[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

[w(TiO2)]对高钛钒钛磁铁烧结矿性能的影响

 为了探索在现有原料条件下不同[w(TiO2)]对高钛型磁铁矿烧结性能的影响,采用粒度组成与攀精矿相近的钛精矿改变其[w(TiO2),]消除了烧结料粒度变化对试验结果的影响,真实反映[w(TiO2)]的影响规律。通过试验得出,在保持烧结矿高碱度与其他成分基本不变条件下,当烧结矿[w(TiO2)]为6%～10%时,随着[w(TiO2)]增加,混合料初熔和熔化温度均上升,烧结矿强度和成品率下降,低温还原粉化率上升,还原性降低,熔滴性能变差,储存性能变化不大;钛赤铁矿、铁酸钙质量分数减少,钛磁铁矿以及含钛矿物钙钛矿、钛辉石、钛榴石质量分数增加;烧结矿的孔洞增加,矿物形态和结构变差。     

MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

为了深入探究MgO对烧结矿矿物组成及冶金性能的影响,采用扫描电子显微镜和荷重软化熔滴设备研究了MgO对含钛烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响.实验结果表明,随着烧结料中MgO质量分数从2.04%增加到3.96%,烧结过程液相生成量逐渐减少,烧结矿中的赤铁矿和铁酸钙等含量都有不同程度的降低,赤铁矿质量分数从13.57%降低到9.99%,铁酸钙的质量分数由38.7%降低到30.17%,磁铁矿、硅酸盐和烧结矿中的孔洞逐步增加.因此,增加烧结矿中MgO会降低烧结矿中液相生成量,不利于烧结矿转鼓强度和还原性的提高.高碱度含钛烧结矿中的镁主要分布于烧结矿中复合铁酸钙相中,进一步提高烧结矿中镁的质量分数,烧结矿的磁铁矿相比例将增加,有一部分镁固溶于磁铁矿中;在高镁烧结矿中,也会形成一定量的橄榄石,其中固溶有少量镁、钛等元素.随着烧结矿中MgO质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度均在1120℃以上,软化温度区间Δt_A随着MgO含量的升高而逐渐变宽.      

TiO 2 质量分数对中钛型烧结矿质量影响的研究

通过烧结杯试验,研究不同TiO 2 质量分数对中钛型烧结矿质量的影响。研究表明烧结矿TiO 2 质量分数 在2.8%～4.4%,随着TiO 2 质量分数增加,烧结矿转鼓指数、成品率、还原性和低温还原粉化指数均降低;钛磁铁 矿质量分数增加,易还原的含铁矿物相钛赤铁矿、铁酸钙减少;烧结矿的气孔率增加,强度较好的交织熔蚀结构减 少,骸晶状钛赤铁矿质量分数增加,性脆且不具有黏结作用的钙钛矿质量分数增加,其晶粒变大填充于交织熔蚀结 构,这是烧结矿质量下降的主要原因。     

攀钢烧结矿的固结机理及钛在烧结过程中的行为

本文借助于光学显微镜、电子扫描显微镜等研究方法及烧结杯解剖等试验手段,研究了攀钢烧结矿的固结机理及钛在烧结过程中的行为。研究表明,攀枝花含钛铁精矿在烧结过程中首先生成铁酸钙,之后随温度升高铁酸钙和硅质物料反应生成硅酸盐熔体。最后成品矿由玻璃相,铁酸钙固结,钛赤铁矿的连晶也起一定的固结作用。烧结前92.42%的 TiO_2固溶于钛磁铁矿中,烧结后 TiO_2则赋存于钙钛矿,钛磁铁矿和钛赤铁矿中。随着烧结矿中 TiO_2含量增加,钙钛矿增加,铁酸钙减少。人工合成了块状钙钛矿,它的抗压强度只有83.3N/mm~2。烧结过程中,钙钛矿主要在1200℃以上从熔体中析出。在现有原料条件下,减少钙钛矿的有效措施是采用低温氧化气氛烧结。     

