三水铝石型高铝褐铁矿粉烧结液相生成特性

 烧结矿依靠液相黏结未熔颗粒获得强度,因此铁矿粉与CaO反应生成液相的能力对保证烧结矿质量非常重要。采用高温综合热分析仪（TG-DSC）对塞拉利昂高铝铁矿粉配加CaO的液相生成特性进行了研究。试验结果表明：提高CaO的配比,可以增加液相生成量,液相生成峰值温度基本稳定在1 209 ℃左右;随着矿粉粒度逐渐减小,液相生成量一直减少,同时,液相生成峰值温度先降低后增加,当粒度为0.074～0.180 mm时,液相生成温度最低;熔剂粒度的增加可增加液相生成量,同时初始液相生成温度显著提高;与生石灰（CaO）相比,采用石灰石（CaCO3）做钙源可以降低液相生成温度、增加液相量;与其他种类的矿粉对比表明,高铝铁矿粉其液相生成温度最高,反应性最差,Al2O3含量一般的澳大利亚褐铁矿的液相生成温度相对较低,高品位磁铁矿的液相生成温度最低,反应性良好。烧结杯试验表明,随着塞拉利昂铁矿配比的增加,成品率从78.37%逐渐降低到73.36%,烧结矿的转鼓强度由60.5%逐渐下降到49.6%,该高铝矿的配加比例应控制在混匀矿的20%以内。     

某高铝澳矿对烧结粘结相流动性及脆性矿物的影响

摘要：某澳洲具有高Al2O3含量，其铁矿粉价格低廉的特点，成为目前低成本烧结配矿所考虑的矿种之一。但是高Al2O3含量的铁矿粉会导致烧结矿的成品率和转鼓强度下降。为明确该高Al2O3含量澳洲铁矿粉对烧结粘结相的影响，使用微型烧结法和K值法，研究了在不同高Al2O3含量铁矿粉配比下粘结相的液相流动性及高铝脆性矿物的含量。研究结果表明,该高Al2O3含量铁矿粉最低同化温度较高且液相流动性很低。随着高Al2O3含量铁矿粉配比的增加，粘结相的液相流动性降低，高铝脆性矿物的含量升高。为减弱此不利影响，在高Al2O3含量铁矿粉混匀矿配矿结构的基础上，通过测定常用矿的反应性并采用增加高反应性铁矿粉配比的方法，明显提高了粘结相的液相流动性且降低了高铝脆性矿物的含量。     

铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响

为对高温基础特性有一个更好了解以便指导烧结配矿、提高烧结矿质量，通过试验研究并测定了包括低硅矿在内的10种铁矿粉的同化性、液相流动性、黏结相强度和铁酸钙生成量等高温烧结特性，在此基础上，分析探讨了铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响。研究表明，烧损(LOI)值越高，同化温度越低，但LOI值过高会使得液相流动性和黏结相强度降低；Al₂O₃质量分数的增加会使同化温度下降、黏结相强度和铁酸钙生成量增加，而液相流动性随着Al₂O₃质量分数的增加先升高后降低，Al₂O₃质量分数位于1.0%～1.5%范围内液相流动性指数较高；黏结相强度和铁酸钙生成量随着铁矿粉中SiO₂质量分数的增加呈现先增加后降低的趋势，SiO₂质量分数低于6.0%时，随着SiO₂质量分数增加，同化温度下降。研究结果对探究铁矿粉高温基础特性的影响因素具有一定的参考意义。     

不锈钢酸洗污泥对铁矿粉烧结液相生成的影响

为了有效利用不锈钢生产过程产生的大量不锈钢酸洗污泥,本文采用Factsage热力学软件计算不锈钢酸洗污泥对铁矿粉烧结液相生成特性和CaO-SiO_2-Fe_2O_3-Al_2O_3-MgO-CaF_2体系液相分布的影响,并选用熔点熔速测定仪研究了不锈钢酸洗污泥对铁矿粉液相生成能力的影响规律,建立了液相流动性与不锈钢酸洗污泥液配加比例之间的数学模型,揭示了液相生成量的变化特征。结果表明,实验结果与FactSage计算值基本一致,不锈钢酸洗污泥配加比例小于10%能够有效改善铁矿粉液相生成特征温度,而对铁矿粉液相生成量的影响较小,液相流动性指数与不锈钢酸洗污泥配加比例关系为:y=18. 40305-0. 09139x-0. 02644x~2+9. 07734x~3。     

