/O小于1.0, 还原25 min后, 金属化率增加较少, 甚至出现二次氧化; C/O大于1.2,金属化率随时间增加一直增加。直接还原实验最佳结果是, 1 350 ℃下弱氧化气氛中, C/O为1.4, 还原30 min, 此时金属化率为94.7%。     

钒钛铁精矿内配碳球团强度性能研究

以钒钛铁精矿和煤粉为原料, 聚乙烯醇为粘结剂, 采用单因素实验和正交实验研究了铁精矿粒度、粘结剂加入量、压强、水分含量等因素对钒钛铁精矿内配碳球团抗压强度和下落强度指标的影响, 并对其影响规律进行了分析。结果表明: 影响球团抗压强度的主次因素依次为粘结剂加入量、压强、铁精矿粒度、水分含量, 影响球团下落次数的主次因素依次为粘结剂加入量、水分含量、铁精矿粒度、压强。得出优化的压力成球工艺参数为: 铁精矿粒度-74 μm粒级占70%、粘结剂加入量0.5%、压强10 MPa、水分含量8%。此条件下制备的球团抗压强度为78.74 N, 下落次数为31.6次。     

攀枝花微细粒级钛精矿冷固结成型实验研究

以PVA (聚乙烯醇)作为黏结剂,微细粒级钛精矿作为原料,考察了不同黏结剂用量、成型压力和水分含量对微细粒级钛精矿冷固结压力成型生球团机械性能的影响.结果表明:随着黏结剂用量增多,生球团的落下强度和抗压强度越好;成型压力在9MPa时,生球团的抗压强度最优,成型压力在7MPa时,生球团的落下强度最优;水分含量为6％时,生球团的抗压强度和落下强度均达到最优值.综合考虑造球成本,得出微细粒级钛精矿成型工艺最优参数为黏结剂用量0.25％、成型压力7MPa、水分含量6％,所制备的微细粒级钛精矿生球团的抗压强度可达66.88N/球,生球落下强度可达32.8次/球.     

钒钛磁铁矿冷压含碳球团的粘结剂选择

为了提高钒钛磁铁矿冷压含碳球团的强度, 选用膨润土、糖浆及玉米面作粘结剂, 对比了3种粘结剂对球团性能的影响, 从而确定适合转底炉工艺的较优粘结剂及最佳配加量。结果表明: 膨润土加入量超过6%时, 制备球团性能能够达到转底炉工艺要求, 但导致球团内铁品位降低程度较大;添加糖浆作粘结剂时, 在实验研究范围内, 球团性能尚未达到工艺要求, 且存在压球过程中脱模困难问题;而选用玉米面作粘结剂制备球团时各方面都能达到工艺要求。玉米面(含量2.5%)加入到浓度为4%的NaOH溶液中发酵15 min左右, 所得球团的湿球落下强度为4.8次, 湿球抗压强度为55.1 N, 干球落下强度为24.8次, 干球抗压强度为648.1 N, 湿球爆裂温度为400 ℃, 满足转底炉生产的各项指标。     

钒钛铁精矿内配煤冷固结压力成型试验研究

采用正交试验方法研究了以PVA(聚乙烯醇)作为粘结剂,钒钛铁精矿和煤粉作为原料,在不同PVA含量、成型压力和水分含量下内配煤粉冷固结压力成型生球的性能。结果表明:在PVA含量为0.25%、水分含量6%、成型压力7 MPa的试验条件下,生球抗压强度可达84.76 N/球,生球落下强度可达63次/球,完全满足钒钛铁精矿转底炉煤基直接还原工艺要求。     

提质褐煤煤粉粘结剂成型特性研究

以内蒙古白音华提质褐煤煤粉为研究对象,通过有粘结剂冷压成型方法研究了成型工艺因素与褐煤型煤强度的关系,并采用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对粘结剂成型机理进行分析。试验结果表明:当1#提质褐煤煤粉与2#提质褐煤煤粉的配比为3∶2,水分为20%,成型压力为25 MPa时,所得型煤抗压强度可达10.45 k N/个,落下强度为91.34%。在成型过程中,提质褐煤煤粉与添加剂中的—OH和—COOH缔合的羟键和化学键,使煤粒与粘结剂的作用力更大;同时,在成型压力作用下,煤粒之间的机械啮合力增大,型煤强度增大。     

