Al_2O_3对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨Al_2O_3对含钒钛高炉炉料的软化温度、熔化温度、最大压差等高温物理性能的影响。结果表明:Al_2O_3含量增加后炉料的软化开始温度(T_(10))和软化终了温度(T_(40))升高,软化区间(ΔT_1)变窄;炉料的熔化开始温度(T_s)降低,滴落温度(T_d)升高,熔化区间(ΔT_(ds))变宽;炉料的最大压差(ΔP_(max))升高,熔滴总特性值(S值)增大,熔滴性能变差。试验结果表明Al_2O_3含量的增加对炉料的熔滴性能产生了负效应。     

TiO_2/SiO_2对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨TiO_2/SiO_2对含钒钛高炉炉料的软化温度、熔化温度、最大压差等高温物理性能的影响。试验结果表明:TiO_2/SiO_2比值由0.17增大到0.45后,炉料的软化开始温度(T_(10))升高了56℃,软化终了温度(T_(40))升高了35℃,说明软熔带位置较低;炉料的熔化开始温度(T_s)升高了40℃,滴落温度(T_d)升高了30℃;炉料的最大压差(ΔP_(max))升高,炉料透气性变差;炉料熔滴的总特性值(S值)增大,熔滴性能变差。试验范围内随着TiO_2/SiO_2比值的增大炉料的熔滴性能变差,建议在承钢现有炉料结构条件下,应适当降低TiO_2/SiO_2比值。     

碱度对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨承钢炉料结构条件下,不同碱度对含钒钛高炉炉料软化温度、熔化温度、最大压差、熔滴综合指标等高温物理性能的影响。试验结果表明:碱度在1.38~1.68变化时,随着碱度的升高炉料软化开始温度(T10)升高,由1 180℃升高到1 197℃;软化区间(ΔT1)变窄,由197℃下降到124℃。熔化开始温度(Ts)升高,由1 240℃升高到1 263℃;熔化区间(ΔTds)变窄,由175℃下降到134℃。最大压差(ΔPmax)降低,由14.70 k Pa降低到8.71 k Pa,料层透气性得到改善。熔滴综合指标(S值)降低,由1 301 k Pa·℃降低到638 k Pa·℃,炉料熔滴性能变好。当碱度超过1.68后炉料部分熔滴性能指标变差,因此碱度1.68是承钢现有炉料结构条件下最适宜的碱度。     

焦炭反应性对高炉炉料熔滴性能的影响

 利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,对高炉使用焦炭的热态性能进行分析,探讨了不同反应性的焦炭加入后对炉料软化温度、熔化温度、最大压差,熔滴综合指标等高温物理性能的影响。试验结果表明：随着焦炭反应性的增加,炉料软化开始温度[t10]降低,由1 220降低到1 112 ℃,降低了108 ℃;压差陡升温度[ts]降低,由1 306降低到1 268 ℃,降低了38 ℃;最大压差[Δpmax]增大,由8.62增加到11.05 kPa,料层透气性变差;熔滴综合指标[S]值增大,由680增加到820 kPa·℃,熔滴性能变差。     

球团矿中MgO含量对炉料熔滴性能的影响

球团矿带入适宜的MgO可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉冶炼。为了探究球团矿MgO含量对高炉炉料性能的影响,在全球团冶炼的条件下,以高炉终渣成分为依据进行配料,利用高温熔滴炉检测球团矿不同w(MgO)时高炉初渣性质、炉料软熔滴落性能的变化情况。试验结果表明,随球团矿w(MgO)升高,初渣中未矿化的MgO明显增多,软化结束温度升高,软化温度区间变宽,炉料软化性能变差。当球团矿w(MgO)大于1.01%后初渣熔点升高,导致熔化特征温度升高,熔化带位置向高温区移动,熔化温度区间变窄,熔化带透气性提高;炉料的软熔带温度区间由229 ℃升高至269 ℃,软熔带增厚,炉料整体透气性变差。由于初渣中w((MgO))随之增加,初渣黏度升高,炉料最大压差和熔滴性能特征值增大。因此,在试验范围内,随球团矿w(MgO)升高,高炉炉料的软熔滴落性能恶化,渣铁分离变差,不利于高炉顺行。     