烧结矿中复合铁酸钙形成影响因素

以现场烧结矿成分为基础,在实验室条件下,应用干粉压块、焙烧方法,并结合X射线衍射、光学显微镜和扫描电子显微镜来分析烧结温度、二元碱度及Al_2O_3质量分数对铁酸钙组成和结构的影响。结果表明,烧结矿中铁酸钙组成多为多元系复合形式。烧结温度升高,复合铁酸钙结构由板片状逐渐向针状发展,在1 260℃时,针状复合铁酸钙及总铁酸钙质量分数最高,分别达到24.15%、44.21%,烧结矿矿相结构呈明显熔蚀状。二元碱度主要决定了针状复合铁酸钙的生成量,其质量分数随着碱度的升高而增大,高碱度下硅酸盐相增多。Al_2O_3主要影响板状复合铁酸钙的生成量,适当提高Al_2O_3的配比有利于形成针状复合铁酸钙。w(Al_2O_3)为3%和4%条件下,复合铁酸钙呈现板片状,强度降低。最佳烧结温度为1 260℃,二元碱度为2.0,w(Al_2O_3)为2%。     

中钛型钒钛烧结矿液相量的研究

通过烧结杯试验结合热力学计算,分析烧结矿显微结构,研究承德中钛型钒钛烧结矿液相生成量的影响因素。结果表明,碱度提高促进Fe2O3与Ca O发生反应形成铁酸钙,液相量增多,改善烧结矿的质量;随着配碳量的增加,烧结过程中产生的热量增加,有利于硅酸盐类高温液相的生成;Ti O2含量增加,Ti O2会优先与Ca O反应生成钙钛矿,抑制性能较好的铁酸钙的生成,生成的钙钛矿分散在渣相与铁矿物之间,削弱了硅酸盐的黏结作用以及钛赤铁矿与钛磁铁矿的连晶作用,导致烧结矿的液相量随之减少。     

不同类型烧结矿随碱度变化的矿相结构研究

采用偏光显微镜对不同碱度不同类型烧结矿矿相结构进行系统研究。结果表明:磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿金属相为磁铁矿及赤铁矿,而含钛型烧结矿出现钙钛矿;不同类型烧结矿黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙及玻璃质。随碱度的增加,不同类型烧结矿金属相含量降低,黏结相含量增加,且铁酸钙含量增加明显;显微结构逐渐均匀化,磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿由斑状结构过渡为交织熔蚀结构,钒钛型烧结矿由钛磁铁矿及钙钛矿共同分布结构过渡为熔蚀结构。     

钒钛烧结矿和普通烧结矿显微力学性能对比

采用维氏压痕法对钒钛烧结矿与普通烧结矿中常见矿物的显微硬度进行测定,对比分析不同矿物的显微硬度值及压痕裂纹的萌生与扩展。研究发现,两种烧结矿中常见矿物的显微硬度从高到低依次为:钙钛矿-钛赤铁矿-铁酸钙-交织熔蚀结构-钛磁铁矿-硅酸盐;赤铁矿-交织熔蚀结构-铁酸钙-磁铁矿-硅酸盐。总体上钒钛烧结矿的显微硬度高于普通烧结矿,但部分矿物压痕裂纹多,且延伸较长,钙钛矿和钛赤铁矿断裂韧性差、易碎。烧结矿中减少板块状赤铁矿,多发展铁酸钙和交织熔蚀结构有利于提高烧结矿的显微硬度,改善烧结矿的质量。     

影响钒钛烧结矿铁酸钙生成因素的研究

针对攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结的特点,在实验室采用造小球焙烧的方法,进行了配碳、焙烧温度、焙烧时间等因素对钒钛烧结矿铁酸钙生成影响的试验研究.结果表明,烧结温度、气氛、碱度是影响钒钛烧结矿铁酸钙生成的最主要因素,而在化学成分中,TiO2、Al2O3对铁酸钙生成量和形态的影响较大.因此,在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结条件下,建立有利于生成细针状铁酸钙适宜的烧结工艺制度,消除TiO2、Al2O3的不利影响,是改善攀钢钒钛烧结矿品质的关键.     

