攀钢钒钛烧结矿与莱钢普通烧结矿冶金性能对比研究

实验测定了生产中使用的钒钛烧结矿与普通烧结矿的冶金性能,研究结果表明:在还原性能方面,钒钛烧结矿比普通烧结矿低温还原粉化性差;钒钛烧结矿的中温还原性、高温还原性均比普通烧结矿差;在软化熔融性能方面,钒钛烧结矿软化开始的温度较高、软化终了的温度较低、滴落温度略低,压差高,透气性较差。     

钒钛烧结矿低温还原粉化性能预测

为了改善钒钛烧结矿的低温还原粉化性能,以承德地区的钒钛粉为主料,采用烧结杯实验方法,研究了配碳量、碱度、w(MgO)和澳大利亚FMG矿粉配比对钒钛烧结矿低温还原粉化性能的影响,建立了配碳量、碱度、w(MgO)以及FMG矿粉配比与低温还原粉化性能指标间的回归模型。结果表明:w(MgO)、配碳量、澳大利亚FMG矿粉配比每增加0.1%,低温还原粉化指数分别提高3.41%、1.76%、0.078%;碱度每增加0.1,低温还原粉化指数提高1.63%,模型误差为3%。随着配碳量、碱度、w(MgO)以及FMG矿粉配比的增加,低温还原粉化性能改善,模型结果为钒钛矿烧结工艺参数优化提供理论指导。     

钒钛烧结矿还原粉化过程的矿相分析

低温还原粉化率RDI-3.15是评价烧结矿质量的一项重要指标,它会影响高炉焦比和产量.钒钛烧结矿的RDI-3.15高达60%以上,研究认为钙钛矿是造成RDI-3.15高的主要原因.但是随着钒钛烧结矿中钙钛矿含量的大幅降低,其低温还原粉化性能并未得到有效改善.本研究应用矿相分析法对比分析了普通烧结矿和钒钛烧结矿的微观结构...     

钒钛烧结矿与普通烧结矿还原过程中微观结构变化对比研究

在实验室模拟高炉条件下研究钒钛烧结矿与普通烧结矿的还原过程。试验中当温度分别达到500、600、700、800、900℃,900℃保温,1 000、1 100、1 200、1 300、1 400、1 500℃后立即结束试验,通入N2保护至室温,通过扫描电镜和光学显微镜观察钒钛烧结矿与普通烧结矿的微观结构变化,采用X射线衍射仪分别测定不同温度下的物相结构。结果表明:钒钛烧结矿还原性差于普通烧结矿;钒钛烧结矿矿相较普通烧结矿复杂,结构不均匀,低温还原性差;钛赤铁矿还原成钛磁铁矿时,生成的钛铁晶石及一些难还原的固溶体增加了后续还原难度,使钒钛烧结矿整体还原滞后于普通烧结矿;钒钛烧结矿液相粘度大,比普通烧结矿滴落困难,渣铁难分现象严重。     

炼钢污泥对烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

为了明确污泥废水在烧结过程中对烧结矿冶金性能的影响,开展了炼钢污泥对烧结矿还原性、低温还原粉化性以及软熔性能的影响规律的试验研究。结果表明:随着污泥质量分数的增大,烧结矿的还原度指数从78.64%减小至71.51%,还原粉化指数RDI_(+3.15 mm)由59.1%增大至63.7%,软化开始温度由1 035℃降至976℃。这主要是由于炼钢污泥中有着一定的C,使烧结过程还原气氛增强,导致烧结矿FeO质量分数上升,还原度指数减小。在荷重软化实验中,烧结矿中的FeO与脉石成分易生成低熔点物质,因此会降低烧结矿的软化开始温度,并且改善烧结矿的低温还原粉化性。本研究可为污泥废水的合理利用提供理论基础。     

钒钛烧结矿矿物组成和显微结构对其低温还原粉化的影响

钒钛烧结矿液相组成复杂,存在生产率低、转鼓强度差、还原粉化严重等现象。针对承钢钒钛烧结矿低温还原粉化率十分严重的问题,从钒钛烧结矿的矿物组成和矿相显微两方面研究其粉化的机理,对抑制粉化提供有利的理论依据。     