含铁粉矿球团化制备工艺研究

金属粉矿球团化后进行冶炼是有效利用宝贵金属矿资源的手段之一。采用自制的新型无机有机复合粘结剂,探索了加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化后抗压力的影响,并进一步探索了该工艺对不同含铁粉矿的适应性。研究结果表明：采用先加热至105 ℃然后保温0.5 h,再连续升温到500 ℃,并保温1 h的加热固化工艺,可使球团试样径向抗压力从1.573 1 kN提高到1.912 2 kN,分析表明这是粉矿中粘土烧结的结果。粘结剂较合适的加入量为12%,此时其抗压力可达1.912 2 kN,球团的转鼓指数可达67%,这能满足实际生产的要求。对不同含铁粉矿的试验研究表明,该工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有适应性广的特点。     

铁精粉成型工艺研究

将铁精粉制成一定形状、尺寸和强度的球团有利于铁精粉的长距离运输和后续利用。为了压制满足一定性能,且不影响铁品位的铁精粉球团,在压制球团过程中选择合适的粘结剂就非常重要。试验以巩义市金鼎粉末冶金有限公司含铁量为90.23%、-200目占93.5%的铁精粉为原料,进行了压制球团所需含水量、粘结剂种类和压球机线压比试验。结果表明,含水量为3%,粘结剂HAS405与铁精矿质量比为1.8%,压球机线压比为11 t/cm情况下,压制成型的铁精粉球团的湿球落下强度为20.0次,湿球抗压强度为181.8 N/个,干球落下强度为20.0次,干球抗压强度为2 511.2 N/个。选用该价廉有机粘结剂,可获得高强度、低杂质含量的球团,为企业创造更好的经济效益。     

基于转底炉工艺的冶金含铁尘泥造球试验研究

基于转底炉工艺,分析了不同种类含铁尘泥的成球性能,并在此基础上开展了含铁尘泥造球试验,分别考察了膨润土、有机粘结剂C以及复合粘结剂对含铁尘泥球团性能的影响规律,结果表明,随着膨润土使用量逐渐增大,含铁尘泥生球的抗压强度、落下强度和爆裂温度逐渐提高;有机粘结剂C对生球的抗压强度影响不大,但能显著提高生球的水分和落下强度,当有机粘结剂C用量由0.50%提高至0.75%时,生球的水分由18.8%增至20.7%,落下强度由13次提高至40次,爆裂温度显著降低;单独使用膨润土或有机粘结剂C均不能达到较好的成球效果,而使用膨润土与有机粘结剂C组成的复合粘结剂可显著提高含铁尘泥球团的各项指标,且复合粘结剂的使用成本较低,生球全铁品位也有较大幅度提升。     

提高微细粒级钛精矿生球爆裂温度的实验研究

生球团的爆裂温度对球团冶炼过程具有重要的影响.本文以微细粒级钛精矿为研究对象,通过对不同粘结剂的配比、成型压力、水分含量控制的研究,来提高生球团的爆裂温度.实验研究表明:有机粘结剂用量0.3％,膨润土配比0.6％的情况下,生球团爆裂温度可提高到950℃以上;当球团水分控制在4％以内时,球团爆裂温度可提高到900℃以上;适当地降低成型压力,生球爆裂温度得到明显提高,当成型压力为5 MPa时,生球团爆裂温度可提高到800℃.     

COREX用碱性球团制备及其预还原性能

研究了熔剂类型、碱度及原料铁品位对COREX用碱性球团预还原性能的影响。结果表明: 生石灰能提高生球性能, 铁品位对生球性能影响小。在基准热工制度下, 碱度升高至0.8时, 石灰石作熔剂的碱性球团抗压强度降低至2812 N/个, 生石灰作熔剂的碱性球团的抗压强度升高至3227 N/个; 铁品位提高时, 焙烧球抗压强度出现小幅升高。在预还原条件下, 随着碱度升高, 石灰石作熔剂的碱性球团RI升高, SI₂下降, RDI_+3.15 mm、RSI变化不大; 生石灰作熔剂的碱性球团RSI、RI均有升高, RDI_+3.15 mm下降, SI₂较大; 提高精矿铁品位能改善石灰石作熔剂碱性球团的预还原性能。其中以精矿b为原料、石灰石作熔剂、碱度0.8的球团, 其预还原后的RDI_+3.15 mm >96.90%, RSI<4.62%, RI>93.15%, SI₂<4.23%, 是一种优质的COREX用碱性球团。     

