新型高效黏结剂铁精矿氧化球团试验

应用已研发的QTJ黏结剂取代膨润土制备磁铁精矿氧化球团,获得了优质的氧化球团,满足了高炉对冶炼炉料的苛刻要求。研究结果表明：当QTJ用量为0.5%时,可获得生球抗压强度大于18 N/个,爆裂温度大于650 ℃的优质生球;在预热温度为1 000 ℃、预热时间为10 min、焙烧温度为1 250 ℃、焙烧时间为12 min的条件下,获得优质的预热球抗压强度大于480 N/个,焙烧球抗压强度大于2 800 N/个;与添加2%膨润土球团矿相比较,成品球抗压强度低一些,但生球爆裂温度升高;两种黏结剂球团的还原性能基本接近,因而QTJ黏结剂完全能取代膨润土,且在氧化球团生产中具有良好的应用前景。     

提纯膨润土制备复合黏结剂用于生产球团试验

为降低以磁铁矿粉为原料制备球团时黏结剂膨润土的添加量,探索低品位膨润土在球团工业中的应用,以朝阳某旋流器提纯后膨润土与有机黏结剂CMC进行复配为复合黏结剂,考察添加复合黏结剂对磁铁矿粉制备生球质量的影响。结果表明,在φ150 mm和φ75 mm两级旋流器串联,分级压力分别为0.1 MPa和0.2 MPa的条件下,膨润土原土蒙脱石含量从60.25%富集到81.04%,产率为60.93%、回收率为81.95%。以CMC配入量为提纯后膨润土质量的3%、螺旋挤压次数为3次时制得的复合黏结剂制备球团,可使球团中黏结剂的配比降低到0.8%,在此配比条件下制备的生球落下强度为5.2次,爆裂温度为475℃、生球抗压强度为12.85 N/个,满足球团性能要求。采用复合黏结剂制备球团有利于后续工艺的节能降耗,是未来球团工业发展的趋势之一。     

鄂西某赤铁矿和磁铁矿混合造球试验

为提高鄂西某磁铁精矿所制备球团的性能,对其掺入不同比例铁品位为49.02%的赤铁矿和膨润土所制球团的性能进行了研究。结果表明:赤铁矿与磁铁矿的添加比例为1∶9、黏结剂膨润土添加量为3%、水分含量为9%、焙烧温度为1 200℃、焙烧时间为30 min时,获得的球团生球落下强度为4.8次/个、生球抗压强度为9.60 N/个、成球抗压强度为2 337 N/个,而且成球出现裂纹的比例也较小。     

巴西镜铁矿球团前的高压辊磨预处理

为改变巴西镜铁矿在氧化球团原料中配比很低的状况,采用高压辊磨新技术对巴西镜铁矿进行了球团前的预处理研究。结果表明：将巴西镜铁矿与磁铁精矿按7: 3比例搭配,按返回比为71%的模拟闭路过程进行高压辊磨预处理后,在膨润土添加量为2.4%、造球时间为15 min、造球水分为8%时,生球落下强度达到4.5次,抗压强度10.25 N/个,爆裂温度455 ℃;生球在预热温度为1 050 ℃、预热时间为10 min、焙烧温度为1 280 ℃、焙烧时间为12 min的条件下焙烧,成品球抗压强度达到2 690.88 N/个,满足球团生产的要求。     

建平膨润土制备复合球团黏结剂试验研究

以建平膨润土为原料,通过对有机黏结剂类型、配入量、挤压次数、挤压方法的考察,确定了制备复合球团黏结剂的最佳工艺条件。氧化球团造球实验结果表明,当复合球团黏结剂配入量为0.8%时,球团落下强度为5.3次/0.5米,爆裂温度为470℃,生球抗压强度为12.73 N/个。各项指标均满足产品质量要求。     

硫酸渣磁铁精矿球团试验研究

对某地低品位硫酸渣经还原焙烧-磁选所得磁铁精矿进行了球团试验研究, 结果表明, 该磁铁精矿添加1.5%的湖泗膨润土, 在造球时间10 min、生球水分16.8%的条件下, 得到生球落下强度5.3 次/0.5 m、抗压强度31.55 N/个、爆裂温度435 ℃的良好指标; 球团在预热温度900 ℃、预热时间10 min、焙烧温度1 200 ℃、焙烧时间15 min的条件下固结, 成品球团抗压强度可到达2 871 N/个, 还原度为83.38%, 还原膨胀指数为17.86%, 低温还原粉化指数RDI_-3.15 6.12%。研究结果证明, 使用该磁铁矿完全能生产出可供高炉使用的优质氧化球团, 既扩大了钢铁企业原料来源, 又综合利用了硫酸渣中的铁资源, 具有重大的环保效益。     

