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。     

低硅含镁球团矿抗压强度及冶金性能

提高入炉原料品位降低硅含量,改善冶金性能是高炉精料的主要方向。研究了低硅球团矿的还原膨胀率及MgO对低硅球团矿抗压强度和冶金性能的影响。研究结果显示,低硅球团矿虽然具有品位高,脉石含量低等优点,但随着SiO2含量的降低球团矿还原膨胀率恶化,影响高炉冶炼。低硅球团配加含镁添加剂可以有效控制还原膨胀率,同时改善球团矿的还原度和熔滴性能。球团矿SiO2的质量分数低于2%时,还原膨胀率在60%以上;当MgO的质量分数提高到2.15%以上时,还原膨胀率能降到20%以下,但随着MgO含量的增加低硅球团矿抗压强度下降,需要提高焙烧温度,才能形成稳定的铁酸镁,改善抗压强度。MgO的质量分数为2.15%时,焙烧温度要提高到1 270℃,MgO的质量分数超过2.8%以上时,焙烧温度需要提高到1 300℃。     

添加MgO对球团矿成球性能及强度的影响

为改善球团矿的冶金性能,在实验室进行了添加富含MgO物料以提高球团矿MgO含量的试验。不同球团矿试样中m（MgO）／m（SiO2）比值分别为0．09、0．16、0．25、0．34,对其成球性能、生球质量、成品球抗压强度等做了试验。结果表明：添加轻烧氧化镁以提高球团矿中MgO的含量,对球团矿的成球性能、生球质量有有利影响,但在相同的焙烧条件下,会对抗压强度带来不利影响。     

带式焙烧机镁质球团制备及高炉应用情况

针对大幅度提高烧结矿中w(MgO)易导致烧结矿返矿率升高,入炉原料品位降低等问题,采用带式焙烧机配加MgO粉制备镁质球团矿的方法,研究在最佳热工制度和最佳球团矿粒级分布下不同w(MgO)对球团化学成分、冷态强度、冶金性能与高温固结特性的影响。结果表明:随着w(MgO)的增加,成品球团矿抗压强度明显下降,但成品球团矿的还原度有所提高,还原膨胀率明显降低,软化温度区间与软熔温度区间稍有提高。在预热时间为6 min,预热温度为950℃,焙烧时间为9 min,焙烧温度为1 170～1 190℃的热工制度以及进一步提高后的10.0～12.5 mm粒级球团矿占比下,可以得到冶金性能良好的成品球团矿。此时,高炉运行稳定、顺行,高炉经济技术指标明显提高,其中焦比降低6.9 kg/t,喷煤比降低2.2 kg/t,焦丁比降低0.4 kg/t,总燃料比降低9.5 kg/t。     

唐钢带式焙烧工艺生产熔剂性球团矿

球团矿具有铁品位高、冶金性能优良、粒度均匀、冷态强度高、冶炼过程渣铁比低和燃料比低等特点。随着球团矿入炉比例的提升、环保要求的不断提高，带式焙烧机以其大型化、自动化、集约化、低能耗等特点成为球团生产线的首选。本文基于唐钢自身铁精粉中MgO、TiO₂含量高的资源状况，分析了MgO、TiO₂含量对熔剂性球团矿熔滴性能、低温还原粉化指标、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数、筛分指数等指标的影响。结果表明，在膨润土配比0.6%、SiO₂ 3.0%～3.20%,熔剂性球团矿碱度1.2,且TiO₂含量为0.6%时，MgO含量从1.5%提高至2.1%,球团矿抗压强度变化不大，膨胀指数略有降低，低温还原粉化率(RDI_{+6.3 mm})明显提高；在相同生产条件下，熔剂性球团矿中MgO含量为1.5%时，TiO₂含量从0.2%提高至0.9%,球团矿转鼓指数、筛分指数变化不明显，抗压强度略有下降，膨胀指数略有提高，低温还原粉化率明显下降。通过采取优化配矿结构，唐钢3座3 000 m     

MgO对球团矿质量的影响

通过对临钢两种磁铁精矿球团焙烧及冶金性能研究表明，在最佳试验条件下，MgO含量在2．8％（塔儿山矿60％）以下时，球团矿抗压强度能达到2000N／个。并且随着MgO含量增加，球团矿抗压强度下降，而冶金性能得到改善。     

