某钢铁企业常用铁矿粉烧结基础性能及优化配矿

为了研究某钢铁企业常用铁矿粉基础特性之间的关系,优化烧结配矿,采用微型烧结法对其常用铁矿粉的烧结基础性能进行了试验研究,包括铁矿石的同化性、液相流动性、黏结相强度及铁酸钙生成能力。结果表明,澳金布巴粉同化温度最低,其同化性最强;巴西1SSFT同化温度最高,其同化性最弱。南非库伯粉液相流动性最好,澳纽曼粉流动性最差。澳金布巴粉黏结相强度最高,加拿大粉最低,澳纽曼粉铁酸钙生成能力最强,巴西2BRBF铁酸钙生成能力最弱。通过对某钢铁企业常用8种铁矿粉的基础特性研究,进行基础特性优化互补的配矿烧结杯试验,为烧结厂优化配矿提供依据。     

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。     

不同类型进口铁矿粉的烧结基础性能分析

为了探究不同类型铁矿粉的烧结基础性能和区别,采用微型红外烧结炉和扫描电镜对澳大利亚铁矿粉和巴西铁矿粉的烧结基础特性和微观颗粒形貌进行研究,并结合Factsage7.1热力学计算软件对铁矿粉的液相生成能力和黏度进行计算。研究结果表明:不同类型铁矿粉的烧结基础性能差别较大,这主要受铁矿粉种类、化学成分和粒度组成及致密度影响;其中,澳矿粉属于半褐铁矿,结晶水质量分数高,结构疏松,易与CaO反应,矿化过程中易形成多孔网状结构,吸液性强,同化性能优,黏结相强度低,澳矿粉的配加有利于改善烧结矿同化性能,改善矿化过程;巴西矿属于赤铁矿粉,结构致密,反应活性低,同化性能差,黏结相强度高,巴西矿的配加有利于改善烧结矿黏结相性能,提高烧结矿强度。     

烧结常用铁矿粉高温基础性能试验研究

结合铁矿石资源市场变化,对烧结常用铁矿资源进行合理归类,选取具有典型代表的铁矿粉进行基础特性试验研究,通过单种矿粉和多种矿粉的性能搭配试验,分析同化温度、液相流动性、铁酸钙生成能力等性能的变化趋势,为性能优化配矿改善烧结矿质量和结构优化实现结构降本提供了技术指导。     

配加预处理脱硫灰对铁矿烧结基础特性的影响

 半干法脱硫灰堆弃处理占用土地且容易造成二次污染,将脱硫灰预处理后替代CaO熔剂配入烧结有望充分利用其中的熔剂组分,实现脱硫灰在钢铁企业的闭路资源化利用。研究了脱硫灰配加焦粉加热分解特性及替代CaO熔剂配加对铁矿粉烧结基础特性的影响。结果表明,配加1%焦粉可以有效提高脱硫灰分解率,减少CaSO₄的生成。随着预处理脱硫灰替代CaO比例的增加,铁矿粉同化温度和黏结相强度呈现先增加后减小的趋势;液相流动性呈现单调增加趋势,当替代比超过40%时,液相流动性形成了流动性很大的“假象”;黏结相微观结构表明,替代比例小于40%时,有利于烧结试样中铁酸钙的生成;综合考虑,最佳的替代比例应小于40%。     

褐铁矿在烧结中的高效使用技术

首先对澳洲褐铁矿及其他烧结常用铁矿粉的基础特性进行了研究,探讨了褐铁矿高效使用原则和方案,并通过烧结杯实验进行了验证.实验结果表明:褐铁矿具有含铁品位低、烧损含量高、SiO2含量高、粒度粗、黏附粉少、气孔率高、吸水量大、吸水速度快、制粒性差、同化性高、液相流动性小、黏结相强度低、铁酸钙生成能力强等特点,通过基于基础特性互补的烧结优化配矿、增加生石灰配加量、分割制粒等技术措施,褐铁矿使用比例能够达到50％(质量分数),为烧结高效使用褐铁矿技术提供理论基础和技术依据.     

