酒钢庆华精粉竖炉球团试验研究

本文通过对庆华精矿进行的造球及焙烧试验结果表明,庆华铁精矿可以应用于竖炉的生产,在膨润土的配加量为3%、造球时间8~9 min、焙烧温度1 150℃、焙烧时间15 min的情况下可获得质量较好的球团矿。     

硫酸渣精矿的润磨造球实验研究

为了解决硫酸渣精矿成球性能和成品球质量差的问题,研究了配加膨润土润磨对硫酸渣精矿成球性能及球团矿质量指标的影响。结果表明,在膨润土配比为1.7%,混合料水分为15%,润磨时间6min,造球时间15 min,预热温度950℃,生球预热时间6 min,焙烧温度1 210℃,焙烧时间15 min的条件下,可获得抗压强度为3 650 N/个,RI为86.28%,RSI指数为8.16%的成品球团矿。采用润磨技术,有望改善硫酸渣精矿的成球性能及其球团矿质量指标。     

SiO_2对镁质酸性球团性能的影响

为了改善镁质酸性球团矿质量,以唐钢提供的矿粉为原料,通过改变矿粉1、矿粉2的配比,调整SiO_2含量,研究SiO_2对镁质酸性球团性能的影响。结果表明:随着SiO_2含量的升高,矿粉1配比逐渐较少,矿粉2和高镁粉配比逐渐增加,成球率、生球强度变化不大,生球爆裂温度由638℃逐渐降低,并在SiO2的质量分数为6.5%时达到570℃,然后趋于平缓;球团抗压强度整体呈现下降的趋势,变化范围为2 853~2 377N/个,SiO_2质量分数每提高0.1%,抗压强度降低22.72N/个;软化开始温度呈下降的趋势,软化区间变化不大,维持在31~42℃;赤铁矿晶粒不易长大,晶键有变细的趋势且有明显的石英和玻璃质出现,导致球团矿性能变差。     

MgO及焙烧条件对酸性球团矿抗压强度的影响

采用研山三系列铁精粉、白云石粉及高镁粉混匀造球,通过白云石粉和高镁粉调节酸性球团矿的MgO质量分数,探究不同MgO质量分数和焙烧条件下酸性球团的抗压强度及其变化规律,并得出适宜的成球条件。结果表明:在试验条件下,当MgO质量分数为2.0%时,生球的抗压强度达到最大值;焙烧温度在1 250～1 270℃范围内、冷却速率为15℃/min时球团矿的抗压强度最好;酸性成品球的抗压强度随MgO质量分数的增大呈先升高后降低的趋势,当MgO质量分数为2.0%时,酸性球团矿的抗压强度最好,可达到3 050 N/P。本研究可为推广酸性球团矿应用、改善酸性球团矿质量提供理论依据。     

复杂氰化尾渣生产球团矿的工艺试验研究

为实现氰化尾渣的无害化和高值化利用，以3种含铁复杂氰化尾渣为原料，按不同配比制备球团矿，并对试验条件进行了优化。结果表明：在膨润土用量1.2%、造球水分12.0%～12.4%、造球时间10～12 min、无需高压辊磨条件下，生球落下强度超过4.0次/(0.5 m),抗压强度超过10 N/个，爆裂温度超过400℃,满足生产指标要求；在预热温度700℃、预热时间9 min、焙烧温度1 250℃、焙烧时间6 min、均热温度1 000℃、均热时间3 min条件下，成品球团矿抗压强度≥2 793 N/个。所制备的成品球团矿化学成分、冶金性能和物理特性均能满足工业生产要求。     

硫酸渣配加磁铁矿制备氧化球团试验研究

对硫酸渣配加33%的磁铁矿进行了球团试验研究,研究表明:无预处理时所得生球质量极差,润磨是改善生球质量的有效手段,在添加1.0%膨润土,润磨时间4min,润磨水分10%,造球时间10min的条件下可得到满足生产要求的生球;该生球在链篦机-回转窑模拟试验中,预热温度900℃、时间6min,焙烧温度1220℃、时间10min的条件下,可得物理强度及化学组成均满足高炉要求的球团矿,且其脱硫率高,冶金性能良好。结果证明:硫酸渣配加一定磁铁矿能生产出优质的球团矿供高炉使用。     

重钢球团配加钒钛精矿试验研究

在重钢原料和现有设备条件下,研究了不同钒钛精矿比例对造球、焙烧以及球团矿物理化学性能和冶金性能的影响.结果表明,选取适宜的造球参数,适当提高焙烧温度,合理控制好焙烧时间,在钒钛精矿配比不超过45％时,能生产出满足质量标准和高炉冶炼要求的球团矿.     

