Lower fuel consumption model and air-flow segregation feeding system for sintering

In order to utilize the spontaneous accumulation of heat (SAH) reasonably and obtain the high quality sinter with low energy consumption, a lower fuel consumption modeling based on raw materials of a certain steel works was built. An air-flow segregation feeding (ASF) experimental equipment was designed to simulate strand feeding process and calculate the lower fuel consumption quantity. Compared with baseline test, the ASF experimental equipment was adopted. The results of sinter pot tests show that the solid fuel consumption is lower than that in baseline test, which is decreased by 5.8%. Meanwhile, other sinter indexes, such as pan yeild, tumbler strength and strand productivity are improved. The mineralogical examination indicates that the mineral compositions and micostructures are improved in sinter.     

微细粒赤铁矿配加SiO2直接还原试验

采用赤铁矿配加 SiO2制成的团块进行直接还原,研究了微细粒嵌布赤铁矿直接还原焙烧及其分选机理,应用 X射线衍射扫描电镜及能谱等对还原产物进行分析.结果表明,SiO2含量较低时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿直接还原影响较小,SiO2含量增加时,还原团块金属化率、分选指标显著降低.还原温度较高时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿的直接还原-分选的影响加大.采用反应活性较好的烟煤作还原剂,能提高还原过程中铁氧化物还原速率,加快铁氧化物的还原,降低 SiO2对还原-分选指标的影响.SiO2含量升高,还原焙烧产物中硅酸铁含量增加,金属铁含量减少,同时金属铁颗粒粒径也随之减小,SiO2的存在对微细粒嵌布赤铁矿直接还原有显著的不利影响,适宜的还原温度和良好的还原煤有利于改善微细粒嵌布赤铁矿直接还原-磁选指标.     

我国低品位铁矿利用现状及新工艺的优势与工业试验

根据我国低品位铁矿资源储量及分布状况,结合国内该资源利用技术现状,指出目前国内低品位铁矿资源开发利用技术不足之处,提出发展低品位铁矿高效合理利用新技术的必要性和紧迫性。本文对传统的回转窑直接还原工艺进行创新改进,提出一种低品位铁矿内配碳小球团低温快速直接还原新工艺并成功用于工业试验。该工艺是将低品位赤铁矿粉配加粘结剂及添加剂制成3mm～8mm的内配碳小球团,利用回转窑烟气余热将其脱除部分水分后直接入回转窑直接还原,在高温段还原温度为980℃～1050℃的回转窑内总还原时间90min～120min后得到金属化率较高的直接还原铁,直接还原铁再经过磨矿-磁选得到较高品位的铁精矿。由于工艺的主要特点为低温和快速还原,单位还原球团的能耗仅为356kg标煤,远低于目前常规回转窑和转底炉工艺,同时也使回转窑处理能力得到大幅提升,为我国低品位铁矿高效、合理开发利用提供保障。     

磨矿过程对某还原球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响

以湖南某低品位赤铁矿石低温快速直接还原球团为对象,通过弱磁选、激光粒度分析、SEM、XRD和XPS等技术手段研究了磨矿过程对球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响。研究结果表明：①直接还原球团铁品位为31.18%,金属铁含量为26.45%,金属化率达到84.83%,SiO₂含量为43.63%,金属铁多为集合体,呈蠕虫状或星点状分散于脉石矿物中,结晶粒度微细,粒径一般为10～30 μm,最大为400 μm。②延长磨矿时间,磨矿产品中铁的金属化率明显下降,磨矿10 min时铁的金属化率为82.24%,磨矿40 min时铁的金属化率降至71.67%;磁选精矿铁品位先大幅度上升后小幅下降,铁回收率先小幅上升后明显下降,铁金属化率明显下降;磁选精矿平均体积粒径、D50、D10均呈先快后慢的下降趋势,金属铁的单体解离度呈先快后慢的上升趋势;磨矿10 min时磁选精矿铁的金属化率为81.10%,磨矿40 min时铁的金属化率降至62.99%。③延长磨矿时间,磨矿产品中金属铁的衍射峰减弱,Fe₃O₄的衍射峰从无到有,从弱到强。Fe 2p3/2轨道结合能随着磨矿时间的延长而升高,金属铁颗粒表面的氧化程度加深。④SEM-EDS分析表明,磁选精矿金属铁颗粒表面与氧发生了结合,且磨矿时间越长氧含量越高,絮状含铁区域也呈现这样的特征。综上所述,还原球团中的金属铁在磨矿过程会发生氧化,且磨矿时间越长氧化程度越高。     

铁精矿氧化球团微波加热直接还原新方法

传统加热直接还原具有热效率低、球团"冷中心"和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。     

某高铁锰矿煤基直接还原-磁选试验研究

针对某高铁锰矿矿石特性,采用无烟煤作还原剂进行了煤基直接还原-磁选工艺研究。研究表明,锰矿中49.53%的锰与铁氧化物紧密共生,在还原焙烧过程中铁氧化物还原成金属铁,MnO₂还原成MnO,再利用金属铁与MnO之间的磁性差异可有效地实现铁锰分离。在还原温度1 100 ℃,还原时间100 min的条件下,可以得到含锰63.05%和含铁5.82%的非磁性物,锰的回收率为78.47%;同时磁性物铁品位达56.30%,铁回收率为86.20%。     

低品位褐铁矿制粒一气基磁化焙烧研究

针对某铁品位为30．16％低品位褐铁矿,采用制粒-气基磁化焙烧-磁选工艺进行了试验研究。结果表明,对小球粒度为5～2mm,混合气体CO、CO2、N2体积比为1：2：2,磁化焙烧料层厚度200mm,焙烧温度为725℃,保温时间为10min的磁化焙烧产品进行磨选试验,在磨矿细度为-0．074mm占85％、弱磁选磁场强度为100kA／m情况下,可以获得铁品位为59．78％、铁回收率达86．19％的弱磁精矿。     

除尘灰润磨预处理对其所制球团质量的影响

除尘灰因经过高温处理,具有孔隙发达、表面粗糙、疏水性强等特点,使得采用常规方法造球时,球团性能指标低。为提高球团性能,采用润磨工艺对除尘灰进行预处理。结果表明,当润磨时间为9 min时,与未进行润磨处理比较,生球落下强度和抗压强度分别从9.2次、20.09 N/个提高到30.5次、30.78 N/个,干球落下强度和抗压强度分别从0.7次、52.44 N/个提高至2.1次、86.42N/个,群落粉化率从18.42%降低至5.23%。润磨后的除尘灰微细颗粒含量增加,比表面积增大,造球时母球发生兼并聚集的可能性降低,母球更趋向于吸收微细粒粉料而逐渐长大,所制球团质量高。     

铁矿石微波热风烧结点火研究

对铁矿石微波热风烧结点火进行试验研究并通过计算不同烧结点火气流中氧气的含量分析了微波热风点火机理。烧结点火试验结果表明, 微波热风点火温度远远低于传统铁矿烧结点火温度, 在微波输出功率8 kW、点火1.5 min、预热风温度350 ℃下可获得指标良好的烧结矿。点火气流中氧气含量计算结果表明, 微波热风点火气流中的氧气含量为21%, 煤气点火气流中氧气含量为8.59%。点火气流中较高氧气含量, 能够使焦粉在较低的温度下点燃, 并且燃烧完全, 从而获得较好指标的烧结矿。