TiO2对含氟熔渣粘度和熔化性温度的影响

对添加ＴｉＯ２的含氟熔渣的粘度和熔化性温度进行测定，并对其凝固渣显微组成和结构进行研究发现，ＴｉＯ２具有提高含氟熔渣粘度和熔化性温度的作用，尤其在提高含氟熔渣熔化性温度方面更显著。当ＴｉＯ２含量增加到５．０％时，熔化性温度可提高９８℃。这主要是由于生成了高熔点矿物钙钛矿，并使低熔点矿物枪晶石减少，这对低熔点、低粘度的含氟铁矿冶炼有重要意义。     

机械活化条件下超细铁矿粉氢基还原特性及机制

摘要：通过热重法研究了不同机械活化程度的铁矿粉氢基还原特性,并分析和探讨了其还原反应机制。实验结果表明,机械活化对氢气还原铁矿粉有促进作用,机械活化时间越长,还原特征温度越低,还原反应所需的活化能也越低,但反应机制未发生变化,反应的限制性环节是其界面反应。机械活化明显影响到超细铁矿粉的逐级反应,对于未经活化的铁矿粉而言,逐级反应层次极不明显,而对于活化后铁矿粉的逐级反应层次随着活化时间的增加越发分明。     

铁矿粉的烧结熔融特性及其评价方法

通过可视化高温实验装置观察了七种不同类型常用进口铁矿粉试样的熔化流动过程.在所测定的熔融曲线上定义了T30、T55、TR以及SR等表征其熔融特性的评价指标,并以此考察了不同类型铁矿粉的烧结熔融特性.研究结果表明:澳大利亚褐铁矿最容易产生液相,但其液相形成过程中温度区间窄,温控性差,安全性低;澳大利亚半褐铁矿在低温烧结条件下有效液相量不足,而温控性则略好于澳大利亚褐铁矿;澳大利亚、南非以及巴西南部的赤铁矿熔融特性较为适宜,但前者易形成液相而后两者温控性和安全性更好;巴西的南部精粉、北部赤铁矿在低温烧结下很难生成液相.通过对各种铁矿粉熔融特性的研究,提出了基于铁矿粉熔融特性的烧结优化配矿原则.     

基于铁矿粉液相生成特性互补优化配料模型

 根据铁矿粉液相生成特性互补理论,以烧结矿的成本为目标,烧结矿的化学成分、混匀矿的液相生成特性、铁矿粉的库存量为限制条件,提出了基于铁矿粉液相生成特性互补的优化配料模型,首先对6种铁矿粉的化学成分、液相生成特性进行研究,然后基于研究的结果用此数学模型来求解,并对优化后的配料方案与当前生产方案进行烧结杯对比试验。结果表明：优化后的配料方案得到的烧结矿比目前配比下生产每吨烧结矿成本低12.35元,且烧结矿的冶金性能得到提高,其中,还原性提高2.86%、低温还原粉化率提高0.87%、软化区间变窄25 ℃,滴落区间变窄6 ℃,证明了基于铁矿粉液相生成特性互补优化配料模型的有效性。     

铁矿粉的烧结基础特性及最佳配矿试验研究

为了探索某钢厂所用铁矿粉的最佳配矿方案,采用微型烧结试验装置对铁矿粉进行烧结基础特性及其影响因素研究,并对铁矿粉以不同配比搭配寻找最佳配矿方案。结果表明:B矿粉具有较好的同化能力和较高的液相流动性,而A矿粉具有较好的铁酸钙生成特性和较高的粘结相强度;铁矿粉中MgO、Fe_2O_3、CaO、SiO_2和结晶水质量分数等是影响铁矿粉烧结基础特性的主要因素;在考虑铁矿粉成本的条件下得出这两种铁矿粉的最佳配矿方案,即A∶B为2∶8时,混合矿粉的综合性能最好。在最佳配矿条件下混合矿粉的同化温度最低、液相流动性指数最高、铁酸钙生成能力较好、粘结相强度较高、价格最低,相应数值分别为1 190℃、3、22.49%、0.859 kN/P、537.91元/t。     

铁矿粉烧结优化配矿及其模型研究进展

随着铁矿粉资源的不断消耗,各类铁矿粉呈劣化趋势,且大量新矿种出现,使烧结优化配矿需求愈发迫切.主要介绍了铁矿粉常温和高温等基础特性.其中,常温特性主要有化学成分、铁矿粉种类、粒度组成等,同时重点分析了与烧结生产息息相关的高温特征指标,主要有同化性、液相流动性、黏结性强度、铁酸钙生成特性、连晶特性、熔融特性、吸液性和烧结...     

