精矿粉对烧结矿液相行为和结构的影响

粒级细小的精矿粉在烧结过程中对粘结液相的形成和行为具有重要影响。采用相图软件(FactSage~(T M)7.0)对Fe_2O_3-CaO-SiO_2渣系进行了计算,通过烧结试验对铁矿粉烧结液相行为受脉石的作用进行了研究。结果表明,SiO_2能明显提高烧结液相的量和流动行为,Al_2O_3也有一定的促进作用,MgO则会轻微抑制;同化性能好的铁矿粉形成的初始液相层较薄,有利于其扩散;烧结矿的粘结相和孔洞结构主要受液相行为和大颗粒矿粉自身致密度影响。     

配加秘鲁精矿粉对烧结矿产量和质量的影响

为了减少新增配的国外精矿对烧结过程的影响,马钢根据现有的铁矿粉资源,进行了烧结的配矿研究。通过配矿方案进行烧结杯试验,寻求合适的国外精配比,并经过生产验证,烧结矿的合格率、品位、碱度、固体燃耗、转鼓强度、利用系数和粉末含量等指标达到较好的水平,满足大高炉生产需求。     

迁安精矿粉高碱度烧结矿试验研究

对迁安地区磁选精矿粉添加磷石粉和Ｂ２Ｏ３，生产二元碱率为２．０左右的高碱度烧结矿，在实验室和现场进行了试验。结果表明：加入少量磷灰石粉或硼即可完全抑制烧结矿冷却过程中的自然粉化现象；ＭｇＯ含量对烧结矿质量影响明显；烧结矿的冶金性能良好。     

碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响

采用Factsage 7.1热力学软件模拟计算了碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响,并开展了不同碱度的烧结杯试验研究。研究表明:随着碱度增加,烧结矿理论液相生成量增加,液相黏度降低,液相中Fe_2O_3/CaO增加,铁酸钙形成条件改善。当碱度为1.95时,铁酸钙含量最高,CaO与Fe_2O_3结合形成稳定的铁酸钙粘结相,有利于减少Fe_2O_3发生还原粉化现象;而继续提高碱度至2.05时,颗粒较粗的褐铁矿和赤铁矿与CaO进一步接触、矿化,使烧结矿赤铁矿含量升高,铁酸钙和磁铁矿含量减少,液相黏度降低,孔隙率增大,烧结矿结构均匀性变差,导致烧结矿基体组织结构抵抗还原过程中产生的晶格畸变能力变差,粉化严重。综合考虑碱度对烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能的影响,在试验所用烧结原料条件下,烧结矿适宜碱度应控制为1.95。     

MgO对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响

为了探究MgO对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响,采用Factsage 7.1热力学软件模拟分析了MgO对烧结矿液相形成性能的影响,并且开展了不同MgO含量的烧结杯试验研究。研究表明,随着MgO含量增加,烧结矿理论液相生成量减少,液相黏度降低,液相中w(Fe₂O₃)/w(CaO)增加,使得混合料中CaO的活度提高,铁酸钙相形成的热力学条件改善;当MgO质量分数由1.60%提高至1.90%,一方面,烧结矿矿相组成中枝晶状铁酸钙相含量增加,针状及板柱状铁酸钙相发展受到抑制,铁酸钙黏结相总量降低,硅酸盐相含量增加,导致液相黏结包裹矿粉颗粒能力变差,固结强度性能受到不利影响;另一方面,由于MgO是高熔点物质,矿化反应过程中,MgO易固溶进入磁铁矿晶格,并在高温固相反应中形成难熔物相,使得烧结矿磁铁矿相含量增加,赤铁矿相含量减少,从而降低烧结矿低温还原反应过程中产生的晶格结构畸变应力,改善低温还原粉化性能。     

碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响

采用Factsage 7.1热力学软件模拟计算了碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响,并开展了不同碱度的烧结杯试验研究.研究表明:随着碱度增加,烧结矿理论液相生成量增加,液相黏度降低,液相中Fe2O3/CaO增加,铁酸钙形成条件改善.当碱度为1.95时,铁酸钙含量最高,CaO与Fe2O3结合形成稳定的铁酸钙粘结...     

迁安磁选精矿粉烧结矿粉化机理的研究

本文对烧结矿粉化粉末中的矿物组成进行了试验研究,证明了迁安精矿粉烧结矿中γ-2CaO·SiO₂的形成是引起烧结矿粉化的根本原因。
通过降低精矿粉中SiO₂含量、CaO配加量、配加白云石、配加少量含磷灰石铁矿粉和配加少量的含硼、钡、铬、钒及锰等矿物以及在低温氧化气氛中烧结试验研究,均可得出减少或防止烧结矿中γ-C₂S形成的效果。
配加少量含磷灰石矿粉,防止烧结矿粉化曾作为主要措施应用于生产。
降低精矿粉中SiO₂的含量,以控制γ-C₂S的形成从而咸轻或防止烧结矿粉化的试验结果,近来在首钢烧结厂生产中已实现。     

MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿微观结构的影响

研究了MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿显微结构的影响。显微结构分析表明：烧结矿MgO的质量分数从1．4%提高到2．3％时,MgO对烧结矿微观结构具有明显的影响。低MgO时,未氧化的Fe3O4及其部分氧化生成的Fe2O3与铁酸钙粘结相形成了烧结矿良好的显微结构,其烧结矿强度良好。高MgO时,烧结矿生成了大块再结晶磁铁矿,同时生成了铁酸镁和镁铁橄榄石等一系列含镁矿物,MgO稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与赤铁矿、铁酸钙等共存和互连。但MgO矿化需要较高的烧结温度和较长的高温保持时间,垂直烧结速度和利用系数有明显的降低。     

