钒钛烧结矿配加北非粉的研究与实践

介绍了承钢配加北非粉,提高钒钛烧结矿Si O2含量的研究与实践过程。以实验室烧结杯试验为基础,结合生产实践,在配加10%北非粉时烧结矿Si O2含量提高到5.0%以上,促进了烧结过程物料粘结,降低了钒钛烧结矿返矿率,提高了钒钛烧结矿强度。     

碳含量对钒钛磁铁矿烧结的影响

为了探讨配碳量对钒钛烧结矿物理及冶金性能的影响,对配碳比为2.5%、2.75%、3.0%、3.25%、3.5%、3.75%的钒钛烧结矿进行了强度、成品率、粒度组成及冶金性能的研究。结果表明:配碳量增加时,钒钛磁铁矿烧结成品率提高,小粒级所占比例降低,烧结矿RDI_(+3.15)提高,但是烧结矿转鼓强度先变好后变坏,还原性RI变差;而钒钛磁铁矿烧结时,要使烧结矿具有较好的转鼓强度及冶金性能,适宜的配碳量约为3.00%~3.25%,Fe O含量约为10%~11%。     

钒钛烧结矿与普通烧结矿低温还原粉化性的对比研究

试验研究分析了钒钛烧结矿与普通烧结矿的低温还原粉化性,结果表明:普通烧结矿在500℃低温还原粉化性最差,粉化指数达83.80%;钒钛烧结矿在700℃时低温还原粉化指数达到最低值41.94%,低温还原粉化性能最差;普通烧结矿低温还原粉化指数是钒钛烧结矿的2倍,钒钛烧结矿低温还原粉化性很差;调整钒钛烧结矿化学成分组成,使Mg O含量提高到5%左右,以及喷洒氯化物稀溶液时都可以改善钒钛烧结矿低温还原粉化性。     

Al2O3在钒钛烧结矿中的行为研究

针对攀钢钒钛烧结矿Al2O3含量高的情况，在实验室对Al2O3在钒钛烧结矿中的行为进行了试验研究，结果表明，Al2O3含量增加对钒钛烧结矿的产量，质量有不利影响，钒钛烧结矿中的Al2O3主要以固溶体形式贮存于除钙钛矿外的其他矿物相，它对烧结矿的矿物组成和结构有较大的影响。     

TiO_2含量和碱度水平对钒钛烧结矿成矿规律的影响研究

为了考察不同TiO_2含量和碱度水平对钒钛烧结技术经济指标和钒钛烧结矿冶金性能的影响,以便确定更优的烧结和高炉物料结构,为此开展了降低烧结矿TiO_2含量,同时提高烧结矿碱度水平的试验研究。研究表明:随着钒钛烧结矿TiO_2含量的降低和碱度水平升高,烧结矿各项技术指标明显改善,当烧结矿中TiO_2含量从6.0%降低至0.5%,碱度水平从2.0提高至2.5时,成品率提高5.21个百分点,转鼓强度提高5.60个百分点,利用系数较基准期提高25%以上。     

Al2O3对钒钛磁铁精矿烧结性能的影响

针对四川德胜集团钢铁有限公司使用高配比钒钛磁铁精矿烧结生产的情况,在实验室进行了Al2O3对钒钛烧结矿产质量、低温还原粉化以及烧结矿矿物组成和显微结构的试验研究。研究结果表明:Al2O3含量的提高对烧结矿的产、质量以及低温还原粉化指标产生不利的影响,考虑到烧结原料条件及实际生产的需要,烧结矿中Al2O3含量小于3.2%为宜。     

烧结矿化学成分控制现状及发展方向

研究了2015年国内典型钢铁企业烧结矿的化学成分控制,并分析了不同原料条件下烧结矿的合理化学成分及其对烧结矿性能的影响规律。研究表明:国内典型钢铁企业烧结矿的铁品位较高,波动较小;除个别钢厂外,烧结矿Al_2O_3含量基本在1.60%~2.04%范围内;不同企业烧结矿SiO_2和FeO含量差异较大,但MgO含量均有降低趋势。烧结矿中适宜的SiO_2、FeO和Al_2O_3控制应降低烧结矿SiO_2和FeO含量,适当提高烧结矿碱度并使Al_2O_3/SiO_2尽量接近0.1~0.3,改善烧结矿条件使烧结矿中FeO以Fe_3O_4形式存在,增加烧结矿中Fe_3O_4与铁酸钙粘结相数量。低MgO烧结矿和镁质球团是未来炼铁发展的新方向,其既能满足高炉的冶炼要求,同时又改善了烧结矿和球团矿的各项性能指标。     

