碱度和MgO质量分数对球团抗压强度的影响

为研究含镁熔剂性球团的抗压强度,在实验室条件下,研究了焙烧时间、球团矿碱度和MgO质量分数对球团矿抗压强度的影响。试验研究结果表明,膨润土质量分数保持2.0%不变时,含镁熔剂性球团矿碱度(R)为0.80~1.00、MgO质量分数为1.60%~1.80%,焙烧时间为25 min,球团矿的黏结相以Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃、然后Fe₂O₃再结晶为主。另外,还有少量的铁酸镁、铁酸钙相,这种球团矿的抗压强度大于2 500 N/个。当含镁熔剂性球团的矿碱度大于1.00,同时,MgO质量分数小于1.60%时,球团矿的黏结相含有大量的玻璃体硅酸盐,使球团矿的抗压强度大大降低。     

唐钢带式焙烧工艺生产熔剂性球团矿

球团矿具有铁品位高、冶金性能优良、粒度均匀、冷态强度高、冶炼过程渣铁比低和燃料比低等特点。随着球团矿入炉比例的提升、环保要求的不断提高，带式焙烧机以其大型化、自动化、集约化、低能耗等特点成为球团生产线的首选。本文基于唐钢自身铁精粉中MgO、TiO₂含量高的资源状况，分析了MgO、TiO₂含量对熔剂性球团矿熔滴性能、低温还原粉化指标、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数、筛分指数等指标的影响。结果表明，在膨润土配比0.6%、SiO₂ 3.0%～3.20%,熔剂性球团矿碱度1.2,且TiO₂含量为0.6%时，MgO含量从1.5%提高至2.1%,球团矿抗压强度变化不大，膨胀指数略有降低，低温还原粉化率(RDI_{+6.3 mm})明显提高；在相同生产条件下，熔剂性球团矿中MgO含量为1.5%时，TiO₂含量从0.2%提高至0.9%,球团矿转鼓指数、筛分指数变化不明显，抗压强度略有下降，膨胀指数略有提高，低温还原粉化率明显下降。通过采取优化配矿结构，唐钢3座3 000 m     

中关铁矿制备熔剂性球团生球性能试验

 通过增加熔剂性球团矿的入炉比例,能够改善炉料结构,降低炼铁系统能耗,并且通过“源头减量”的途径可以降低炼铁过程中污染物的排放。实现高球比冶炼的核心环节是制备熔剂性球团,而熔剂性球团质量取决于生球的性能,因此,保证生球质量是探究熔剂性球团制备工艺较为重要的环节。由于中关铁矿硅含量较低、镁含量适宜,适合作为低硅熔剂性球团的原料。以中关铁矿为原料探究熔剂性球团的制备工艺,并在此基础上分析了影响熔剂性球团生球质量的因素(粒度、时间、水分、膨润土、SiO₂含量、碱度和MgO含量)。试验结果表明,生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度受碱度、SiO₂和MgO含量变化的影响不大;生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度主要受造球时间、水分、黏结剂用量、铁矿粉及熔剂的理化性能影响,并在造球时间维持为12 min、水分维持为8%～9%、膨润土用量为2%时,生球抗压强度、落下强度及爆裂温度较优且满足运输与入炉要求。     

球团矿化学成分控制现状及展望

 综述了近年来国内外高炉球团矿使用比例的现状,分析了球团矿化学成分控制以及不同化学成分对球团矿冶金性能的影响。分析表明,多数国内钢铁企业球团矿TFe的质量分数较低,SiO₂质量分数较高且差异较大。不同企业球团矿Al₂O₃和FeO的质量分数不同。应控制球团矿中SiO₂、Al₂O₃和FeO的质量分数。随着CaO和MgO质量分数的提高,球团矿抗压强度均降低。适宜质量分数的CaO有利于改善球团矿的还原膨胀性能。随着MgO质量分数的提高,球团矿的还原膨胀性和软熔滴落性能均变好。高炉炉料结构采用低MgO烧结矿、酸性球团矿和镁质球团相结合,可以充分发挥球团矿的冶炼优势,实现球团矿入炉比例的提高。MgO和CaO在球团矿焙烧过程中的作用机理,以及如何控制镁质球团中的液相含量以提高球团矿的抗压强度等需要进一步深入研究。     