焙烧温度与球团矿强度和还原性的关系

针对首钢京唐504 m2带式焙烧机生产的球团矿抗压强度高,而还原性差的问题,通过研究不同焙烧温度下球团矿的抗压强度、还原度、还原膨胀率及其显微结构的变化,得出以下结论:随着焙烧温度从1 200℃提高到1 280℃,磁铁矿球团的抗压强度提高,而还原度明显降低,焙烧温度为1 230℃时,球团还原膨胀率最低。综合考虑,应在满足抗压强度的前提下,尽量降低焙烧温度,以改善球团矿的冶金性能。根据试验结果对带式机焙烧温度进行调整后,球团矿抗压强度控制在3 000 N/P左右,还原度提高到67.78%,还原膨胀率也控制在18%以下,取得了显著效果。     

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)对熔剂性球团矿冶金性能的影响

 为了研究添加高镁粉时w(MgO)对熔剂性球团矿冶金性能的影响。考察了w(MgO)为1.6%～2.4%时，其对球团矿抗压强度、RI(还原性指数)、RDI(低温还原粉化指数)和RSI(还原膨胀指数)的影响。采用光学显微镜和X射线衍射仪对球团矿微观结构和矿物组成进行了分析。结果表明，随着MgO质量分数的增加，抗压强度呈先升高后降低的趋势，w(MgO)为2.0%时，抗压强度最大，为3 533 N;随着w(MgO)由1.6%增加到2.4%，球团矿RI、RDI和RSI得到改善;w(MgO)为1.8%～2.0%时，球团矿微观形貌和矿物组成较好，赤铁矿成片结晶，球团矿强度良好。在用高镁粉和研山精粉造球时，w(MgO)控制为1.8%～2.0%，以期得到较低的还原膨胀指数和较好的冶金性能。     

碱度（CaO／SiO2）对球团矿性能和显微结构的影响

在印度JSW钢铁公司,球团矿是Corex熔融还原和高炉炼铁的主要原料。这两种工艺均要求较高的球团矿强度和较低的还原粉化指数,通过改善料柱透气性来提高生产率、降低燃料比。添加剂的选择对于球团矿质量非常重要。JSWSL生产碱度为0．40～0．50的球团矿。球团矿质量受铁料的种类、脉石成分、熔剂配比以及成球方式共同影响,例如添加石灰石。碱度（CaO／SiO,）决定了球团矿的熔化方式、熔化温度和熔化产生的液相数量。球团矿的整体性能受矿石颗粒之间的粘结方式和粘结程度所控制,同时在铁氧化物还原过程中粘结相的稳定性在很大程度上也决定了球团矿的性能。因此在生产优质酸性、碱性、以及熔剂性球团过程中,粘结相和结晶相的特性是尤为重要的。为了弄清石灰石添加剂（碱度）对球团矿显微结构、物理性能、冶金性能的影响,科研工作者做了大量的实验,包括碱度从0．08～1．15等不同试验点。实验结果表明,球团矿的性能取决于球团矿中粘结相所占的比例。随着球团矿碱度从0．08增加到1．15,转鼓指数由93．15％增加到95．38％,抗压强度由176增加到264kg／p,这主要是由于显微结构的不同所导致的。碱度从0．08增加到0．33,球团矿RDI指数由16．3％减小到10．9％,而当碱度从0．33增加到1．15时,RDI指数又从10．9％增加到13．6％,这是由于在还原过程中,球团矿内部结构发生了变化。碱度为0．33时由于粘结相比例适当,因此具有较好的物理性能和冶金性能。     

球团矿化学成分控制现状及展望

 综述了近年来国内外高炉球团矿使用比例的现状,分析了球团矿化学成分控制以及不同化学成分对球团矿冶金性能的影响。分析表明,多数国内钢铁企业球团矿TFe的质量分数较低,SiO₂质量分数较高且差异较大。不同企业球团矿Al₂O₃和FeO的质量分数不同。应控制球团矿中SiO₂、Al₂O₃和FeO的质量分数。随着CaO和MgO质量分数的提高,球团矿抗压强度均降低。适宜质量分数的CaO有利于改善球团矿的还原膨胀性能。随着MgO质量分数的提高,球团矿的还原膨胀性和软熔滴落性能均变好。高炉炉料结构采用低MgO烧结矿、酸性球团矿和镁质球团相结合,可以充分发挥球团矿的冶炼优势,实现球团矿入炉比例的提高。MgO和CaO在球团矿焙烧过程中的作用机理,以及如何控制镁质球团中的液相含量以提高球团矿的抗压强度等需要进一步深入研究。     

Application of artificial neural network model to predict reduction degradation index of iron oxide pellets

Abstract

The reduction degradation index (RDI) is an important metallurgical property of iron ore pellets used for the production of RDI from shaft furnace or for use in blast furnaces. In order to develop a control strategy, a neural network model has been developed to predict the RDI of pellets from 13 input variables, namely feedrate of green pellets, bed height, burn through temperature, firing temperature, specific corex gas consumption, bentonite, moisture and carbon content in green pellets and Al₂O₃, SiO₂, CaO, MgO and FeO in fired pellets. The RDI of pellets was more sensitive to variation in MgO, CaO, bentonite and green pellet carbon content. The predicted results were in good agreement with the actual data.     

