沙钢烧结MgO含量研究与应用分析

烧结矿中MgO的最佳含量和作用一直众说纷纭没有统一意见,沙钢烧结厂结合自己的原料条件通过调整白云石配比来控制MgO含量,研究MgO含量对烧结速度、利用系数、转鼓强度、低温还原粉化等方面的影响从而为烧结生产提供理论依据。同时在烧结机上生产不同MgO含量的烧结矿进一步验证其对烧结生产的影响,总结出了适合沙钢烧结生产的最佳MgO含量,改善了生产效果。     

MgO含量对烧结矿性能的影响

津西钢铁含铁物料中Al_2O_3含量高,烧结生产需配加MgO来平衡MgO/Al_2O_3,但过高的MgO含量对烧结矿的物理性能及冶金性能不利。采用烧结杯实验,研究了MgO含量对烧结矿物理性能及冶金性能的影响。结果表明,随着MgO含量的增加,烧结速度加快,固燃单耗增加,生石灰单耗降低;烧结矿转鼓指数和成品率均有一定下降,转鼓指数在MgO含量为2.1%～2.3%时达到最优;烧结矿低温还原粉化性能有所改善,但还原性能稍有变差,荷重软化性能基本不变。     

MgO在烧结矿中分布规律的研究

目前MgO在烧结矿中研究大多在烧结工艺层面,即MgO对烧结矿冶金性能的影响,但对于烧结过程来说,研究的还比较少,特别是不同烧结条件下MgO在烧结矿中的分布规律还没有系统的介绍。通过烧结实验和X射线衍射,系统分析了MgO在不同碱度、不同温度、不同Al2O3含量等条件在烧结矿中的分布规律,为合理的烧结配矿提供理论依据。     

MgO对赤铁矿粉矿烧结产物低温还原过程的影响

铁矿粉烧结中添加MgO有助于稳定磁铁矿和抑制二次赤铁矿的形成,可以改善烧结矿低温还原粉化性能,但其对烧结矿低温还原过程的影响尚不是十分明确。通过热重法测定不同MgO含量的烧结产物在550℃还原过程中质量的变化,定量地了解MgO对烧结产物低温还原性的影响。同时结合XRD和光学显微镜跟踪试样在还原前后矿物组成、结构及裂纹的变化,揭示了MgO改善烧结矿低温还原粉化的机理。结果表明,MgO对烧结产物低温还原过程的影响与Al_2O_3含量有关,不含Al_2O_3时,MgO抑制烧结产物的低温还原,添加Al_2O_3后,MgO对烧结产物低温还原的抑制作用减弱。另外,烧结产物还原过程中裂纹的形成与烧结产物的矿物组成及结构有关,适当的孔隙有利于减少裂纹的形成,这很好地解释了实际铁矿石烧结生产中添加少量的MgO可以改善烧结矿的低温还原粉化性。     

混合矿烧结基础性能与化学成分间的关系

根据河北钢铁集团某分公司的烧结配矿结构,研究了混合铁矿粉的烧结基础性能与化学成分间的关系.结果表明:同化温度随TFe、CaO和MgO含量的增加而升高,随Al2O3含量和烧损的增加而降低;液相流动性随SiO2含量的增加而增大,随MgO和TFe含量的升高而减小;粘结相强度随烧损、SiO2含量的增加而降低,随着MgO和TFe含量的增加而升高.采用多元回归得到了烧结基础性能与化学成分的关系式,可用于烧结配矿的快速决策.     

烧结工艺参数对混合矿黏结相强度的影响

采用微型烧结设备研究了烧结温度、碱度和MgO含量对高褐铁矿配比混合矿黏结相强度的影响,结果表明：随着烧结温度、碱度、MgO含量的增加,黏结相强度先升高后降低,当烧结温度为1280℃、碱度为1.6、MgO质量分数为2.0%时,高褐铁矿配比混合矿的黏结相强度最高。生产中应适当降低褐铁矿的配比,保证混合铁矿粉具有足够的黏结相强度。     

MgO对烧结工艺及烧结矿冶金性能的影响

研究了MgO对烧结工艺及烧结矿冶金性能的影响.研究结果表明,在烧结过程中不加或少加MgO,可提高烧结生产效率,获得冷态强度高、软熔带温度区间窄的烧结矿,从而提高高炉软熔带的透气性、降低料柱全压差.为保证高炉渣对MgO含量的要求,以及确保烧结矿低的低温还原粉化率,提出了合理添加MgO的新工艺.     

石钢提高烧结矿中MgO含量探讨

为配合高炉原料结构调整,需将烧结矿中MgO含量从1.8%提高到2.65%,进行了白云石粉、轻烧白云石粉作烧结鎂质熔剂的铁前原料成本分析。从理论上分析,用白云石粉做烧结镁质熔剂提高烧结矿中MgO含量可降低铁前成本。生产试验表明:随着烧结矿中MgO含量的提高,烧结矿的转鼓强度下降、固体燃耗上升。在石钢目前的条件下,单纯用白云石粉满足铁前对MgO的需求并不经济。     

蛇纹石种类和粒度对烧结过程的影响

蛇纹石是调整烧结矿MgO和SiO2含量的原料,主要由叶蛇纹石和纤维蛇纹石组成。纤维蛇纹石的结构水排出温度较低,不利于烧结过程和烧结矿冶金性能的改善,因此烧结工艺应选用纤维蛇纹石含量较低的品种。降低蛇纹石的粒度,有利于改善烧结过程和烧结矿冶金性能,烧结用蛇纹石的粒度最好控制在0~1 mm之间。     

