烧结混匀料液相生成行为对烧结矿质量的影响

摘要：为探究烧结混匀料液相生成行为对烧结矿质量的影响,针对不同矿粉配比条件下混匀料的基础特性进行烧结杯实验。通过SEM EDS、荷重软化熔滴实验等性能测定实验,研究了混匀料液相生成行为对烧结矿矿相结构、技术经济指标与冶金性能的影响。实验结果表明,矿粉配比对混匀料液相生成行为有影响,进而影响烧结矿质量。混匀料液相流动性指数越高,烧结矿越容易形成大孔薄壁结构,导致强度越差。烧结矿转鼓指数随混匀料同化温度的升高呈先降低后升高的趋势,与混匀料液相流动性指数呈负相关关系,混匀料液相流动性指数从4.67升高到5.53,烧结矿转鼓指数从73.33%降低至68.00%。混匀料的液相流动性指数越高,烧结矿低温还原粉化性能越差。当混匀料同化温度为1296℃,液相流动性指数为4.69时,烧结矿还原度最高达到83.67%,此时烧结矿的软化区间最窄。     

低品位复杂矿烧结优化试验研究

为研究新疆地区低品位复杂矿对烧结矿质量的影响,利用60 kg烧结杯开展低品位复杂矿烧结配矿优化研究工作,探讨不同碱度、不同配碳量以及不同燃料粒级配比对烧结矿性能的影响。试验结果表明:碱度在1.65~1.75时,转鼓强度下降5个百分点,低温还原粉化指数最低,烧结矿的自然粉化较为严重。碱度在1.75~2.0时,转鼓强度随着碱度上升而增强;配碳量的增加,烧结矿强度和低温还原粉化(RDI)指数有所改善;而随着小于1 mm燃料粒度所占比例的增加,烧结矿的强度和RDI_(+3.15)指数都有变差的趋势,小于1 mm燃料粒度比例占30%的时候,烧结矿的质量最好。     

低钛型混匀矿的烧结基础特性

对宣钢单种含钛铁矿粉的烧结基础特性进行了测定,根据混匀矿烧结基础特性进行了优化配矿试验。结果表明:烧结矿的转鼓指数随着混匀矿黏结相强度的增加而增大,低温还原粉化指数和中温还原性随混匀矿液相流动性的增大而增大。宣钢低钛型混匀矿的适宜烧结基础特性:同化性温度为1 300~1 319℃,液相流动性指数为2.56~3.50,黏结相强度为4 100~4 200 N,烧结技术指标和烧结矿性能最优。     

褐铁矿自密化烧结工艺的试验研究

介绍了褐铁矿自密化烧结工艺。通过烧结杯试验研究证实,采用褐铁矿自密化烧结工艺进行的烧结试验结果非常满意,利用系数、成品率、转鼓强度都大幅度地好于普通工艺的各项指标,解决了褐铁矿烧结生产利用系数低、强度低、燃耗高的问题。在褐铁矿配比高达40%和55%时,利用系数达到1.7t/m2·h,转鼓强度达到68%,燃料消耗为58 kg/t。并且烧结矿的还原性改善达到90%,低温还原粉化得到改善,低温还原粉化指数RDI＋3.15在60%以上,软化性能和熔滴性能也得到改善,达到了预期的效果。褐铁矿烧结矿矿相研究证明,烧结矿主要矿物为赤铁矿和磁铁矿,粘结相主要是铁酸钙,并且有一定量的针状铁酸钙,对改善烧结矿的强度和性能起到了至关重要的作用。     

烧结矿不同低温还原粉化指数的矿相分析探讨

利用矿相显微检测技术对韶钢烧结矿的矿物组成和显微结构进行了统计分析,从微观角度剖析烧结矿的矿物组成和显微结构对烧结矿低温还原粉化指数RDI_(+3.15)的影响.研究表明,混匀矿粉配矿中配加一定量的地方精粉、少量的澳矿,保持适量SiO_2含量、适宜的碱度,将有利于提高韶钢烧结矿的低温还原粉化性能.     