基于BP神经网络钒钛烧结矿低温还原粉化性能预测

为了改善钒钛烧结矿的低温还原粉化性能,将BP神经网络算法应用于钒钛烧结矿低温还原粉化性能预测中,指标数据的样本分为输入样本和输出样本,其中:输入样本为配碳量、碱度、w(Mg O)以及FMG粉配比,输出样本为钒钛烧结矿RDI+3.15,运用BP神经网络算法探索输入样本与输出样本间的关系。结果表明:BP神经网络模型适用于烧结矿还原粉化性能的研究,可以根据输入样本有效的预测输出样本,且平均相对误差为5.7%,满足工程实践中预测精度的要求,为钒钛烧结矿生产提供了指导。     

褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响

研究了褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响。研究结果表明:钒钛磁铁烧结矿的转鼓指数(T)和低温还原粉化指数(RDI+3.15)随着褐铁矿配比的升高先升高后降低,还原度(RI)和荷重开始软化温度(T10%)随着褐铁矿配比的升高而降低。软化区间(ΔT)随着褐铁矿配比的升高先减小后增大。从综合利用低价铁矿石资源,降低生产成本和改善钒钛烧结矿质量的角度,分析褐铁矿配比对钒钛磁铁烧结矿性能的影响,得出1#褐铁矿配比为10%(褐铁矿总配比37.2%)时,烧结配矿方案最优。     

MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的研究

 针对攀钢烧结生产的情况,在实验室进行了MgO对钒钛烧结矿矿物组成及冶金性能影响的试验研究。结果表明：MgO对钒钛烧结矿矿物组成和结构有较大的影响;在MgO的质量分数为2.5%～3.7%时,随着MgO含量的增加,烧结矿中温还原度略有下降,低温还原粉化率降低,软熔滴落性能改善。     

钒钛烧结矿矿相特征及其对RDI的影响机理

为了查明影响钒钛烧结矿低温还原粉化的机理,采用偏光显微镜和X射线衍射仪对承钢烧结矿还原前、后的矿相结构进行系统定量研究,从矿相结构方面入手探究影响钒钛烧结矿低温还原粉化性能的规律。结果表明:还原前,烧结矿具有典型的交织熔蚀结构,钛赤铁矿、铁酸钙分别为主要的金属相和粘结相,骸晶状钛赤铁矿集中出现;经过500℃还原后,其显微结构以粒状为主,钛磁铁矿为主要的金属相,粘结相中铁酸钙明显减少,且气孔和裂纹明显增多。由此可见,钛赤铁矿在向钛磁铁矿转变的过程中,发生了晶体结构转变,引起了体积膨胀;且经过还原后,烧结矿的气孔明显增多,显微结构发生明显变化,其由交织熔蚀结构变为粒状结构,这是引起烧结矿低温还原粉化的原因。     

CaCl2对钒钛烧结矿矿相结构及RDI的影响机理

为探究Cl~-影响钒钛烧结矿低温还原粉化性的规律,从工艺矿物学角度,运用光学显微镜及扫描电镜等手段,对喷洒CaCl_2前、后烧结矿的矿物组成及显微结构进行系统定量研究。研究结果表明:在现场喷CaCl_2前、后烧结矿的矿相结构差异不明显,而500℃还原后,喷CaCl_2前、后烧结矿的矿相结构及低温还原粉化率均存在着明显差异;未喷CaCl_2还原后的烧结矿的铁酸钙质量分数极少;喷CaCl_2还原后的烧结矿,仍然保留有由针状和柱状铁酸钙黏结他形钛磁铁矿的形态,其还原粉化指数(RDI_(+3.15 mm))显著提高。通过SEM-EDS分析可知,CaCl_2主要呈晶体颗粒吸附在烧结矿孔隙或矿物颗粒表面,还原前、后CaCl_2晶体并无明显差异,CaCl_2与烧结矿之间无明显化学反应。通过现场调查发现,烧结矿中CaCl_2的存在会腐蚀炉顶设备,堵塞煤气管道,降低炉顶设备的使用寿命及高炉产量。如何通过其他手段或寻找CaCl_2的替代品来改善烧结矿的低温还原粉化性,提高烧结矿质量,仍是高炉生产亟待解决的问题。     

钒钛铁精矿配比对钒钛烧结矿冶金性能的影响

就提高钒钛铁精矿配比对攀钢钒钛烧结矿冶金性能的影响进行了研究。结果表明:钒钛铁精矿配比从46%提高到52%,钒钛烧结矿的FeO含量升高,低温还原粉化率降低,中温还原度降低,软化开始、压差陡升和滴落温度均升高,最大压差升高。本结果可为钒钛铁精矿烧结合理配矿提供指导。     