基于青钢铁矿粉烧结基础特性的配矿原则探讨

为了给烧结生产优化配矿技术提供基础依据,更好地指导烧结生产,对青钢烧结常用的6种铁矿粉的同化性能、液相生成特性以及烧损和结晶水分解特性等高温基础性能和微观结构进行了研究,且运用评价模型对各铁矿粉进行了评分。结果表明,各铁矿粉的同化温度均未超过1 250℃,可以满足低温烧结的条件,同化性能最好的为铁矿粉E;1 240℃时6种铁矿粉的流动性指数较适宜低温烧结,1 280℃时流动性指数和液相生成量均较高;6种铁矿粉中铁矿粉E的烧损值和结晶水值均处于较高水平,其中铁矿粉F的结晶水含量是6种矿粉中最高的;6种铁矿粉的微观形貌差异较大,铁矿粉C和D表面较光滑,吸水能力差,从制粒的角度上来看,不利于改善制粒效果,而铁矿粉A和B的表面较粗糙,适宜制粒;基于评分的高低将铁矿粉划分为4个等级。     

基于铁矿粉的高温性能特征数指导烧结配矿

??In order to guide the ordination of sintering production?? high temperature performance characteristic numbers were used to study the high temperature performance of iron ore fines. The high temperature performance characteristic numbers of iron ore powder combined with various information parameters of sintering process?? which could characterize the high temperature characteristics more accurately and comprehensively. Based on the experimental analysis of 7 single ore fines?? different kinds of equal performance ore fines in the mixed ore were replaced according to their high temperature performance difference?? and the high temperature performance of the mixed ore after replacement was analyzed. Then the quality fluctuation of sintered ore before and after replacement was verified through industrial experiments. It is found through the experiments that within a certain percentage?? the high temperature performance characteristic numbers of mixed ore powder change little and the high temperature performance of the mixed ore remains stable basically during the equal performance replacement. The tumbler strength of sinter is maintained at a stable level?? and the quality meets the requirement of the blast furnace production?? which can be used to guide the ore proportioning and provide reference for actual sintering production.     

含中等程度结晶水的铁矿粉烧结试验研究

根据鞍钢原料条件采用最优试验设计方法,在实验室条件下进行了烧结配加含中等程度结晶水的铁矿粉烧结实验,研究了该粉矿配比对烧结主要技术经济指标的影响.实验结果表明,含中等程度结晶水的进口铁矿粉配比为10%～30%时,通过调整配碳量,可以得到满足高炉要求的烧结矿.经过优化,该进口粉矿的最佳配比为15%,燃料配比为5.4%～5.5%.     

Dissolution Characteristics of CO2-Treated Fluxed Pellets in Hot Metal Bath

Lump lime and iron ore are generally used in the basic oxygen furnace as flux and cooling material, respectively. Owing to high melting point, poor dissolution property, fines generation tendency, and hygroscopic nature of lump lime, delay in process and operational complexities are generally encountered. On the other hand, iron ore charging creates slag foaming. In order to alleviate the above problems and to utilize waste materials, fluxed lime–iron oxide pellets (FLIP) containing waste iron oxides and lime fines (10%–40%) were prepared and subsequently strengthened with CO₂ gas treatment. FLIP may have the potential to partially replace scrap and lump lime in the conventional basic oxygen furnace charge. In order to assess the applicability of FLIP in steelmaking, the dissolution characteristics of these pellets were studied in a high-temperature pot furnace equipped with a charge-coupled device (CCD) camera under varying experimental conditions. It was found that the dissolution time decreased with increasing hot metal temperature, increasing specific surface area of the pellet, and decreasing lime content of the pellet. The melting of the pellet in the absence of hot metal took much higher time than its presence.     