MgO/Al2O3及炉料结构对炉料熔滴性能的影响

通过高温熔滴炉模拟实际高炉冶炼条件,研究了MgO/Al_2O_3及炉料结构对综合炉料熔滴性能的影响。结果表明:MgO/Al_2O_3由0.9增加到1.0后,炉料软化和熔化温度均升高,炉料的最大压差和总特性值分别由3 057 Pa和202.84 kPa·℃降低到1 911 Pa和116.52 kPa·℃,熔滴性能得到改善;烧结矿配比由68%降低到60%后,炉料软化温度降低,熔化温度变化不大,最大压差和总特性值分别由1 911 Pa和116.52 kPa·℃降低到1 440.6 Pa和75.10 kPa·℃,熔滴性能得到改善。结合炉料熔滴过程中的压差变化及滴落物与未滴落物质量,得出结论:当烧结矿MgO/Al_2O_3=1.0,炉料结构为68%烧结矿+16%熔剂性球团矿+16%块矿时,综合炉料的熔滴性能最优。     

萤石和氧化镁对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨CaF2和MgO加入炉料后,对钒钛高炉炉料透气性、软熔带厚度、压差陡升温度、软熔区间、熔融区间等炉料高温物理性能的影响;为改善软熔带透气性,找出高炉合适软熔带位置,从而达到解决利用钒钛磁铁矿带来的不利影响的目的,为提高高炉强化冶炼目的提供重要依据。结果表明:炉料中添加萤石后对软化开始温度基本无明显影响,但使软化温度区间变窄,初渣带位置形成过早,软熔带厚度、最大压差、总特性值都升高。MgO的加入使软化开始温度升高,软化温度区间变窄,说明MgO的加入使软熔带位置下移,软熔带变薄。     

预还原含铁炉料在高炉内的软熔滴落行为

 试验考察不同金属化率、不同碳含量下预还原含铁炉料软熔滴落特性。结果表明：与未还原含铁炉料相比,预还原含铁炉料的软化温度区间或软熔温度区间虽然较大,但温度区间内的料柱压差较小;熔滴温度区间内,熔化开始温度随着金属化率的增加而升高,滴落温度随铁水碳含量的增加而降低,料柱的最大压差随着金属化率的增加而减小;软熔滴落性能特征值（SD）随着金属化率和碳含量的增加而减小。由此推测,高炉使用具有一定碳含量的预还原含铁炉料将有利于增大软化层空隙、降低熔融层厚度,从而改善软熔带的透气性。     

低钛烧结工艺参数对炉料软熔性能的影响

为更加全面地指导高炉生产,并确定宣钢低钛烧结矿适合的烧结参数。利用荷重软化试验装置研究了低钛烧结矿的碱度、Mg O含量、Si O_2含量及烧结混合料的配碳量、含水量对炉料荷重软化性能的影响。结果表明:在现有的烧结参数下,混合料的配碳量对炉料软化温度影响不明显。随着碱度的升高,低钛烧结矿的软化温度升高,当R=2.10时炉料的软化温度达到最大值;当R2.10以后,软化温度不增反降。所以在一定碱度范围内存在一个荷重软化性能最优的碱度最佳值。随着Mg O含量的增加,软化温度区间变窄,压差降低,透气性增强,软熔带下移;从这点来讲,增加入炉原料的Mg O含量对宣钢高炉顺行是有利的。随Si O_2含量的升高,荷重软化性能变差,所以可适当降低入炉原料的Si O_2含量来改善低钛烧结矿的荷重软化性能。随混合料中含水量的升高,T_(10%)、T_(40%)呈升高趋势,ΔT也呈升高趋势。     

高炉炉料配加热压含碳球团软熔滴落性能的试验研究

 以常用的炼铁原料为基础,系统研究了配加不同比例的热压含碳球团对高炉炉料的软熔滴落性能的影响,并进行了理论分析。研究表明,配加热压含碳球团对高炉综合炉料的软化区间、熔化区间、滴落率和透气性等软熔滴落性能参数有显著的影响。随着热压含碳球团配比的增加,软化区间t40-t4逐渐变宽;熔化区间tD-tS逐渐变窄,熔化开始温度tS逐渐升高,滴落温度tD逐渐降低;滴落率先增加后降低,当配比为40%时,滴落率最高,为6710%;最高压差先下降后升高,但在配加热压含碳球团条件下,炉料的最高压差都有所降低。从综合炉料的软熔滴落性能综合考虑,高炉炉料配加热压含碳球团的适宜配比应为40%~50%。     

铁矿球团适宜MgO／SiO2比值的试验研究

在实验室条件下对不同MgO／SiO2比值（0．044、0．380、0．540）的酸性球团进行试验研究。试验结果表明,随着MgO含量的增加,球团矿低温还原粉化率指标有所改善,还原膨胀指数明显降低,球团矿的软融开始温度提高、软化区间变窄。当球团矿MgO／SiO2为0．45—0．55时,其高温冶金性能改善。     