顶渣成分对夹杂物塑性化的影响

首先采用Fact Sage热力学软件对Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)系夹杂物的塑性化控制进行了讨论,并进行了顶渣成分对夹杂物成分影响的实验室和工业试验研究。研究表明:在Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)相图中,当w(Ca O)=8%~48%,w(Si O2)=35%~75%,w(Al2O3)=0~32%时,夹杂物处于塑性区域。随着顶渣中Al2O3含量的升高,帘线钢夹杂物中的Al2O3含量也随之升高,且夹杂物的分布也随顶渣中w(Al2O3)的升高而变得分散。综合实验室试验研究和工业试验生产结果,通过调节顶渣的成分,将顶渣碱度控制在0.7~0.9,w(Al2O3)=2%~5%时,可控制钢中非金属夹杂物的塑性化,断丝率降低了30%,达到了提高盘条质量的目的。     

固体燃料种类和配比对钒钛磁铁矿烧结过程及烧结矿性能的影响

结合承钢烧结现场原料条件,研究了固体燃料种类和配比对钒钛磁铁矿烧结过程及烧结矿冶金性能的影响.结果表明:当白煤代替焦粉作为烧结用固体燃料后,烧结矿中的磁铁矿、硅酸盐和玻璃质含量降低,而赤铁矿和铁酸钙含量升高,有利于改善烧结矿的冷态机械强度和低温还原粉化性能.承钢烧结的固体燃料配比不宜太高,当焦粉作为承钢烧结的固体燃料时,其配比应控制在5%左右;当白煤作为承钢烧结的固体燃料时,其配比应控制在5.5%至6%之间比较适宜.综合考虑,承钢烧结应采用白煤作为固体燃料,而烧结矿的FeO含量控制在7%左右为宜.     

FeO对钒钛烧结矿产质量影响的研究

针对攀钢目前的烧结生产情况,在实验室进行了FeO对钒钛烧结矿产、质量影响的试验研究.结果表明,在烧结矿FeO含量4.34%-8.44%的范围内,随着FeO含量增加,烧结矿转鼓强度和成品率提高,产量上升,冶金性能改善;当烧结矿FeO含量>9.37%后,烧结矿的产质量均呈下降趋势.从目前攀钢的生产条件来看,钒钛烧结矿FeO含量的控制范围以7.24%～8.44%为宜.     

不同温度下铝硅含量对南非矿烧结性能影响的研究

采用微型烧结试验,在两种温度下,研究了SiO_2,Al_2O_3含量对南非矿烧结性能影响。分析结果表明:当温度控制在1325℃时,烧结试样体积收缩率和抗压强度较好。随SiO_2和Al_2O_3含量的增加,烧结矿抗压强度呈先升高后降低趋势,当SiO_2含量为5.6%时抗压强度最大,当Al_2O_3含量为2.5%时抗压强度最大。     

炉渣反应平衡对钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究

高强度低合金钢为了控制钢中硫含量,生产过程中采用高碱度、低氧化性精炼渣,致使钢中生成尺寸较大的塑性夹杂物,严重影响钢材质量。炉渣组成对钢中夹杂物有很大影响,文章介绍了采用钢-渣平衡的方法对五种渣系(不同CaO/SiO_2和Al_2O_3%)钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究。结果表明,钢-渣反应平衡后,顶渣中Ca O/SiO_2在1.93~4.54,Al_2O_3 %在21%~30%;钢中T.O在7×10~(-6)~19×10~(-6);钢中夹杂物呈球形,绝大多数尺寸在5μm以下,类型为Al_2O_3-Si O2-CaO-MgO系,部分夹杂物中含有少量MnO。当顶渣中Al_2O_3含量一定时,随着顶渣中(CaO+MgO)/SiO_2提高,T.O下降;夹杂物中MnO含量降低,CaO/Al_2O_3增加。当顶渣CaO/SiO_2一定时,随着渣中Al_2O_3含量的提高,T.O增加;夹杂物中Al_2O_3含量增加,CaO含量也相应增加,CaO/Al_2O_3变化不大,约在1,夹杂物中MgO含量和MgO/Al_2O_3下降。随着钢中T.O含量的增加,夹杂物的数量呈上升的趋势;钢中出现大尺寸夹杂物的几率增加。     

钒钛矿中配加印度粉的研究与应用

在钒钛烧结原料中配加印度粉,烧结机的利用系数降低,烧结矿的强度下降,固体燃料消耗升高,影响了烧结生产的技术经济指标。通过在钒钛烧结原料中配加印度粉的烧结杯试验,确定了最优配料方案,并按照确定的配料方案进行工业生产。结果表明:在钒钛烧结原料中配加印度粉时,将印度粉配比控制在5%~10%,钒粉配比控制在20%~35%,可在一定程度上改善烧结矿的技术经济指标。     

