细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响

利用基础烧结设备检测了细粒级铁矿粉同化速度、流动能力,并通过微型烧结杯模拟料层下部单元点烧结过程的方法来研究配加15%细粒级矿粉的烧结矿结构变化,有效分析了3种细粒级矿粉在烧结时的液相行为及对烧结矿结构和性能的影响。通过比较生产用混匀矿与配加质量分数为15%的A、B、C粉的烧结矿结构表明:A粉有利于减少烧结矿内部孔洞的尺寸,减少核颗粒和液相间较大孔洞的数量,并能促进针铁矿发展;B粉会增加烧结矿内部大孔洞,增加柱状或片状铁酸钙的生成;C粉同化速度慢,液相流动能力差,粘结效果差,会使液相与核颗粒间孔洞尺寸和数量增加。烧结杯试验结果表明:在生产用混匀矿中使用质量分数为15%的A粉,烧结矿的转鼓指数提高2.94%,低温还原粉化指数(RDI)降低3.37%。     

澳大利亚铁矿粉的烧结基础特性的实验研究

该澳大利亚铁矿粉是一种特殊的烧结用混合矿粉。研究其烧结基础特性,并与目前国内广泛使用的两种澳洲矿粉进行比较。其研究结果有助于中国钢铁企业通过烧结优化配矿有效使用这种特殊的铁矿粉资源。     

铁矿粉烧结粘结相自身强度特性

在铁矿粉烧结过程中,熔化的矿粉在冷却过程中起着粘结周围未熔矿粉的作用,因此这一粘结相的自身强度是衡量烧结矿固结状况的重要指标之一.运用这一新概念,以八种常用的铁矿粉为对象,在固定温度、改变碱度的条件下进行了粘结相自身强度特性的实验研究,并对影响铁矿粉粘结相自身强度的因素进行了理论分析.结果表明:不同种类的铁矿粉由于其自身特性的不同,所生成的烧结粘结相的强度以及随二元碱度的变化规律有明显差异.以此可以作为烧结优化配矿的重要技术依据.     

包钢用铁矿粉的烧结基础特性研究

对包钢所采用的不同种类铁矿粉的烧结基础特性进行了实验研究,通过对实验结果的分析、总结,提出了基于铁矿粉的烧结基础特性来选用铁矿粉及优化配矿的指导依据.     

改善武钢铁矿粉烧结强度的配矿试验

烧结生产中某一铁矿粉质量分数在20%以上时,对烧结矿指标有较大的影响。研究表明,在高比例使用同化温度高、粒度细、成球性差的铁矿粉后,烧结矿的强度明显下降,燃耗增加;在高比例使用流动性好的铁矿粉后,烧结矿强度和利用系数均会降低。利用铁矿粉的烧结基础特性指导烧结杯配矿研究的试验表明,使用25%左右A粉,30%左右C粉,15%左右E粉以及碱度为2.0左右的铁矿粉烧结,可以较大程度地提高转鼓强度,综合烧结指标较好。     

罗泊河铁矿粉的烧结杯试验

罗泊河矿粉烧结性能欠佳，粒度组成呈两头大中间小分布。4种不同粒度组成的烧结杯试验结果表明：增加中间粒级，减少细粒级比例，可获得较好的烧结指标。     

基于烧结基础特性的铁矿粉优化配矿研究

采用微型烧结法对包钢用的5种铁矿粉的烧结基础特性进行了研究。为指导烧结配矿提供理论依据。     

铁矿粉高温性能特征数之间的关联性研究

为了快捷地评价铁矿粉高温性能,为烧结配矿提供依据和参考,采用铁矿粉高温性能特征数,对15种不同铁矿粉的高温性能特征数进行了测定。铁矿粉高温性能特征数主要包括同化反应特征数(TH)、流动性能特征数(LD)和粘结强度特征数(BS),它们是根据冶金物理化学和传输原理,将铁矿粉高温反应过程中的反应温度、时间等参数,与实际相结合,同时考虑了温度、生成速率和烧结生产实际温度的影响,建立理论与应用之间的联系,动态地表征反应过程中的行为信息。根据自身粘结相强度与烧结矿转鼓强度有很好的对应关系,在此基础上,分别分析了TH和LD与BS之间的关系。结果表明:当TH和LD均适中时,其BS最好,由此可以推论其成矿的转鼓强度质量也较好。     