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。     

膨化淀粉对球团矿强度影响的试验研究

研究了使用膨化淀粉完全替代或部分替代膨润土作粘结剂对球团矿性能的影响。试验结果表明:使用质量分数为0.5%的膨化淀粉作为单一粘结剂生产的生球,落下强度为3.6次/(0.5 m),抗压强度为10.6 N/个,爆裂温度为451℃,成品球抗压强度可以达到1 899 N/个;当使用质量分数为0.3%的膨化淀粉与0.7%的膨润土混合制成复合粘结剂生产出的生球,落下强度可以达到6.7次/(0.5 m),抗压强度为13.1 N/个,爆裂温度达到546℃,成品球抗压强度为2 466 N/个。各项指标均可满足当前炼铁高炉对球团矿质量的要求。     

MgO含量对镁质熔剂性球团性能的影响

为了改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢提供的矿粉为原料,通过调整MgO含量,研究MgO含量对镁质熔剂性球团的影响。实验采用圆盘造球机造球,筛选出直径10~12.5 mm的生球测定生球性能并在竖炉中焙烧,然后进行抗压强度及冶金性能测定。结果表明:随着MgO含量的提高,生球抗压强度呈上升趋势,生球落下强度呈下降趋势,爆裂温度变化不大;球团抗压强度逐渐降低,当MgO含量达到2.4%时,降低趋势变缓,球团粘结现象增多;软化开始,温度略微升高,软化区间逐渐降低,还原膨胀率呈降低趋势,冶金性能得到明显改善。     

利用六西格玛管理工具降低球团矿FeO含量实践

包头钢铁(集团)有限责任公司使用的白云鄂博矿为磁铁矿,生产过程中发现,球团焙烧后FeO含量偏高。在包钢集团固阳矿山公司链篦机-回转窑球团生产实践中导入六西格玛管理工具,以六西格玛方法为基础,采用DMAIC模型对球团矿中FeO含量数据进行分析,并通过CE矩阵分析、失效模式分析、相关分析和回归分析确定影响球团矿FeO含量的主要因素,并利用实验设计(DOE)确定了最佳的精矿配比、造球给料量和预热二段温度。当预热二段温度由950±50℃调整为980±20℃;回转窑温度由1 250±50℃调整为1 250±20℃,配料给料量为45 t/h时,球团矿FeO含量由原来的2.80%降低到2.42%,并通过此项目达到了提高球团矿质量、降低高炉焦比的目的。     

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℃。     

赤铁矿制备镁球团矿的研究与应用

 在高炉冶炼过程中,MgO有利于防止球团矿与球团矿之间、球团矿与烧结矿、块矿之间的熔融黏结、降低料层阻力损失、降低软融带的高度及提高煤气利用率。以蛇纹石作为含镁添加剂,研究其对赤铁矿球团成球性能、预热和焙烧性能的影响。冷态性能研究结果表明：随着蛇纹石质量分数增加,生球水分逐渐增加,生球的抗压强度提高,而落下强度和爆裂温度降低。预热性能研究结果表明：最佳预热温度为1 000 ℃,最佳预热时间为8 min,蛇纹石质量分数为1.40%时预热球抗压强度值最好。焙烧性能研究结果表明：最佳焙烧时间为12 min,焙烧温度以1 280 ℃为宜。工业试验表明：成品球团矿铁品位及还原度降低但是综合品位[w(TFe)＋w(MgO)]提高,还原膨胀率减小,软化开始温度升高,软化结束温度降低,球团矿的高温冶金性能得到改善。成本分析表明：镁球团矿原料成本降低。高炉应用效果表明：铁水质量得到改善,铁水合格率达到99.97%,一级品率达到75.06%,炉渣中[w(MgO)]增至8.10%,[w(Al2O3)]降低至14.72%,[w(MgO)/w(Al2O3)]上升至0.55。     