含Ce2O3锰铁脱磷渣系熔化性质及黏度

 采用立式管式炉制备得到含Ce2O3锰铁脱磷渣系,分别利用HCT-2综合热分析仪和RTW-10型熔体物性仪对渣系的熔化性质和黏度进行测试分析。研究表明,碱度为1.05时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加而升高,其最大值分别为1 121.6和1 282.1 ℃;碱度为0.97时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加出现先降低后升高的趋势,当[w(Ce2O3)]为3时出现最小值,分别为1 008.8和1 148.5 ℃。渣系的黏度值随[w(Ce2O3)]的增加先降低后升高,当[w(Ce2O3)]为3%时,黏度值最小。在碱度为1.05和0.97的脱磷渣系中,黏度最小值分别为0.378和0.308 Pa·s。因此,[w(Ce2O3)]为3%时的锰铁脱磷渣系具有良好的熔化及流动特性。     

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The effect of titanium on microstructure of sinter was investigated by metallographic microscope and sintering test. The results show that, with the increase of TiO2 content, the content of perovskite in binder phase has a notable increase, the content of calcium ferrite has a trend to decrease, the content of glass phase rises, the content of dicalcium silicate remains stable, the pores in sinter reduce significantly. In the structure of ore phase, most perovskite shows amorphous and allotriomorphic, which fills in the mineral powder. A little perovskite shows dendritic, which distributes intensively. Calcium ferrite shows acicular, columnar and platy structure, which distributes unequally. Dicalcium silicate distributes with willow structure. The shapes of gas hole are irregular and crack exists throughout them. Binder phase strength of sinter reduces with increase of the content of TiO2. Through the sintering cup test verifying, with the increase of TiO2 content, the tumbler decreases, which meets the influencing law of titanium on microstructure of sinter.     

赤铁精粉配比对烧结矿强度的影响

 铁精粉具有铁品位高、脉石矿物含量及有害元素少、价格较低等优点，但由于其粒度过细，会对烧结生产产生不良影响，进而导致其使用受到限制。为了明确铁矿烧结过程中赤铁精粉配比对烧结矿强度的影响规律，采用微型烧结法研究了赤铁精粉配比对烧结液相流动性及其固结强度的影响规律，并在此基础上进一步探究了优化石灰石粒度对烧结矿强度的影响规律，最终为高效使用赤铁精粉提供理论基础。研究结果表明，随着赤铁精粉配比的增大，烧结体固结强度呈现先略微降低，而后在配比为15%时大幅下降（相对于配比10%铁精粉来说固结强度降低了16%），这是由于随着赤铁精粉配比的增大，黏附粉的偏析碱度降低，进而使得黏附粉的液相流动性减小，最终导致烧结矿强度降低。然而，减小石灰石粒度，可以有效改善烧结液相流动性，进而提高烧结矿强度。     

褐铁矿烧结基础性能的研究

对褐铁矿的烧结基础性能进行了研究,研究结果表明:褐铁矿1 200℃即开始同化,同化时间只有3 min,比磁铁矿和赤铁矿的同化温度低、同化时间短。褐铁矿的液相流动性也高于其它赤铁矿,达100%,液相固结强度和连晶强度也比赤铁矿低很多,所以褐铁矿的烧结矿强度低。但褐铁矿的同化性好,生成铁酸钙的能力比其它矿石高20%,所以褐铁矿的还原性好。     

包钢低硅烧结矿强度解析

通过烧结杯烧结过程的解剖分析及运用微型烧结法模拟解剖分析,包钢低硅烧结矿w(SiO2)＜5%维持足够机械强度的关键因素是:铁酸钙含量的提高和玻璃质含量的减少.而促成这一成因有3个因素:降低w(SiO2)、提高烧结矿碱度和提高烧结料层.