氧分压对铁矿粉烧结成矿的影响

氧分压一直是影响烧结矿质量的重要因素.通过控制不同氧分压进行的烧结实验结果表明:在氧化性气氛下,生成的矿物主要有赤铁矿和铁酸钙,出现了针状铁酸钙晶形.氧分压从7.10×10^-4至7.89×10^-5Pa时,矿物组成区别不大,只是在局部产生少量的磁铁矿.氧分压从4.44×10^-5Pa开始,赤铁矿明显减少而磁铁矿增加.在高碱度烧结矿中,为了获得合理的烧结矿矿物组成与形态结构,氧分压应控制在2.12×10⁴~7.10×10^-4Pa之间.     

含砷铁矿石烧结及除尘灰焙烧脱砷热力学

 为了研究铁矿石烧结及除尘灰焙烧脱砷问题,运用FactSage软件研究了不同氧分压、温度及碱度对含砷铁矿石烧结脱砷率、砷平衡组成、脱砷最终形态的影响,并对除尘灰焙烧脱砷流程进行热力学研究。结合烧结杯进行烧结试验,并在多气氛下利用焙烧除尘灰试验进行验证,运用XRD、SEM及EDS对矿相进行分析。结果表明,脱砷产物及脱砷率与温度、氧分压及碱度密切相关。在烧结过程中,残留在烧结矿中的砷,主要是固态砷酸盐,其他砷会以As4O6（g）等气态物质脱除。除尘灰中砷以固态As2O3（s）和As2O5（s）存在。在空气或厌氧气氛下焙烧除尘灰,会使砷转变为砷酸盐。但采用配比煤粉及厌氧条件下,在600 ℃以上焙烧除尘灰,可使砷以气态As4（g）挥发,在400 ℃以下析出单质砷。     

各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法

对来自巴西、澳大利亚、南非以及国产的19种铁矿粉的同化性进行了实验测定和考察分析,在此基础上研究了基于铁矿粉同化性的互补配矿方法,并设计了九组烧结优化配矿方案.结果表明:(1)不同类型铁矿粉的同化性存在显著差异,巴西赤铁矿和国产磁铁矿的同化性低,而澳大利亚含结晶水的赤铁矿的同化性高;(2)铁矿粉的烧损含量、气孔率和Al₂O₃含量等与其同化能力呈正相关关系;(3)SiO₂和Al₂O₃以黏土形式存在的铁矿粉呈现出同化性较高的特征;(4)铁矿物晶粒小的铁矿石有相对高的同化性;(5)采用本研究的配矿方法,当劣质铁矿粉用量达50%水平时,仍可获得烧结技术指标和冶金性能优良的烧结矿,显示出基于同化性的互补配矿技术的有效性和优越性.     

铁矿石高温烧结基础特性评价方法的国外研究进展

 随着全球优质铁矿石日益减少、资源禀赋变差,国内外钢厂普遍面临着烧结原料供应不稳定、铁矿石性质波动大、原料结构频繁变化等问题,对烧结生产、高炉冶炼和产品质量产生了极大的不利影响。因此,开展铁矿石烧结性能评价研究具有重要的现实意义。铁矿石烧结基础特性可分为冷态特性和高温特性两大类,前者主要包括铁矿石的化学成分、粒度组成、矿物学特性等常温性质,后者主要包括铁矿石的同化性能、液相生成特性等高温成矿行为及实际烧结性能。概述了国外关于铁矿石高温烧结基础特性评价方法的研究进展,系统归纳了不同研究机构提出的评价指标和试验方法。已有研究表明,现有基于团块烧结法的评价方法虽然对铁矿石不同的烧结行为分别进行了深入研究,但未能在其与铁矿石的实际烧结性能之间建立起准确可靠的关系,主要原因在于,对影响铁矿石实际烧结性能的最关键因素把握不准,同时对烧结过程的模拟性有待提高。因此,揭示铁矿石基础特性与其烧结性能的内在联系,首要前提在于必须深入研究和把握“铁矿石-制粒物料-烧结矿”不同阶段物料性质的传递规律,查明影响铁矿粉烧结过程的主要因素,这对找准高温烧结基础特性研究的切入点具有十分重要的意义。     