一种新的巴西铁矿粉烧结性能研究

通过对一种新的巴西铁矿粉(BNF)的理化性能、工艺矿物学、高温性能及单矿烧结杯实验研究,对其烧结性能进行了全面评价。结果表明,巴西BNF矿粉基本理化性能产生了较大变化,具有铁品位较高,含硅量偏高,粒度偏细(-0.5 mm占49.01%)等特点;其主要矿物组成为赤铁矿(53%)和镜铁矿(30%),少量针铁矿(8%);粘附粉比表面积大,成球性好;高温性能除同化温度偏高和铁酸钙生成能力较低外,液相流动性好,粘结相自身强度高;单矿烧结性能较好,烧结矿转鼓强度为60.4%,烧结利用系数达到1.73 t/(m~2·h),烧结矿整体呈现中孔、小孔厚壁结构,趋向于以铁酸钙充填于赤铁矿和磁铁矿之间的胶结固结为主,并与硅酸盐液相交织固结,其还原性高,低温还原粉化率低。巴西BNF矿粉能够替代其它铁矿粉用于烧结。     

铁矿粉成分对其烧结基础特性的影响研究

以铁矿粉的烧结特性为基础,从铁矿粉的同化性、液相流动性、粘结相强度和铁酸钙生成等方面对国内两种铁矿粉以及国外三种铁矿粉进行了研究,并深入分析了结晶水含量和脉石成分对烧结基础特性的影响。结果表明,铁矿粉中适量的Si O2和结晶水含量可改善其同化性能和粘结相强度,结合高炉需求和配矿条件,铁矿粉中适宜的结晶水含量为4.5±0.4%,Si O2含量为4.3±0.3%。     

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。     

巴西某高硅铁矿粉对烧结黏结相流动性及劣质矿物的影响

烧结矿生产原料中适量的二氧化硅有助于烧结黏结相的生成,但过高的二氧化硅含量会增加液相黏度,且对烧结黏结相的矿物组成产生不利影响。巴西某高硅铁矿粉对烧结黏结相的影响尚不明确,故采用微型烧结法,考察配加不同比例该高硅铁矿粉条件下混匀矿的液相流动性,再基于“K值法”的原理,对其矿物进行半定量分析,得出铁橄榄石、钙铁橄榄石和硅酸钙等矿物的含量。结果表明,随着该高硅铁矿粉在混匀矿中配比的增加,黏结相的液相流动性降低,铁橄榄石和硅酸钙等矿物含量也明显增加。基于此,采用提高混匀矿反应性的方法,改善了烧结黏结相的液相流动性,降低了铁橄榄石和硅酸钙的含量。     

不同SiO2质量分数精粉对烧结指标的影响

为了比较不同精粉配入混合料后对烧结指标及烧结矿质量的影响，进行了精粉高温性能测试及烧结杯试验。结果表明，不同精粉的表观形貌及高温性能有显著差别；在基本不改变熔剂结构的条件下，随精粉SiO2质量分数的升高，液相流动性显著降低，烧结过程中黏结相生成量减少，不利于混合料中各矿物之间黏结成矿。采用不同精粉烧结时，烧结矿微观矿物结构具有显著的差异；精粉中SiO2质量分数升高会导致烧结矿中铁酸钙生成量减少，SiO2酸盐逐渐增多，孔洞增加。与低SiO2精粉烧结相比，采用高SiO2精粉烧结后，固体燃耗增加，转鼓指数下降，粒度组成中小于10 mm的量增加。     