煤基还原焙烧法处理高品位氧化锰矿试验研究

为了有效开发利用海外高品质锰矿资源和提高我国锰系产品的生产水平，以进口高品位氧化锰矿为原料、煤为还原剂，对比研究了还原温度、还原时间与还原剂配比对粒矿、粉矿和内配炭球团矿3种焙烧物料还原率的影响。结果表明，3种焙烧物料的工艺条件略有差异，粒矿焙烧的最佳工艺条件为: 焙烧温度900 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间70 min; 粉矿焙烧的最佳工艺条件为: 焙烧温度800 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间60 min; 内配炭球团矿焙烧最佳工艺条件为: 焙烧温度850 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间50 min。在最优条件下得到的焙烧料用硫酸浸出，不同焙烧物料各自的还原率与浸出率相差不大，粒矿可以保持在92%以上，粉矿和内配炭球团都可以达到95%左右，接近96.52%的理论还原率。     

钛磁铁矿球团预还原与熔分关系试验研究

以钛磁铁矿、煤粉和氧化钙为原料, 研究了矿粉粒度、加水量以及制球压力对球团落下强度、抗压强度的影响, 确定了最佳制球条件。根据铁矿石的直接还原和熔分原理, 研究了热量和金属化率对含碳球团熔分的影响。900 ℃以下, 球团金属化率极低, 只有热量对熔分产生影响; 1 000 ℃以上, 球团金属化率较高, 热量和金属化率共同对熔分产生影响。钛磁铁矿含碳球团的最佳制球条件为: 粒度0.075~0.106 mm, 加入水量8%, 制球压力4 MPa。通过对预还原1 000~1 300 ℃的球团进行熔分试验分析发现, 随预还原温度升高, 球团金属化率提高, 熔分时间变短。     

高炉瓦斯泥球团制备参数优化研究

采用聚乙烯醇(PVA)作粘结剂,对攀枝花某钢铁厂高炉瓦斯泥进行造球,研究了瓦斯泥造球工艺参数并对其进行了优化。结果发现：制粒10min的瓦斯泥造球粉料较好;球团落下次数最高工艺条件：PVA浓度为0.4%,造球加水量为10g,成球压力8MPa;该工艺条件下得到生球和干球团落下次数分别为12.5次/个和22.5次/个,抗压强度分别为52.3N/个和136.4N/个,干球耐磨指数为1.59%,干球转鼓指数为97.87%,符合竖炉直接还原入炉球团的要求。     

水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响

为探索水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响,选用粒径小于0.18 mm和0.18~0.25 mm、二者质量比为1∶1的煤粉作为骨料,水泥为黏结剂,水为溶解剂,在不同条件(成型压力、含水率)下压制突出煤相似材料。利用岩石三轴试验机、瓦斯放散初速度测定仪测定突出煤相似材料的单轴抗压强度及瓦斯放散初速度,获得了不同条件下突出煤相似材料单轴抗压强度和瓦斯放散初速度的变化规律。实验结果表明:当含水率为12%~20%时,配制出的突出煤相似材料单轴抗压强度随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势;当含水率达到16%时,其单轴抗压强度达到最大值8.99 MPa;当含水率为20%时,成型压力越大,突出煤相似材料成型后密实度越大、脱模后的试件含水率越低,单轴抗压强度越大;突出煤相似材料的瓦斯放散初速度随含水率的增大而减小。     

利用粉煤灰制作墙体材料的研究

以粉煤灰为主要原料,同时添加水泥、石膏和生石灰等辅助原料,以十二烷基苯磺酸钠为发泡剂,采用浇注成型工艺制备了轻质墙体建筑材料。试验表明:随着粉煤灰含量的增加,试样抗压强度呈下降趋势,当粉煤灰掺量为40%时,试样的抗压强度最高,为14.4MPa;随着水泥含量的增加,试样抗压强度逐渐增加。     

重金属质量比对污染土土工性能的影响研究

在不同围压条件下, 对5种重金属含量不同的污染土试样进行了三轴试验、压缩试验和直剪试验。试验结果表明, 污染土的强度随着重金属元素含量增加显著降低, 围压增大对重金属含量低的污染土的强度的影响不显著, 质量比小于3%时, 峰值强度降低10%~15%, 质量比大于5%时, 峰值强度降低40%~50%。直剪试验结果表明 质量比小于3%的污染土抗剪强度-垂直压力曲线基本平行, 垂直压力与抗剪强度成正比, 抗剪强度降低幅度为5%~10%;质量比大于5%的污染土抗剪强度-垂直压力曲线表现为不规则, 抗剪强度降低45%～55%左右。压缩试验结果表明, 污染土与一般土的压缩量差别较大, 质量比超过5%以上时对压缩性的影响尤为显著。根据Mastsuoka-Nakai准则与三轴试验结果建立了污染土的本构关系, 经验证该模型在描述污染土的应力-应变关系方面更符合实际。