高硫精矿配比对烧结矿性能的影响

 相比进口富矿粉,精矿品位较高,可广泛应用于铁矿石烧结工序。为了探究高硫精矿对烧结矿产质量的影响以及精矿中硫元素对烧结过程的影响,利用烧结杯试验装置进行了高硫精矿配比在25%~45%范围内的烧结杯试验。并通过微观结构、技术指标及冶金性能等方面表征了高硫精矿配比对烧结矿性能的影响。试验结果表明,精矿配比为25%时,烧结矿还原的界面反应条件较差,硅酸盐相阻碍了还原气体的扩散,致使烧结矿还原度为77.80%,软化开始温度为1 200 ℃,软熔带透气性能恶化。精矿配比为30%时,烧结利用系数提升至1.19 t/(m2·h)、垂直烧结速度达到22.22 mm/min。精矿配比为40%时,有效改善了烧结矿还原性能,恶化了低温还原粉化性能。精矿配比为45%时,烧结利用系数最高,为1.20 t/(m2·h),还原性能和低温还原粉化性能适宜。整体而言,在试验范围内,适当增加高硫精矿配比有利于提升烧结矿的还原性能和荷重软化熔滴性能,但精矿配比为45%时烧结矿的熔滴S特性值为281.02 kPa·℃,透气性能恶化。烧结烟气方面,精矿配比为40%时,烧结烟气的CO₂和NO_x含量较高,烧结过程氧化性气氛较强,降低了烧结矿中铁橄榄石等低还原性矿物含量,恶化了低温还原性能。烟气分析结果表明,高硫精矿烧结时硫元素基本都进入烧结烟气中,并未恶化烧结矿性能。     

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%。     

添加剂对高MgO烧结矿中铁酸钙生成的影响

高铝铁矿在高炉中用量的逐年增加,带来了高炉炉渣变稠、脱硫困难等一系列问题。生产高Mg O烧结矿成为解决高炉炉渣性质的有效途径之一。但是,烧结料中Mg O质量分数过高会导致烧结过程中黏结液相量减少,带来烧结矿强度降低的新问题。主要尝试向烧结料中配加少量的低熔点添加剂,以促进烧结过程中铁酸钙生成,拓宽改善烧结矿强度的思路。试验选择了B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3为添加剂,配入高Mg O、高Al2O3烧结料进行烧结,通过对试样的XRD衍射分析、观察矿相结构等,研究添加剂对烧结过程的影响。结果表明,加入这3种低熔点添加剂,均能促进铁酸钙形成,但是影响程度不同。当Mg O质量分数为4%时,B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3配入量(质量分数)分别为0.094%、0.470%和0.470%,可形成最多的铁酸钙,较少的加入量有利于铁酸钙形态向针状发展。Mg O质量分数较高时,液相生成有助于赤铁矿向磁铁矿转变。     

Use of phase diagrams for the prediction of the ferrite-and silicate-binder compositions of fluxed sinters

The compositions of the calcium aluminosilicatoferrite phases in commercial iron-ore sinters, which are solid solutions based on CaFe₄O₇, CaFe₂O₄, and Ca₂Fe₂O₅ ferrites of the CaO-Fe₂O₃ system, are studied. The sequence of the formation of the calcium aluminosilicatoferrites and their compositions with Ca₂SiO₄ and Ca₃SiO₅ silicates in sinters is found to be analogous to the crystallization of the ferrite and silicate phases in the ternary CaO-SiO₂-Fe₂O₃ system. This allows the phase diagram of this system to be used for the explanation of the formation of the mineral binder compositions for ore grains during sintering of commercial superfluxed sinters.     

Effect of temperature on the structure of liquid iron

Review of published data on the properties of liquid iron at different temperatures. Conclusion supporting a proposal that a structural change takes place in the melt.     

ZnO对烧结矿矿相和结构的影响

ZnO在烧结矿中的分布和存在形态,对烧结矿的矿相、结构和冶金性能有重要影响.在实验室条件下采用含ZnO的分析试剂,进行1 300℃、纯氮气条件下准平衡相烧结试验,研究不同ZnO含量对烧结矿矿相和结构的影响规律.结果表明,添加ZnO的烧结矿中主要矿相为磁铁矿、复合铁酸钙(SFCA)、硅酸盐相和铁酸锌相,ZnO与Fe2O3...     

Effect of liquid phase on the densification of tungsten-copper and molybdenum-copper pseudoalloys in sintering

The paper examines how the amount of the liquid phase influences the densification of loose W-Cu and Mo-Cu powder mixtures in liquid-phase sintering at 1200°C, with the content of the low-melting component ranging from 20 to 90 wt.%. It is observed that the density grows continuously with increasing amount of the liquid phase in both W-Cu and Mo-Cu systems. It is shown that samples sintered with a great amount of the liquid phase in the W-Cu and Mo-Cu systems retain their shape.     

Microstructural changes on the reduction of imperial smelting furnace sinters

The reduction reactions of Imperial Smelting Furnace (ISF) sinter microstructure were investigated in simulated zinc blast furnace conditions. Initial and partially reduced samples were examined using optical, electron-probe microanalysis, scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX), and X-ray diffraction (XRD) to characterize the struc-tural and compositional changes occurring during the reduction reaction. The reaction mecha-nisms and reduction sequences for the various oxide phases within the sinter structure during reduction of ISF sinters under the system studied are discussed. The reduction of sinters resulted in the structural modification of zincite, franklinite, slag phases, and the formation of new oxide and metallic phases. The rate and sequence of these complex phase transformations were found to be dependent upon reduction time, temperature, and the reacting gas composition.