烧结工艺合理使用粗粒级低质矿的研究

对武钢使用3种粗粒级低质铁矿的常温和高温烧结性能进行了研究,并比较了3种铁矿粉和生产用混匀矿的烧结液相生成规律和粘结效果。结果表明:依据矿粉的粒度和烧结液相行为能有效指导烧结配矿;配加8%的A粉或B粉有利于改善烧结矿强度(转鼓指数)、煤耗等指标,B粉会降低烧结矿的低温还原粉化性;粗粒级低质矿用量增加会降低烧结矿强度和低温还原粉化率。     

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。     

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。     

细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响

利用基础烧结设备检测了细粒级铁矿粉同化速度、流动能力,并通过微型烧结杯模拟料层下部单元点烧结过程的方法来研究配加15%细粒级矿粉的烧结矿结构变化,有效分析了3种细粒级矿粉在烧结时的液相行为及对烧结矿结构和性能的影响。通过比较生产用混匀矿与配加质量分数为15%的A、B、C粉的烧结矿结构表明:A粉有利于减少烧结矿内部孔洞的尺寸,减少核颗粒和液相间较大孔洞的数量,并能促进针铁矿发展;B粉会增加烧结矿内部大孔洞,增加柱状或片状铁酸钙的生成;C粉同化速度慢,液相流动能力差,粘结效果差,会使液相与核颗粒间孔洞尺寸和数量增加。烧结杯试验结果表明:在生产用混匀矿中使用质量分数为15%的A粉,烧结矿的转鼓指数提高2.94%,低温还原粉化指数(RDI)降低3.37%。     

褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础特性的影响

 研究了褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础性能的影响。研究结果表明,钒钛混合矿的同化温度随着褐铁矿配比的升高而降低,液相流动性指数随着褐铁矿配比的升高而升高,黏结相强度随着褐铁矿配比的升高先升高后降低。不同褐铁矿配比的钒钛混合矿同化温度在1302~1315℃,液相流动性指数在1.12~1.32,黏结相强度为4628~5198N。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混合矿同化性、液相流动性和黏结相强度的影响,得出1号褐铁矿配比为10%（褐铁矿总配比37.2%）时,烧结配矿方案最优。     

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。     

某高铝澳矿对烧结粘结相流动性及脆性矿物的影响

摘要：某澳洲具有高Al2O3含量,其铁矿粉价格低廉的特点,成为目前低成本烧结配矿所考虑的矿种之一。但是高Al2O3含量的铁矿粉会导致烧结矿的成品率和转鼓强度下降。为明确该高Al2O3含量澳洲铁矿粉对烧结粘结相的影响,使用微型烧结法和K值法,研究了在不同高Al2O3含量铁矿粉配比下粘结相的液相流动性及高铝脆性矿物的含量。研究结果表明,该高Al2O3含量铁矿粉最低同化温度较高且液相流动性很低。随着高Al2O3含量铁矿粉配比的增加,粘结相的液相流动性降低,高铝脆性矿物的含量升高。为减弱此不利影响,在高Al2O3含量铁矿粉混匀矿配矿结构的基础上,通过测定常用矿的反应性并采用增加高反应性铁矿粉配比的方法,明显提高了粘结相的液相流动性且降低了高铝脆性矿物的含量。     

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。     

高褐铁矿的烧结试验研究及生产实践

利用X射线衍射及烧结杯试验分别对褐铁矿的矿物组成和烧结性能进行了研究。研究结果表明,该褐铁矿同化温度低、液相流动性好,其配比从30%逐步增加到70%后,垂直烧结速度和成品率下降,固体燃料消耗上升,但烧结矿的强度指标仍然保持在较好水平。在生产实践中,通过配矿结构优化、改变烧结生产工艺条件和技术参数等措施,褐铁矿配比成功配加到60%,赤铁矿等配比大幅度下降,烧结矿质量稳定性良好,达到了优化结构、降低配矿成本的效果。     

熔剂配比对烧结矿质量的影响

系统研究了生石灰含量的提高对烧结矿质量的影响规律并揭示了其作用机理。结果表明:随着生石灰含量的升高,烧结矿成品率和垂直烧结速度出现先升高后下降、转鼓指数出现先升高后平稳再下降、而低温还原粉化指数出现逐渐升高的趋势。综合分析各指标确定生石灰最佳配比,保证成品率、垂直烧结速度、转鼓指数、低温还原粉化指数最佳。利用扫描电子显微镜(SEM)对烧结矿矿相进行分析,从微观角度阐明不同生石灰含量对烧结矿冶金性能的影响机理。     