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。     

钒钛磁铁精矿添加硼化物烧结试验研究

钒钛磁铁精矿由于含有较高的TiO2与Al2O3等成分,烧结初始熔点高,生成的液相量少,矿物组成复杂,长期影响了烧结矿强度与冶金性能。通过添加硼酸与硼铁精矿进行烧结试验研究,结果表明随着烧结矿B2O3含量增加,烧结熔点降低,烧结矿铁酸钙含量增加,强度与冶金性能改善,利用系数提高,但B2O3含量超过0.23%后指标有变差的趋势。加硼铁精矿综合效果优于加硼酸。     

烧结矿不同碱度、MgO及SiO2含量水平试验研究

在马钢第三烧结厂原料条件下 ,进行了烧结矿不同碱度、Mg O及 Si O2 含量水平对烧结产质量影响的实验室试验。结果表明 ,随着烧结矿碱度及 Si O2 含量的提高 ,烧结矿强度变好 ;而当 Mg O含量增加时 ,烧结各项技术经济指标均变差。因此 ,生产中烧结矿碱度及 Si O2 含量应分别稳定在 2 .0及 4.95 %水平 ,而 Mg O含量应尽可能降低     

普矿配加对钒钛烧结矿质量的影响

 通过烧结杯制备了全钒钛以及配加一定量印粉（YD）、马粉(MF)及自产普粉(ZF)的钒钛烧结矿,并对其烧结速度、烧损率、成品率、转鼓强度、RDI>3. 15 mm以及软化性质进行了测定及分析。试验结果表明：全钒钛烧结矿质量较差,尤其是RDI>3. 15 mm过低,产率较低,需配加普矿提高其质量及产量。选择普粉时应兼顾其制粒性以及化学成分等,应保证烧结矿中一定量的SiO2、MgO以及Al2O3不宜过高。配加3种普粉均有利于提高烧结速度及提高软化区间,配加自产粉有利于提高钒钛烧结矿的转鼓强度(64. 25%)以及RDI>3. 15 mm ,但降低了成品率;配加印粉有利于提高转鼓强度、成品率,但是降低了RDI>3. 15 mm;配加马粉有利于提高强度和RDI>3. 15 mm ,但是其铁品位低、烧损大。配加13%（印粉+马粉+自产）钒钛烧结矿的指标优于配加6. 5%（印粉+马粉+自产）的钒钛烧结矿。     

配碳量对承钢钒钛烧结矿矿物组成及显微结构的影响

承德钢铁公司是河北省唯一使用钒钛磁铁矿作为主要炼铁原料的钢铁企业,但目前承钢钒钛烧结矿的强度和冶金性能不好,严重制约了高炉的顺行和炼铁系统成本的降低。采用光学显微镜研究了配碳量对承钢钒钛烧结矿显微结构的影响,对提高其烧结矿质量提供了理论依据。结果表明,随着w(C)由4.0%提高到5.5%,赤铁矿体积分数减少20%左右,磁铁矿增加,树枝状钙钛矿体积分数升高,由10%提高到25%,钒钛烧结矿的强度降低,还原性下降,RDI+3.15升高。综合来讲,过高的配碳量不利于烧结矿的质量,应控制在4.5%左右。     

低碳含铝钢20Mn2精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的优化

通过对低碳含铝钢20Mn2精炼过程的取样分析,得出精炼渣的熔化温度偏高,渣中存在大量固相Ca O,并导致钢中含有Ca O类夹杂物,精炼渣吸附夹杂物能力差.利用Fact Sage热力学计算,从渣的低熔点区域控制和渣-钢反应这两个方面对渣系进行研究与优化.结果表明,Ca O/Al2O3质量比在1.5左右添加质量分数为3%Ca F2可以有效降低渣的熔化温度,渣的熔化温度随着Ca F2含量的升高呈现先降低后升高的趋势,Mg O的质量分数控制5%左右低熔点区域面积达到最大.在Si O2质量分数大于30%区域,钢中氧含量大体上随着Ca O/Al2O3质量比的增加而降低,在Si O2的质量分数低于30%区域随着Ca O含量的升高而降低,钢中酸溶铝含量在Si O2含量高的区域随着Al2O3/Si O2质量比的增加而升高,在Si O2含量低的区域随着Ca O/Si O2质量比的增加而增加.根据热力学分析结果得出合理的渣系范围:Ca O 50%~60%,Al2O320%~35%,Si O25%~10%,Mg O 5%~8%,Ca F20~5%.优化渣系的实验结果表明,优化后渣系熔化温度降低,钢中夹杂物数量、面积和平均尺寸均有明显下降.     

MgO含量对低钛烧结矿质量的影响

以宣钢原料为对象,依据烧结生产情况研究了不同Mg O含量对烧结矿质量的影响。结果表明随着Mg O含量的增加,烧结矿各项指标均受不同程度的影响,适宜的Mg O含量有利于提高烧结矿的成品率、转鼓强度,改善其冶金性能。综合考虑其与烧结过程参数、烧结矿的粒度组成、成品率和转鼓指数及冶金性能的关系,确定宣钢烧结矿适宜Mg O含量为2.50%~3.00%。