高硅镁质熔剂性球团成球过程及冷态性能实验

生球质量的好坏是直接关系到企业是否顺利生产高质量熔剂性球团的前提。为探明SiO2、碱度及MgO含量对生球性能的影响规律,以唐钢生产所用3种磁铁矿为原料,通过添加生石灰调节碱度,添加白云石调节MgO含量,配比3种铁矿粉调节SiO2含量,进行了造球及生球冷态性能的试验。研究发现,无论是改变SiO2、碱度还是MgO含量,其生球适宜水分基本都保持在8%~9%(质量分数)之间。生球的成球率维持在90%以上,成球率良好。生球的抗压强度、落下强度的大小以及爆裂温度的高低,主要受铁矿粉及熔剂的粒度组成、物理性能以及生球适宜水分大小的影响。     

马钢生产镁质球团的工业试验

竖炉配加1.4%轻烧氧化铁粉生产镁质球团矿,生球质量较好.竖炉炉况稳定;成品镁质球团矿MgO含量为1.96%,达到了顶期指标;其转鼓强度为92.08%,抗压强度为2945 N/个,基本与酸性球团矿持平;冶金性能较酸性球团有所改善,其中RDI+3.15提高了3.13%,膨胀率下降了0.96%.将镁质球团矿用于高炉生产后....     

马钢镁质球团矿生产实践

马钢配加1.0%轻烧氧化镁粉生产镁质球团矿,竖炉炉况稳定;成品镁质球团矿MgO含量为1.68%,转鼓强度为92.18%,抗压强度为3 022 N/个,其冷态强度基本与酸性球团矿持平;冶金性能较酸性球团显著改善,其中RDI+3.15提高了9.62个百分点;透气性指标S值由752.41 kPa℃降至461.91kPa℃;熔融温度区间变窄;还原度指标提高3.73个百分点。三座高炉配用镁质球团矿生产期间,生产稳定、顺行,高炉经济技术指标显著改善,其中高炉利用系数提高了0.014 t/(m3.d),焦比下降8.45 kg/t,煤比降低4.62 kg/t,总燃料比降低14 kg/t。     

Effects of MgO Containing Additive on Low-Temperature Metallurgical Properties of Oxidized Pellet

 As a main charging form of BF (blast furnace), pellets play an important role in blast furnace process. However, comparing with sinters, pellets have many disadvantages, such as reduction swelling, low softening and melting temperature and so on. Therefore, the flux pellets have been applied in blast furnace widely, especially MgO containing pellets. The light burned magnesite is applied as MgO containing additive in pellet production. The characters of light burned magnesite are explored. Meanwhile, the effects of it on low-temperature metallurgical properties are investigated such as low-temperature reduction degradation index (RDI), compressive strength (CS) and the reduction swelling index (RSI). The light burned magnesite calcined at 850 ℃ manifests better grindability, larger specific surface area, and higher hydration activity. It is found that the addition of light burned magnesite can improve low-temperature metallurgical properties (RDI, RSI) of the pellets. With the increase of light burned magnesite in pellets, the RSI and RDI decrease gradually; when the proportion of light burned magnesite does not exceed 2. 0% in pellets, the CS decreases slightly, but it still surpasses 2689 N, which can still meet the demand of BF.     

MgO添加方式对镁质球团矿的影响

 为了获得优质镁质球团矿,在添加0.7%新型复合黏结剂的条件下进行了MgO添加方式(菱镁石粉、轻烧镁粉)对造球过程、氧化焙烧及冶金性能影响的试验研究。结果表明,复合黏结剂改善了生球指标、提高了球团矿铁品位,球团矿中w(TFe+MgO)质量分数提高0.65%;当w(MgO)/w(SiO₂)为0.14～0.24时,球团矿添加菱镁石粉改善了生球落下强度、提高了球团矿还原性,MgO添加方式对抗压强度的影响很小,球团矿添加菱镁石粉、轻烧镁粉都降低了还原膨胀率,改善了低温还原粉化指标、熔滴性能。