白云石强化含氟铁精矿球团的研究

 研究了配加白云石粉提高MgO含量对含氟铁精矿球团质量的影响。试验结果表明：提高球团矿中MgO含量对生球质量的影响不大。当球团MgO含量从0.83%增加到2.0%时,成品球抗压强度显著提高,强度从3555 N/个提高到了5050 N/个。但由于白云石的分解产生CO2增加了球团的孔隙率,使得提高球团矿中MgO含量会降低预热球抗压强度,通过延长预热时间来完成Fe3O4的氧化即可以提高预热球抗压强度也可以提高成品球抗压强度。在较高的焙烧温度下,MgO大多赋存于铁相中稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与Fe2O3、铁酸钙等互连和紧密胶结,相互熔蚀,有利于球团抗压强度的提高。     

高镁碱性球团矿冶金性能试验研究

为了优化唐山建龙高炉炉料结构和改善镁质酸性球团矿质量,运用Fact Sage热力学模拟软件探索了球团焙烧过程中液相量的变化规律,同时采用本地磁铁矿为原料,通过配加镁基、钙基熔剂,研究了MgO含量及碱度对高镁碱性球团矿冶金性能的影响规律。结果表明:固定MgO含量为1.0时,随着碱度提高,球团中铁酸钙生成量增多,同时铁酸钙占总液相量的比例增加;荷重软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性呈先上升后降低的趋势,并在碱度为1.0时达到最佳。固定碱度为1.0时,随着MgO含量增加,铁酸钙生成量减少,其所占总液相量的比例也降低;软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性能得到改善。总体而言,碱度控制在1.0且MgO含量为1.0%时,高镁碱性球团矿的冶金性能最优。     

SiO2含量对铁矿球团性能影响的研究进展

论述了球团内SiO₂物相形式、含量等对生球性能、成品球团矿性能的影响。就铁矿粉中SiO₂的存在形式而言,综合国内外典型磁铁矿物相形态研究表明,SiO₂以石英、硅酸盐等多种物相形式存在于铁矿粉中。生球制备过程中,混匀料中SiO₂的存在形式及含量会影响生球的孔隙率及强度性能。就球团矿预热焙烧过程而言,SiO₂含量的增加会改变Fe₂O₃晶粒大小、连晶状态及孔洞,改变球团矿的抗压强度,同时SiO₂的存在还会降低球团矿的氧化性、还原性和还原膨胀率,恶化球团软化熔滴性能。     

带式焙烧机工艺高硅镁质熔剂性球团制备特性

本文以高品位磁铁精矿(O矿)、高镁磁铁精矿(K矿)和高硅赤铁矿粉(Y矿)为原料,根据某钢厂现场原料配比40%O矿+20%K矿+40%Y矿,在实验室开展模拟带式焙烧机工艺的高硅镁质熔剂性球团制备特性研究,揭示了二元碱度(CaO/SiO₂为0.5～0.9)对球团焙烧特性、成品球团冶金性能(还原度RI、还原膨胀指数RSI和动态法低温还原粉化指数LTD_{+3.15 mm})和矿相学特征的影响规律。结果表明：提高球团碱度有利于改善球团焙烧和冶金性能,在0.5～0.9的碱度范围内,球团的还原度≥65.38%、还原膨胀指数15%、动态低温还原粉化性能优良(≥98.88%)。矿相分析结果表明,所制备高硅镁质熔剂性球团的固结形式主要为Fe₂O₃再结晶,提高碱度利于形成更多液相从而促进固结,降低球团孔隙率,从而生产出性能良好的成品球团。本研究将为工业生产实践提供有力支撑和重要借鉴。     

w(CaO)对球团矿高温液相生成的热力学分析

以首钢某地普通球团矿成分为基准,采用Fact Sage 7.1计算了球团矿w(SiO₂)为2.4%～8.0%,w(CaO)从1%～5%变化时,球团矿不同焙烧温度下液相生成占比的变化。结果表明:球团矿碱度在1.25左右时,球团焙烧液相生成温度较高,但随着焙烧温度的提高,液相量将会迅速增加;基准球团矿的焙烧温度偏高,适当降低焙烧温度(30℃左右),仍可保证其抗压强度;当w(SiO₂)为3.4%时,基准球团矿在1 280℃焙烧温度下,适宜的w(CaO)为0.5%;1 250℃下,w(CaO)可配加至4.6%。通过球团液相量的研究,以期为球团矿碱度调整、焙烧温度控制提供参考,为优化炉料结构提供依据。     