某钢厂常用4种铁矿粉烧结基础特性

以提高某钢厂烧结矿质量为目标,对烧结矿质量影响较大的铁矿粉高温特性进行了研究。利用FactSage 7.1热力学软件计算出铁矿粉在1 280 ℃、碱度为3.0时产生的液相量和液相黏度指数,并以热力学计算为基础采用TSJ-2型红外线快速高温烧结炉进行4种铁矿粉基础特性测定试验。试验结果表明,A、D 两种铁矿粉同化温度较高,同化性较差;C 种铁矿粉同化性较好,B种铁矿粉同化性最好。当试验温度为1 280 ℃、碱度为3.0时,A 和D两种铁矿粉的液相流动指数较低;C种铁矿粉的液相流动指数较好,B 种铁矿粉的液相流动指数最好。由FactSage 7.1热力学软件计算得出,A铁矿粉液相量为51.46%、黏度为0.031 Pa·s,B铁矿粉液相量为77.8%、黏度为0.032 Pa·s,C铁矿粉液相量为66.64%、黏度为0.035 Pa·s,D铁矿粉液相量为70.66%、黏度为0.044 Pa·s,根据流动性指数公式得出结果与试验结果相一致。     

CaO对高钙烟煤熔融特性的影响

 通过在高钙烟煤的煤灰中添加不同含量的CaO，用于研究高钙烟煤的熔融特性变化情况和不同CaO含量下煤灰的熔融特性温度的变化情况。并且通过FactSage热力学软件对不同成分的合成灰进行模拟计算，用于对试验结果的佐证。研究结果表明，随着CaO添加量（质量分数）的增加，煤灰的熔融特性温度的整体趋势是先降低而后逐渐增加的。通过不同温度下灰中的矿物组成可以看出，添加一定量的CaO后，会使得高钙煤灰形成一种低温共熔体，从而使得灰熔点达到最低值。随着CaO添加量的继续增大，煤灰中钙硅石以及单晶氧化钙等高熔点矿物出现，煤灰熔点开始逐渐增加。并且从FactSage软件计算出的液相线温度结果和相图结果可以看出，其变化的趋势和熔融特性温度变化的趋势一致。     

氢气还原1～3mm铁矿粉的动力学研究

在自制的kg级高温流化床中研究了氢气还原1～3 mm矿粉的动力学试验。随着时间的增加,气体利用率下降,表明还原前期反应速度快,后期反应慢;温度越高,气体利用率越高,但随着还原时间的增加,差距在逐步缩小;对于750℃,前20 min的气体利用率为9%,金属化率达到84%,说明氢气还原矿粉反应是非常迅速的。随着气速的增加,金属化率在增加,并且几乎成线性关系,因此使用氢气作为还原剂,可以允许更高的气速,从而提高设备的生产效率。随着料高的增加,金属化率不断下降,然而气体利用率却在不断升高。使用氢气作为还原剂,可以将还原温度降低到700～750℃,避免流化床过程中的粘结难题;试验中氢气还原1～3 mm铁矿粉时的表观活化能为58.4kJ/mol。     

Effect of Microwave Treatment Upon Processing Oolitic High Phosphorus Iron Ore for Phosphorus Removal

Influence of microwave treatment on the previously proposed phosphorus removal process of oolitic high phosphorus iron ore (gaseous reduction followed by melting separation) has been studied. Microwave treatment was carried out using a high-temperature microwave reactor (Model: MS-WH). Untreated ore fines and microwaved ore fines were then characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and thermogravimetric analysis (TGA). Thereafter, experiments on the proposed phosphorus removal process were conducted to examine the effect of microwave treatment. Results show that microwave treatment could change the microstructure of the ore fines and has an intensification effect on its gaseous reduction by reducing gas internal resistance, increasing chemical reaction rate and postponing the occurrence of sintering. Results of gaseous reduction tests using tubular furnace indicate both microwave treatment and high reduction temperature high as 1273 K (1000 °C) are needed to totally break down the dense oolite and metallization rate of the ore fines treated using microwave power of 450 W could reach 90 pct under 1273 K (1000 °C) and for 2 hours. Results of melting separation tests of the reduced ore fines with a metallization rate of 90 pct show that, in addition to the melting conditions in our previous studies, introducing 3 pct Na₂CO₃ to the highly reduced ore fines is necessary, and metal recovery rate and phosphorus content of metal could reach 83 pct and 0.31 mass pct, respectively.     

TiO_2含量对含钛铁矿粉熔化行为的影响

为了更好地利用各种铁矿粉,使用"座滴法"研究了TiO_2含量对含钛铁矿粉的熔化行为。结果表明:试样收缩过程主要分为慢速和快速两个阶段;随着TiO_2含量的升高,除TiO_2含量为1%外,铁矿粉特征熔化温度呈现升高的趋势;TiO_2含量为1%时,铁矿粉特征熔化温度较低;随着TiO_2含量的升高,铁矿粉熔化时间呈现增加的趋势;TiO_2含量过高不利于降低烧结燃耗,综合考虑含钛铁矿粉特征温度和熔化时间,TiO_2含量应控制在3%以内。