鼓风条件及块矿比例对炉料软熔性能的影响

为了研究不同鼓风条件下块矿比例对高炉含铁炉料软熔性能的影响，计算模拟了3种鼓风条件下的温度和气体含量并使用高温熔滴炉研究了块矿比例对含铁炉料软熔性能的影响，进而进行综合炉料结构优化的分析。结果表明，富氧、加湿鼓风条件下，氢气含量增加，能有效降低炉内最大压差，窄化熔融区间，改善炉内透气性；富氧、加湿鼓风条件下，块矿比例的增加虽然会导致炉内最大压差和软熔区间的增大，但是最大压差的绝对值仍远小于基准条件下的最大压差值，软熔带宽度也小于基准条件下的宽度。可以得知，在富氧和加湿鼓风条件下适当增加块矿比例，综合炉料软熔性能仍然优于基准条件，且能降低高炉生产成本，对于炉料结构是一种有效的优化措施。     

不同质量分数MgO对球团质量的影响

通过某球团厂现有生产所用的矿粉配矿得到不同MgO质量分数的球团矿,运用一系列的试验方案和检测手段找出球团矿最优的抗压强度和冶金性能下的MgO质量分数,并探究了不同MgO质量分数对其球团矿的抗压强度和冶金性能影响的规律。结果表明,MgO质量分数为0.5%时,所生产的球团矿抗压强度最强,随着MgO质量分数的增加,球团矿的抗压强度下降。MgO质量分数为0.5%时,还原度最高,达到了75.59%,随着MgO质量分数的增加,球团矿的还原度下降。MgO质量分数为1%时,低温还原粉化率最大,随着MgO质量分数的增加,球团矿的低温还原粉化率先升高后降低;MgO质量分数为1%时,软化开始温度最高,熔滴温度区间最窄,熔滴性最好,随着MgO质量分数的增加,球团矿的软化开始温度先上升后下降,熔滴温度区间先变窄后变宽。     

MgO添加方式对改善球团矿冶金性能的影响

 为改善球团矿的冶金性能,进行了含MgO球团矿的冶金性能试验研究,分析了不同MgO添加方式造球工艺的效果。结果表明,在合理的MgO添加方式下,对含MgO球团矿,氧化镁含量由0.6%提高到1.8%后,球团矿RDI+3.15由62.2%增加到约75%,还原度RI由34%增加到45%～53%（900℃还原1h）,还原膨胀指数RSI（还原度40%）由23%降低到约20%,且软熔温度明显提高,冶金性能改善。认为提高氧化镁含量的方式应当是菱镁石或含MgO精矿粉,避免添加白云石。     

w(MgO)/w(Al2O3)对复合炉料熔滴性能的影响

 高炉炉料中适宜的w(MgO)/w(Al₂O₃)可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉的冶炼,以达到增产、节能和降耗的目的。为探究MgO质量分数对复合炉料性能的影响,在试验过程中分别改变复合炉料内烧结矿、球团矿的w(MgO)/w(Al₂O₃),使用高温熔滴炉检测其熔滴性能,并对未滴落物进行XRD、SEM-EDS检测,探究渣中成分和分布规律,最终得到合理的MgO配分结构。试验结果表明,烧结矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)由0.8增加至1.2的过程中,滴落温度先减小后增大,软熔带位置不断下移并呈现先变窄后变宽的趋势,镁硅钙石和镁黄长石的含量不断增大,而尖晶石和方镁石含量在w(MgO)/w(Al₂O₃)超过1.0后逐渐增大;球团矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)由1.39增加至2.09的过程中,熔化区间先减小后增大,软熔带先上移后下降。烧结矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)为1.0、球团矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)为1.74时,熔滴特征值为95.55 kPa·℃,复合炉料熔滴性能最佳,有利于高炉顺行。     

MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的研究

 针对攀钢烧结生产的情况,在实验室进行了MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的试验研究。结果表明：MgO对钒钛烧结矿矿物组成和结构有较大的影响;在MgO的质量分数为2.5%～3.7%时,随着MgO含量的增加,烧结矿中温还原度略有下降,低温还原粉化率降低,软熔滴落性能改善。     

熔剂对阳春粉熔化性及烧结质量的影响

采用拉伸试验机测定烧结试样的强度,应用半球点法测定试样的熔化性温度,研究了SiO2、Al2O3和MgO含量对阳春铁矿粉熔化性及其烧结质量的影响。结果表明:随着SiO2含量的增加,熔化性温度相应降低,当SiO2的质量分数为5.6%时抗压强度较大;随Al2O3含量增加熔化性温度略有升高,烧结矿强度略有降低;MgO含量增加,阳春粉的熔化性温度相应升高,烧结试样的抗压强度相应升高。