添加MgO对烧结产物还原性能的影响

通过热重法对烧结试样的还原率进行了测定,研究了MgO在不同温度和含量下对烧结试样还原性的影响,并结合显微矿相结构图进行了分析。研究表明:MgO对烧结产物还原性的影响,在850℃和1 220℃显示出不同的规律,低温下抑制铁氧化物的还原,高温下有利于还原性能的改善;另外,碱度对还原性能的作用也受MgO的影响,即碱度提高有助于改善烧结试样的高温还原性能,但这种促进和抑制作用随着MgO的加入而减弱。     

MgO以及装料方式不同对烧结矿熔滴性能的影响

本文主要以高、低MgO为原料,采取普通装料和混装焦炭两种方式,系统地研究了MgO质量分数以及装料方式不同对于熔滴性能的影响,并对一些实验结果进行了理论分析.结果表明:随着MgO质量分数提高,软化区间t_D-t_S变宽,软熔带温度区间t_D-t_(10)变宽,最大压差ΔP_(max)上升.高MgO烧结矿与焦炭混合使用,软化区间t_D-t_S变窄,软熔带温度区间t_D-t_(10)变窄,最大压差ΔP_(max)降低.因此,在MgO质量分数一定时,采用混装焦炭方式进行生产,高炉内熔滴性能最好.     

MgO和Al2O3对铁矿粉烧结液相生成的影响

为阐述烧结过程熔融机制和成矿机制,明确MgO、Al2O3质量分数对烧结液相生成和矿物组成的影响是至关重要的。利用Factsage软件计算Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO体系的液相生成,计算氧分压在500Pa时,不同温度,不同MgO、Al2O3质量分数下体系液相生成和液相区分布的影响。通过烧结试验,分析烧结矿的矿相和矿物成分,结合软件计算得出烧结矿中MgO质量分数为2.0%、Al2O3质量分数为3.0%时其液相量、矿相、矿物成分达到最优适合烧结冶炼的标准。     

MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿微观结构的影响

研究了MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿显微结构的影响。显微结构分析表明：烧结矿MgO的质量分数从1．4%提高到2．3％时,MgO对烧结矿微观结构具有明显的影响。低MgO时,未氧化的Fe3O4及其部分氧化生成的Fe2O3与铁酸钙粘结相形成了烧结矿良好的显微结构,其烧结矿强度良好。高MgO时,烧结矿生成了大块再结晶磁铁矿,同时生成了铁酸镁和镁铁橄榄石等一系列含镁矿物,MgO稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与赤铁矿、铁酸钙等共存和互连。但MgO矿化需要较高的烧结温度和较长的高温保持时间,垂直烧结速度和利用系数有明显的降低。     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

MgO对烧结矿CaO-Fe2O3系初期液相生成的影响

为了研究MgO对烧结过程中CaO Fe2O3系初期液相生成的影响及作用机理,通过DSC研究了不同MgO含量试样在升温过程中液相生成的变化,并通过XRD确定液相生成前MgO对矿物组成的影响。结果表明,试样中MgO含量的增加使得升温过程中初期液相生成量减少,但是初期液相的生成温度没有明显变化。MgO对初期液相的抑制分为两种方式,一种为MgO与Fe2O3反应生成含镁磁铁矿,另一种为MgO添加导致CaFe2O4分解。这两种方式都使CaO含量升高,促进了高熔点矿物Ca2Fe2O5和含镁磁铁矿的生成,导致液相量降低。通过研究MgO对初期液相生成的影响,为烧结矿中合理添加含镁熔剂提供理论基础。     

承钢钒钛磁铁精矿烧结工艺参数的正交试验研究

承钢烧结生产目前主要以钒钛磁铁精矿为含铁物料,但其成品烧结矿强度低、低温还原粉化严重。针对这一问题,通过烧结杯试验研究了烧结矿碱度、混合料燃料配比、烧结矿MgO含量和混合料水分等工艺参数对烧结矿机械强度和低温还原粉化的影响,得出了承钢在当前原燃料条件下合理的烧结工艺参数为碱度2.6,燃料配比4.5%,烧结矿中MgO质量分数4.0%,混合料水分7.5%。为实际生产提供了理论依据。     

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。     

原位观察MgO对烧结高温特性影响研究及应用

 烧结矿靠液相固结形成,烧结过程中液相的形成和流动对烧结矿质量起着重要的作用;而随着资源的劣质化,烧结矿TFe品位呈现下降趋势。与Al2O3和SiO2等相比,MgO属于在烧结中主动性配加的成分,其大小影响着烧结液相的熔点、流动性和烧结矿品位。针对京唐混合料,首次采用高温共焦显微镜原位观察了MgO质量分数对烧结液相流动性的影响。研究发现,与不含MgO的混合料相比,配加质量分数为1.7%～2.0%的MgO后,混合料的液相初始形成和大量形成温度均高出50 ℃以上;液相流动速率也显著降低;烧结基础特性测试表明,混合料中MgO质量分数从2.3%降到0.3%后,流动性指数从0.7增大到1.9。在京唐烧结的工业实践表明,烧结实现烧结矿MgO质量分数从2.0%降至1.5%后,烧结矿指标有所改善。     

包钢低硅烧结工艺优化研究

为了提高人炉矿品位,降低高炉渣量,通过微型烧结试验研究了包钢低硅烧结条件下,烧结温度、配碳量、烧结矿碱度、SiO2含量、MgO含量等参数对烧结矿粘结相强度的影响,并在此基础上进行了烧结杯验证试验,为包钢优化低硅烧结工艺参数提供了依据.