烧结矿二元碱度对低温还原粉化性能的影响

以二元碱度为变量,通过调整配矿方案,研究了不同碱度下,烧结矿的显微组织及低温还原粉化指数的变化。结果表明,随着烧结矿碱度的增加,其低温还原粉化指数先升高后降低;当碱度为1.79～2.18时,烧结矿的物相组成为单一且性能良好的针状铁酸钙,低温还原粉化指数RDI_(+3.15)较高。实际生产中,可按此碱度范围进行配矿。     

改善鞍钢烧结矿冶金性能的试验研究

以烧结矿碱度和w(FeO)为出发点,进行了鞍钢烧结矿冶金性能优化试验研究。结果表明:烧结矿碱度增加,低温还原粉化性和还原性得到改善;但碱度过高时,对低温还原粉化和还原性的影响不明显,鞍钢烧结矿适宜碱度为2.05~2.14。w(FeO)提高,烧结矿低温还原粉化性能得到明显改善,但烧结矿还原性变差,综合考虑烧结生产和烧结矿冶金性能,烧结矿适宜w(FeO)应控制在8%左右。     

不同碱度烧结矿在不同保温与还原时间下的冶金性能研究

针对高钛型钒钛磁铁精矿的烧结特点,通过实验,研究了不同碱度烧结矿在不同保温与还原时间下的冶金性能。其结果表明,烧结矿低温还原粉化指数(RDI_(+3.15))与烧结矿碱度呈正相关、与保温时间和还原时间呈负相关,其影响程度为:烧结矿碱度还原时间保温时间;在高炉休风时,为送风恢复炉况缩短时间,可以在休风前采取适当提高烧结矿碱度的手段;在高炉炉况不顺时,可以采取适当提高烧结矿碱度的措施。     

降低石钢烧结矿低温还原粉化率的研究

根据石钢烧结矿冷态性能较好，但低温还原粉化性较差的情况，进行了降低烧结矿低温还原粉化率的实验室试验。结果发现，烧结矿中次生Fe2O3含量高、微裂纹多是导致其低温还原粉化性恶化的主要原因，要降低还原粉化率，应着重改善其微观结构。在石钢烧结原料条件下，烧结矿中MgO控制在2．3％时，烧结矿微观结构改善。     

高还原势气氛下烧结矿低温还原粉化试验研究

在高还原势气氛下进行烧结矿的低温还原粉化试验,考察RDI＋6.3、RDI＋3.15和RDI-0.5的变化情况,分析不同还原气氛对烧结矿低温还原粉化的影响规律,探究烧结矿在氧气高炉上部的粉化行为.结果表明：烧结矿在氧气高炉气氛下的低温还原粉化率高于在传统高炉气氛下的低温还原粉化率,但其RDI＋3.15仍高达82.7%;随着还原气氛中CO和H2含量的提高,烧结矿的低温还原粉化率明显上升.     

河钢烧结矿冶金性能和矿相的研究

通过对邯钢和承钢烧结矿质量检测可知,在相同的碱度或含碳量条件下,承钢钒钛烧结矿冷强度较差,转鼓指数比邯钢低12%～18%。两者还原性基本持平,承钢钒钛烧结矿低温还原粉化率RDI_(+3.15)仅24.92%,比邯钢低50%。邯钢烧结矿基本不含钙钛矿,承钢烧结矿中含20%～23%钙钛矿,这是烧结矿质量差的直接原因。邯钢烧结矿矿相显微结构均匀,以交织熔蚀结构为主。承钢烧结矿矿相显微结构不均匀,主要以粒状结构、骸晶结构为主。     

关于承钢高碱度钒钛烧结矿低温还原粉化性的探讨

我国高碱度钒钛烧结矿低温还原粉化(RDI)严重。本文就如何改善高碱度烧结矿RDI进行了探讨并指出:当MgO含量提高到3.5％～4.5％时,RDI可降低约20％;用CaCl_2稀溶液浸润高碱度钒钛烧结矿,其RDI可降低28％～30％。     

低SiO_2烧结矿的生产实践

针对低SiO2 烧结矿的生产率低、强度差以及低温还原粉化高问题 ,采取提高烧结矿碱度和MgO含量、增加钢渣配比以及采用低温烧结技术等措施使烧结生产指标得到明显改善 ,其中烧结矿生产率提高了 10t/ (m2 ·d)、转鼓指数提高 7.73% ,低温还原粉化率降低 13.56 % ,也促进了低硅烧结板技术的发展