高硅镁质熔剂性球团成球过程及冷态性能实验

生球质量的好坏是直接关系到企业是否顺利生产高质量熔剂性球团的前提。为探明SiO₂、碱度及MgO含量对生球性能的影响规律,以唐钢生产所用3种磁铁矿为原料,通过添加生石灰调节碱度,添加白云石调节MgO含量,配比3种铁矿粉调节SiO₂含量,进行了造球及生球冷态性能的试验。研究发现,无论是改变SiO₂、碱度还是MgO含量,其生球适宜水分基本都保持在8%～9%(质量分数)之间。生球的成球率维持在90%以上,成球率良好。生球的抗压强度、落下强度的大小以及爆裂温度的高低,主要受铁矿粉及熔剂的粒度组成、物理性能以及生球适宜水分大小的影响。     

赤铁矿组织的显微力学性能及对球团强度的影响

球团矿的固结方式主要是赤铁矿的固相固结,即通过赤铁矿的再结晶互相连接,使球团具有一定的强度。为了研究赤铁矿形态对球团强度的影响,将球团矿内的赤铁矿按形态分为:大颗粒赤铁矿、互联状小颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构。研究了2种球团中不同形态赤铁矿的显微硬度和断裂韧性,分析了不同形态赤铁矿的显微力学性能,进而探讨了赤铁矿形态对球团矿强度影响的机理。实验结果表明,大颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构具有很好的综合显微力学性能。在球团氧化焙烧过程中,应适当增加残存磁铁矿的比例,以增加交织结构在球团矿内的含量;同时尽可能增加赤铁矿再结晶互联时间,以改善赤铁矿的互联状况,促进大颗粒赤铁矿的形成,从而提高球团矿的抗压强度。     

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℃。     

镁质熔剂性球团抗压强度研究

为改善镁质熔剂性球团矿质量,以某钢厂铁精粉为原料,进行了造球焙烧实验。首先分析了单因素对球团矿抗压强度的影响,然后通过正交实验方法来设计实验方案,利用偏相关分析,剔除次要因素,最后建立了数学模型。结果表明:MgO含量与SiO_2含量每提高0. 1%,球团矿抗压强度分别降低99. 45 N/P、9. 74 N/P;碱度每提高0. 1,球团矿抗压强度降低115. 45 N/P;通过偏相关分析得到,SiO_2含量和研山配比与球团矿抗压强度相关性较小,可以剔除;利用SPSS软件建立了MgO含量、碱度、焙烧温度、高温段焙烧时间与球团抗压强度的回归模型,并利用5组数据对模型进行了验证,预测值和实验值平均误差为3. 1%,为改善镁质熔剂性球团提供了参考。     

镁质熔剂性球团强度影响因素分析

为了改善镁质熔剂性球团矿质量,通过调整SiO_2含量、MgO含量和碱度等,采用正交设计实验研究其对镁质熔剂性球团性能的影响。结果表明:在改变的6个因素中,对抗压强度影响由大到小分别为碱度、焙烧温度、焙烧时间、MgO含量、SiO_2含量和矿粉1配比,其中碱度为高度显著性因素,其余均为不显著因素;随着碱度的提高,抗压强度逐渐降低,碱度每提高0.1%,抗压强度降低141.35 N/P球。     

碱度及焙烧温度对球团矿抗压强度影响的研究

采用唐山本地磁铁矿及高钙粉混合造球,配合X-射线衍射分析、高温综合热分析等测试手段,同时运用Fact Sage热力学模拟,探究碱度及温度变化对球团矿抗压强度的影响规律。结果表明:随着碱度的增加,球团矿抗压强度呈先上升后下降的趋势,且在碱度为1.0,焙烧温度控制在1 250℃时焙烧球团矿抗压强度达到最大。适量的液相有助于Fe3+迁移,赤铁矿结晶良好,球团矿抗压强度较大;过量的液相阻碍Fe3+迁移,赤铁矿与赤铁矿之间的再结晶受到限制,球团矿抗压强度降低。     

碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响

通过改变A矿粉和B矿粉的配比来研究碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响。研究发现:随着碱度的提高,生球的落下强度、抗压强度逐渐降低,热爆裂温度逐渐升高;随着碱度提高,在焙烧过程中赤铁矿晶粒不断发育长大,但球团矿中产生的低熔点硅酸盐矿物增多并相互聚集在一起,恶化了赤铁矿晶粒间的连晶程度,同时增加了球团矿中的孔隙,导致球团的抗压强度逐渐降低。     

内配碳双层球团抗压强度的影响因数分析

为了使球团内层充分氧化和还原,提高球团矿的抗压强度,本文以磁铁矿和赤铁矿混合料为原料,对球团的内层进行配碳,然后进行造球、干燥、预热和焙烧,研究内径、碱度、赤铁矿和磁铁矿配比对球团矿抗压强度的影响.试验结果表明:随着内径的增加,球团矿的抗压强度先升高后降低,当内径为6～8 mm时,球团矿的平均抗压强度最大,为3265 ...     

MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响

以高铝赤铁矿为主原料、菱镁矿为含镁添加剂制备镁质球团，探究MgO含量对高铝铁矿球团强度的影响。结果表明，生球落下强度随着MgO含量的增加会小幅下降，但仍然可以满足生产要求；焙烧球抗压强度随着MgO含量的增加呈现先降低再增高后又降低的趋势，当MgO质量分数约为1.80%时有助于降低MgO对焙烧球强度的不利影响；菱镁矿直接进入球团会大幅降低焙烧球抗压强度，需要经煅烧处理后才能用于镁质球团生产。采用FactSage热力学软件计算了MgO含量在不同焙烧温度下对球团液相生成量的影响规律，结合球团微观结构观察、孔隙度检测等多种手段，探究了MgO含量影响球团强度的作用机理。通过球团焙烧热力学、微观结构分析结果可知，焙烧球强度与焙烧时液相生成量密切相关，液相生成量在MgO质量分数为1.80%附近达到峰值，适量的液相加快了结晶质点的扩散，填充了球团中的孔隙，有利于焙烧球强度的提升。在适量的范围内添加镁质熔剂有助于降低其对高铝铁矿球团焙烧球强度的不利影响，该结论可为高铝镁质球团研究提供重要参考。     

碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理

为探索碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理,以唐山某钢厂原料为基础,通过造球和焙烧试验,采用XRD、偏光显微镜、场发射扫描电镜分析和Matlab软件计算分析,分别从球团矿矿物组成、液相生成和微观结构、微观形貌和元素分布等方面深入分析了碱度对球团矿抗压强度的影响机理.研究表明,随着碱度升高,球团矿抗压强度呈升高趋势.球团...     

高球比炉料结构下镁质球团的冶金性能研究

为了优化高炉炉料结构,增加镁质熔剂性球团矿入炉配比(球比),对不同碱度(R)镁质熔剂性球团冶金性能和高炉炉料结构熔滴性能进行研究。结果表明:白云石的粘结作用,使得镁质熔剂性球团生球性能明显改善;随着R增大,焙烧球中Mg²⁺进入磁铁矿晶格中并占据了铁离子扩散产生的空位,并生成铁酸镁和钙镁橄榄石,降低了Fe₂O₃再结晶固结能力,使球团的强度降低,球团还原过程中Mg²⁺能均匀分布在浮氏体内,使得还原膨胀率逐渐降低;还原度指数在R=0.56时降低明显,但随着R增大还原度指数明显升高,有利于还原;单一镁质熔剂性球团的软化熔滴性都有不同程度的改善,R=1.2时球团性能最好;高球比综合炉料软化熔滴性均有明显改善,炉料结构为25%烧结矿+75%球团矿时效果最好。综合考虑,球团R不宜过高或过低,应控制在1.0左右。