烧结配加WPF矿的生产实践

对WPF矿粉进行了烧结杯试验,并跟踪了其实际工业生产情况。结果表明,烧结配料中,随着WPF矿粉替代高品澳矿比例的增加,烧结矿中小粒级占比明显下降,转鼓指数逐渐升高;荷重软化区间逐渐变窄,T_(10%)略有增加;RDI_(+3.15)也有所上升,烧结矿的冶金性能得到提高。烧结料中WPF矿的最大配加比例为30%,将此烧结矿用于高炉生产中,煤比增加,焦比下降,高炉产量有所提高。WPF矿可完全满足烧结和炼铁需求,实现配料结构的优化。     

高褐铁矿配比条件下混合矿的基础特性

研究了高褐铁矿配比条件下混合矿基础特性与化学成分之间的关系以及混合矿的最佳基础特性指标。利用微型烧结试验检测了2种模式的混合矿的基础性能,结果表明:在配矿结构相同的情况下,混合矿的同化温度随着Al2O3质量分数wAl2O3的升高而降低,液相流动性指数随着wSiO2的升高而升高,粘结相强度随着wSiO2的升高而降低。配矿结构不同时,混合矿的基础特性与化学成分无明显关系。另外,通过灰色关联度法、矿相结构分析以及烧结杯试验确定高褐铁矿配比条件下混合矿最佳烧结基础特性指标的区间分别为:同化温度1 302~1 322℃,液相流动性指数3.65~3.85,粘结相强度970~990N。     

褐铁矿在烧结工艺中的优化配置

为了探究全进口矿条件下褐铁矿在烧结工艺中的合理配置,实现褐铁矿的高效利用以进一步提铁降本,针对S钢铁公司500 m2大型烧结机实际原燃料条件,基于试验用铁矿粉的常规理化性能和高温烧结基础特性开展了不同褐铁矿配比的烧结杯试验研究,结合Factsage 7.1热力学软件,模拟计算了不同褐铁矿配比条件下的黏附粉含量和理论液相生成量及性能,并采用矿相显微镜分析了烧结矿的显微结构,探明了褐铁矿与赤铁矿和磁铁矿的优化搭配规律。研究表明:澳大利亚褐铁矿具有粒度粗、矿化能力弱,同化温度低、黏结相强度差、吸液性强的特点,当褐铁矿质量分数由45%增加至55%时,提高磁铁精矿OD矿的质量分数至15%,同时降低OC矿质量分数至10%,烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能等指标达到最优,这是由于一方面提高磁铁精矿配比不仅具有增加黏附粉比例、改善液相生成数量和性能的作用,而且可以均匀液相分布,消除过熔现象;另一方面,增加磁铁精矿配比可以改善烧结料球的粒度组成,减少褐铁矿吸液量,提高烧结矿强度。因此,在高褐铁矿配比条件下,增加适宜的磁铁精矿配比有利于稳定烧结矿质量,全面改善烧结矿性能。      

高褐铁矿配比的混合矿烧结基础性能研究

以高褐铁矿配比的5种混合矿为对象,研究其烧结的基础性能.结果表明：高褐铁矿配比混合矿的同化温度较低,能够产生充足的液相,但液相流动能力较差,大量褐铁矿的存在对混合矿液相流动性的提高作用并不明显,明显降低了混合矿的粘结相强度.     

配加贾家堡铁矿对烧结矿性能的影响

为降低烧结矿成本,对烧结原料中配加一定比例的贾家堡铁矿进行了研究。烧结杯试验结果表明,随着烧结铁料中贾家堡铁矿配比增加,烧结矿成品率呈现逐渐降低趋势,转鼓指数也逐渐降低。贾家堡铁矿配比由0增加到4.48%时,烧结矿低温还原粉化率由76.7%降低到71.9%,而当贾家堡铁矿配比继续增加时,低温还原粉化率却有所上升。