铁矿粉烧结液相流动特性

在铁矿粉烧结过程中,铁矿粉与CaO反应生成的液相的流动特性,是衡量烧结混合料能否有效粘结的重要指标之一.采用微型烧结法和基于流动面积的粘度测量法,以10种常用进口铁矿粉为对象,研究其液相流动特性及其影响因素.分析了铁矿粉的液相流动特性对实际烧结过程的影响.结果表明:不同种类的铁矿粉由于其自身特性的不同,所生成的液相的流动能力及其随温度、碱度的变化规律有很大差异.     

Research status on modeling and simulation of iron ore sintering process

Iron ore sintering is a part of blast furnace ironmaking production. In order to upgrade the sintering automation and intelligent manufacturing, it is necessary to carry out sintering process modeling and simulation optimization. The research status of sintering process modeling and simulation was discussed. And three kinds of model, namely process mechanism and feature information characterization model, data- driven fusion model and field state analysis numerical simulation model, were summarized from the aspects of information modeling and intelligent optimization. The advantages and disadvantages of a series of model construction methods were analyzed by combining with automation requirement of sintering process, and the simulation models application trends were proposed. According to the requirement of sintering intelligent manufacturing that included in the ??Made in China 2025?? plan, the production practices of sintering process modeling and simulation optimization are crucial.     

MgO对铁矿石烧结过程中二次赤铁矿形成的影响

前人研究表明,二次赤铁矿是导致烧结矿低温还原粉化的主要因素,它的生成与烧结原料中MgO含量有关,但其影响机理尚不明确。通过热重法测定不同MgO和Fe_2O_3比例试样在升温-恒温-降温过程中质量变化,定量地了解MgO对Fe_2O_3向Fe_3O_4转变的影响。同时结合XRD分析和光学显微镜观察,揭示了矿物和相结构变化,研究了烧结过程中MgO对二次赤铁矿生成的抑制机理。结果表明,加入MgO后,它与Fe_2O_3反应形成了铁酸镁和含镁磁铁矿,前者促进了升温过程含镁磁铁矿生成,而后者低温下比磁铁矿更稳定,抑制了降温过程磁铁矿氧化,减少了二次赤铁矿的生成。因此,明确了加入少量MgO改善烧结矿低温还原粉化性能的主要原因。     

返矿对烧结过程和烧结矿质量影响的研究

混匀矿中返矿的比率约为25%～50%。如此大比例的返矿会对烧结过程和烧结矿质量产生很大影响。研究旨在揭示返矿量和焦粉量变化的影响。研究采用了因子设计方法,研究表明返矿的产生主要取决于烧结混合料中的固体燃料和返矿比例,增加混合料中的返矿配入量会减少烧结过程中的返矿发生量。烧结过程效率随着混合料中返矿比例的增加而提高(最适宜的混合碱度为1.6)。研究表明,要确保返矿平衡率在90%～110%的范围内,混合料中返矿配比最高不能超过35%,最小不能<25%。     

难处理低品位铜钴矿的微生物浸出

以赞比亚某典型难处理低品位氧化铜钴矿为研究对象,配入适量硫化铜钴矿,采用人工调配的高效微生物浸矿菌群对铜钴矿进行微生物浸出,同时分别与摇瓶酸浸、搅拌酸浸和柱浸进行了对比.结果表明,采用微生物浸出难处理铜钴矿,随着温度升高和时间延长,铜浸出率增大.浸出温度为40℃时,微生物浸出铜浸出率为90.7%,高于摇瓶酸浸和搅拌酸浸浸出结束时浸出率(69.4%~73.2%)以及柱浸结束时浸出率(约85%).由于微生物浸出群落对该难处理铜钴矿作用时间周期较长,适用于堆浸生产.细菌的存在使得铁离子不断的在二价与三价间循环,通过具有强氧化性的Fe3+与硫化矿物相互作用,使得矿物分解,提高浸出率.