高结晶水锰矿粉制备高性能球团研究

 以进口高结晶水含量的锰矿粉为原料,经过开路二次高压辊磨预处理,模拟链篦机 回转窑工艺制备高强度高品位氧化球团。结果表明,对于品位为w(Mn)= 43.09%、 铁的质量分数为6.49%、烧损14.64%及0.5~8 mm占77.81%的锰矿粉,经过高压辊磨预处理,<0.045 mm占59.18%,比表面积高达2653 cm2/g,在添加2.0%的膨润土、造球时间7 min、生球水分（16±0.5）%的条件下,取得了生球落下强度23.1次/0.5m、抗压强度10.20 N/个的良好指标;球团在预热温度1050 ℃、预热时间10 min、焙烧温度1340 ℃、焙烧时间15 min的条件下在管炉内焙烧固结,成品球团矿抗压强度可达到2711 N/个。成品球团矿中w(Mn)= 49.11%,S、P等有害元素含量较低,是优质的高炉或电炉原料。     

焙烧工艺对球团矿还原性能的影响

针对承钢球团矿的原料特点,研究了不同膨润土配比和焙烧工艺条件对承钢钒钛磁铁矿球团还原性能的影响。试验结果表明,承钢竖炉球团造球过程中,膨润土配比控制在2%~3%之间,焙烧温度控制在1 200~1 250℃,焙烧时间控制在30 min,对球团矿的中温还原性有利。     

使用石灰石生产低硅碱性球团矿试验

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配比的升高,焙烧球抗压强度逐渐降低,提高焙烧温度能改善配加石灰石的球团矿抗压强度。在研究的矿粉条件下,球团矿碱度在1.00以下时,还原膨胀率较高,不能满足入炉要求;碱度达到1.00以上时,球团矿还原膨胀率降到20%以下。     

球团配加镁质熔剂及新型皂土试验

为生产含MgO的镁质球团用来替代烧结矿中MgO,确保高炉造渣所需的适宜的MgO质量分数,考察了在球团生产中添加一种新型球团黏结剂(新型皂土)和一种氧化镁质熔剂(镁石粉)时,对造球焙烧及球团矿冶金性能的影响。试验结果表明,镁质球团生球落下强度有所提高,350℃时未发生爆裂。配加新型皂土可提高球团品位,降低Si O2质量分数。镁质球团的低温还原粉化指标和体积膨胀率指标均有所改善。而且,软化温度升高,软化温度区间变窄,有利于软熔带由高炉上部往下部移动,改善高炉透气性。在保证综合入炉铁料MgO质量分数不变的条件下,当烧结矿自然带入的MgO质量分数为1.2%时,球团矿中的MgO质量分数大于1.90%,可满足高炉要求。     

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。     

复合镁质添加剂对球团生产影响的试验分析

球团矿作为一种优质的高炉炼铁原料,其配比不断增加。试验采用复合镁质添加剂代替膨润土,提高球团矿中的MgO含量,考察其对生球质量和球团冶金性能的影响规律和作用机理。试验结果表明,采用复合镁质添加剂代替膨润土后,生球抗压强度略有降低,落下次数变化不大,爆裂温度均高于600 ℃;球团矿的低温还原粉化指数(RDI_+3.15)变化不大,均高于92%,完全能够满足高炉冶炼要求;还原度和还原膨胀性能显著提高,MgO质量分数由0.2%增加到2.0%,球团矿还原度RI由67.58%增加至91.47%,还原膨胀指数RSI由23.51%降低至19.25%。为高炉优化炉料结构、进一步增加球团矿的配比提供支撑。     

生产操作参数对球团矿质量的影响(英文)

球团矿质量取决于生产操作参数和原料的理化性能。可以预期,特别是原料性能、混合比例、生产设备参数和焙烧过程中热处理条件的变化将导致成品球团矿特性的改变。在炼铁单元中球团矿质量起着决定性的影响,炼铁单元要提高球团矿质量,需要基本了解工厂操作条件对于球团矿质量的影响。考虑到这一点,对1号球团厂数据进行了分析。从数据分析中发现球团矿质量主要受原料氧化铝含量、生球碳和水分含量、成品球团矿FeO含量、烧透温度和焙烧机给料速率及料层高度的影响。