外矿型烧结矿矿相结构与冶金性能的定量关系

 为了改善外矿型烧结矿的质量,对不同类型外矿为主要含铁原料的烧结矿的矿相结构进行了系统定量研究,分析了外矿对其矿相结构的影响规律,找出了烧结矿矿相特征与冶金性能的定量关系。研究结果表明,以斯特拉麦克粉和天发海超特粉为主要含铁原料(1号)的烧结矿,铁酸钙含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化率RDI_{>3.15 mm}较好,气孔率较高,转鼓指数较低。以纽曼粉、PB粉和杨迪粉为主要含铁原料(4号和5号)的烧结矿,5号烧结矿中赤铁矿含量较多,铁酸钙含量较低,以熔蚀-粒状结构为主,局部为共晶结构,转鼓指数最高,但低温还原粉化严重;4号烧结矿的纽曼粉和PB粉的含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,转鼓强度较低。以纽曼粉和得宝麦克粉为主要含铁原料(2号和3号)的烧结矿,3号烧结矿铁酸钙含量最多,矿相结构较为均匀,以交织熔蚀结构为主,局部见针状铁酸钙交织他形赤铁矿,该烧结矿质量最好;2号烧结矿的纽曼粉和得宝麦克粉含量较高,矿物组成中赤铁矿含量多,铁酸钙含量少,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化严重。建议以纽曼粉为主,配加少量麦克粉、杨迪粉及超特粉做为主要含铁原料,以改善现场烧结矿质量。     

包钢烧结所用铁料基础特性研究

文章针对包钢目前烧结生产所用铁矿资源,分别进行单一铁料及其混合矿的烧结基础特性实验研究.实验结果表明,实验所选5种铁矿中,精矿A矿、B矿和E矿的同化性、液相流动性和铁酸钙生成特性指标均较差,与其相对应,C矿和D矿的这3项指标较优,因此可以通过合理配矿,即高自产矿烧结条件下,配加15％～25％性能较优的C矿可以有效改善其混合矿的性能.     

Three-dimensional structure and micro-mechanical properties of iron ore sinter

A new analysis method based on serial sectioning and three-dimensional (3D) reconstruction was developed to characterize the mineral microstructure of iron ore sinter. Through the 3D reconstruction of two types of iron ore sinters, the morphology and distribution of minerals in three-dimensional space were analyzed, and the volume fraction of minerals in a 3D image was calculated based on their pixel points. In addition, the microhardness of minerals was measured with a Vickers hardness tester. Notably, different mineral compositions and distributions are obtained in these two sinters. The calcium ferrite in Sinter 1 is dendritic with many interconnected pores, and these grains are crisscrossed and interwoven; the calcium ferrite in Sinter 2 is strip shaped and interweaves with magnetite, silicate and columnar pores. The calculated mineral contents based on a two-dimensional region are clearly different among various layers. Quantitative analysis shows that Sinter 1 contains a greater amount of calcium ferrite and hematite, whereas Sinter 2 contains more magnetite and silicate. The microhardness of minerals from highest to lowest is hematite, calcium ferrite, magnetite and silicate. Thus, Sinter 1 has a greater tumbler strength than Sinter 2.     

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。     

铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究

 以来自澳大利亚、巴西、印度、南非以及中国的6种烧结铁矿粉作为考察对象,分别研究其化学成分、粒度组成、颗粒形貌和气孔率,并对其同化性、液相流动性、黏结相自身强度和铁酸钙生成特性等高温烧结特性进行试验测定和因素考察。在该研究基础上,提出基于铁矿粉配矿特性互补配矿原则,设计了6组优化配矿方案,对混合矿进行特性研究,且烧结杯试验结果显示获得较好的烧结经济技术指标。     

LiCl催化剂对含铌铁矿粉氢气选择性还原的影响

在自制的扩散床底供气管式电阻炉内进行实验,研究了添加LiCl催化剂对H2选择性还原白云鄂博含铌铁矿粉中铁氧化物的影响。发现含铌铁矿粉中加入LiCl催化剂后对还原反应有促进作用,还原度和金属化率明显提高,铁氧化物几乎全部被还原为金属铁。改变催化剂的加入比率（质量分数）分别为2.14%、1.71%、1.43%、1.00%、0.71%、0.43%,结果表明,70g含铌铁矿粉中添加质量分数为0.71%的LiCl催化剂的催化效果最好,且杂质含量相对较少,其还原度达到95.82%,金属化率达93.73%。