粘结剂对某高铁尾矿含碳球团强度的影响

CMC、糖浆、淀粉、膨润土、水玻璃、标准水泥等单一及复合粘结剂对某高铁尾矿压球球团强度的影响。结果表明, CMC、膨润土为粘结剂时生球效果较佳, 落下次数大于4次, 湿球抗压大于40 N, 干球抗压大于180 N; 糖浆作为粘结剂时能显著提高球团干球强度, 其落下次数大于20次, 抗压强度达到730 N; 高温强度试验表明, 球团强度在焙烧初期急速下降, 焙烧后期随着烧结现象的发生和金属铁的生成, 球团强度逐渐增强; 球团孔隙率测定试验表明, 在焙烧初期球团孔隙率迅速增大, 在焙烧5 min时达到最大, 超过50%; 最终确定0.4%CMC和8%膨润土为该矿的最佳粘结剂配比组合, 在此条件上压球, 并将球团矿直接还原磁选, 可得到全铁品位95.64%, 回收率88.42%的直接还原铁。     

冶金球团用膨润土半干法钠化改性试验

以阜新某钙基膨润土为原料,采用半干法对其进行钠化改性试验,并考察了改性前后膨润土对所制备球团性能的影响。结果表明:在Na₂CO₃添加量为2.5%、补加水量为25%、挤压次数为2次条件下,改性后膨润土的膨胀容和胶质价分别由原土的8.3 mL/g和1.1 mL/g提高到55 mL/g和5.2 mL/g。在母球生成时间为2 min、母球长大时间为15 min、生球紧密时间为3 min条件下,钠化后膨润土添加量为1.7%时所制备球团的各项指标均高于原土添加量为2.0时所制备球团的指标。钠化后膨润土添加量为1.7%时,生球的落下强度为4.1次、爆裂温度为510 ℃、抗压强度为9.70 N/个,可以满足冶金用球团的需要。采用半干法制备钠化膨润土可以有效降低生产冶金球团时膨润土的添加量。     

用煤泥为还原剂制备海滨砂矿含碳球团

为确定铁品位为51.85%、TiO2含量为11.33%的某海滨砂矿生产含碳球团的合理工艺参数,采用煤泥为还原剂,湿球落下强度、干球抗压强度为评价指标,研究了煤泥用量、水添加量、原矿粒度、黏结剂种类及用量对球团强度的影响。结果表明:与原使用烟煤相比,采用煤泥做还原剂,湿球落下强度由3.7次/个提高到17.8次/个,干球抗压强度由164 N提高到214 N;在煤泥用量为30%、水用量为7%、CMC用量为0.3%条件下,可以获得湿球落下强度大于16次/个,干球抗压强度492N的球团。煤泥具有灰分高、粒度细、黏性大等特性,且价格低廉,为节能高效利用我国海滨钛磁铁矿提供了一种新思路。     

印尼某海砂矿氧化性球团制备试验研究

针对印尼海砂矿, 采用有机粘结剂和膨润土复合的方式进行造球。试验表明, 造球压力10 MPa、水分10%、矿粉粒度0.10~0.15 mm、有机粘结剂0.5%、膨润土1%条件下, 即能获得较好的生球质量, 该造球方法大大降低了膨润土使用量, 并降低了对造球用矿粉粒度的要求。焙烧试验表明, 球团在预热温度950 ℃, 预热时间30 min的情况下, 能获得较高强度的抗压强度; 焙烧温度1 220 ℃, 焙烧时间20 min时, 能得到较好的焙烧效果, 升高焙烧温度或延长焙烧时间, 球团均出现黏结现象。     

高压辊磨预处理磁铁精矿制备氧化球团

研究了磁铁精矿高压辊磨预处理对生球性能、球团预热及焙烧性能的影响。研究表明：磁铁精矿高压辊磨预处理可显著改善原料的造球性能和球团品位,有效提高生球落下强度和抗压强度,但对预热球和焙烧球抗压强度提高作用不明显。高压辊磨预处理后,微细颗粒含量的增加,所制备的球团孔隙度降低,磁铁精矿球团预热焙烧过程中,磁铁矿氧化反应与固相结晶反应相互制约,是其对磁铁精矿球团预热及焙烧性能的改善作用不大的主要原因。     

基于转底炉工艺的冶金含铁尘泥造球试验研究

基于转底炉工艺,分析了不同种类含铁尘泥的成球性能,并在此基础上开展了含铁尘泥造球试验,分别考察了膨润土、有机粘结剂C以及复合粘结剂对含铁尘泥球团性能的影响规律,结果表明,随着膨润土使用量逐渐增大,含铁尘泥生球的抗压强度、落下强度和爆裂温度逐渐提高;有机粘结剂C对生球的抗压强度影响不大,但能显著提高生球的水分和落下强度,当有机粘结剂C用量由0.50%提高至0.75%时,生球的水分由18.8%增至20.7%,落下强度由13次提高至40次,爆裂温度显著降低;单独使用膨润土或有机粘结剂C均不能达到较好的成球效果,而使用膨润土与有机粘结剂C组成的复合粘结剂可显著提高含铁尘泥球团的各项指标,且复合粘结剂的使用成本较低,生球全铁品位也有较大幅度提升。     

含铁添加剂代替膨润土对球团矿性能的影响

以某钢厂使用的2种磁铁精粉为原料,分别配加一定比例优等成球性的含铁添加剂代替膨润土,探究含铁添加剂对生球性能、预热球强度及焙烧球强度、还原性和还原膨胀性的影响。结果表明,随着含铁添加剂配比增加,生球抗压和落下强度明显提高,爆裂温度逐渐下降,该添加剂适宜配比为6%~8%,在此区间内,生球落下强度大于4次/(0.5 m),抗压强度大于10 N/个,生球爆裂温度大于600 ℃,焙烧球强度大于2000 N/个,均满足生产要求。显微观察发现,随着含铁添加剂配比增加,球团显微结构中大片Fe2O3晶体区域逐渐变小,焙烧球晶桥连接受阻、晶粒互连程度降低、连晶面积减小,晶体间均匀细小的孔隙逐渐聚集、变大。添加剂配比从4%增加到10%,焙烧球强度从2425.5 N/个降到1890.6 N/个,球团矿还原度从71.46%提高到76.04%,还原膨胀率由11.3%降低到8.1%。Factsage7.1热力学计算结果表明,添加剂配比增加会使球团矿液相生成温度提高,液相生成量减少,当焙烧温度低于1300 ℃时,液相生成量在生产允许范围之内(约低于5%)。     

攀枝花微细粒级钛精矿冷固结成型实验研究

以PVA (聚乙烯醇)作为黏结剂,微细粒级钛精矿作为原料,考察了不同黏结剂用量、成型压力和水分含量对微细粒级钛精矿冷固结压力成型生球团机械性能的影响.结果表明:随着黏结剂用量增多,生球团的落下强度和抗压强度越好;成型压力在9MPa时,生球团的抗压强度最优,成型压力在7MPa时,生球团的落下强度最优;水分含量为6％时,生球团的抗压强度和落下强度均达到最优值.综合考虑造球成本,得出微细粒级钛精矿成型工艺最优参数为黏结剂用量0.25％、成型压力7MPa、水分含量6％,所制备的微细粒级钛精矿生球团的抗压强度可达66.88N/球,生球落下强度可达32.8次/球.     

钒钛磁铁矿冷压含碳球团的粘结剂选择

为了提高钒钛磁铁矿冷压含碳球团的强度, 选用膨润土、糖浆及玉米面作粘结剂, 对比了3种粘结剂对球团性能的影响, 从而确定适合转底炉工艺的较优粘结剂及最佳配加量。结果表明: 膨润土加入量超过6%时, 制备球团性能能够达到转底炉工艺要求, 但导致球团内铁品位降低程度较大;添加糖浆作粘结剂时, 在实验研究范围内, 球团性能尚未达到工艺要求, 且存在压球过程中脱模困难问题;而选用玉米面作粘结剂制备球团时各方面都能达到工艺要求。玉米面(含量2.5%)加入到浓度为4%的NaOH溶液中发酵15 min左右, 所得球团的湿球落下强度为4.8次, 湿球抗压强度为55.1 N, 干球落下强度为24.8次, 干球抗压强度为648.1 N, 湿球爆裂温度为400 ℃, 满足转底炉生产的各项指标。