微波加热制备有机粘结剂预热球团的研究

介绍微波加热技术原理、特点及其在冶金领域中应用的现状。针对有机粘结剂铁矿球团预热阶段强度低的问题,进行了微波预热球团的实验研究,并与常规管炉预热效果进行了比较。通过光学显微镜和SEM等测试手段,分析了微波预热铁矿球团的机理。实验结果表明,采用微波预热,当微波功率为2 500 W,微波预热终点温度为750℃时,预热球每球抗压强度为448 N;而采用常规管炉预热,在温度为750℃下预热10 min,预热球抗压强度仅为129 N。测试分析结果表明,微波预热球团内部磁铁矿大部分氧化成赤铁矿,赤铁矿连接成片,晶形相互连接较好,提高了预热球团的强度。     

进口巴西矿的球团试验研究

以巴西镜铁矿为研究对象,进行了生球制备试验和预热焙烧小型试验。试验结果确定了生球制备试验的最佳参数和球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度。生球制备试验的最佳参数:膨润土用量为2.1%,造球水分为8.5%(质量分数),造球时间为13 min,此时落下强度为5.0次/(0.5 m),生球抗压强度为11.26 N/个,爆裂温度为356℃,符合球团生产对生球质量的要求。球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度:预热温度为900℃,预热时间为10 min,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为15 min,此时预热球强度能达到500 N/个以上,焙烧球强度能达到2 500 N/个以上,符合高炉对球团矿的质量要求。     

蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿球团的影响

研究了蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿2种不同矿粉球团的生球质量、抗压强度和冶金性能的影响。结果表明：配蛇纹石后赤铁矿和磁铁矿球团的生球质量都得到改善。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团预热强度都下降,在相同温度和蛇纹石质量分数下,赤铁矿球团预热强度比磁铁矿球团低50~100 N/个,在焙烧温度小于1280 ℃时,随着蛇纹石质量分数的增加,磁铁矿和赤铁矿球团抗压强度都下降,但在1300 ℃的温度下,配蛇纹石的球团抗压强度比基准期球团抗压强度高。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团还原膨胀率都下降。蛇纹石质量分数为1.5%时,球团矿还原度相对高。     

高钛球团焙烧行为及其强化技术

研究了高钛球团的焙烧特征和固结行为.随着TiO₂含量的增加,球团焙烧难度增大,当TiO₂质量分数由10%增加至21%时,高钛球团所需预热时间由12 min延长至26 min以上,焙烧球强度由每个2486 N降低至每个1728 N.高钛球团由于FeTiO₃含量高,导致氧化速度慢、预热球氧化程度低,不利于焙烧固结时钛赤铁矿固溶体晶粒的长大,使得球团固结强度差.通过添加NaOH结合润磨工艺增大颗粒表面能和反应活性,促进了固相扩散,并生成少量低熔点化合物,有利于再结晶过程的扩散迁移,使Ti富集在Fe₂TiO₅中并促进钛赤铁矿晶粒长大,强化了高钛球团焙烧固结,可使预热时间缩短至16 min,球团强度提高至每个2141 N.      

不同精矿制备球团矿预热焙烧性能对比分析

为探究不同精矿对球团矿预热焙烧性能的影响,本文选取澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿和智利精矿4种精矿粉制备球团矿,通过分别测定铁精矿成球性指数、生球落下强度、生球含水量、生球抗压强度、熟球抗压强度等指标,并对比分析这4种进口精矿粉制备球团矿的预热焙烧性能,最后根据铁精矿成球性指数提出一种新的配矿思路。试验结果表明:澳精矿球团的生球抗压强度为12.3 N/P,熟球抗压强度为3 030 N/P,为4种单矿球团中最高;智利精矿球团的生球落下强度最高达3.3次/(0.5 m),熟球抗压强度为2 269 N/P,为4种单矿球团中最低,这表明赤铁矿连晶的强度最差。在50%智利精矿分别配加50%的澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿的条件下,不仅能够提高混合矿粉的TFe质量分数和成球性指数等指标,还能够极大提升球团矿的生球抗压强度与熟球抗压强度。     

Fe2O3对高硅碱性球团固结性能的影响

深入研究Fe₂O₃对于高硅碱性球团生球以及成品球性能的影响,有助于促进基于我国铁矿资源特征的低碳炼铁技术发展。本文通过调整碱性球团用混合料中Fe₂O₃的含量,解析Fe₂O₃对高硅碱性球团生球、预热球和成品球性能的影响规律,并采用扫描电镜以及图像识别处理系统表征高硅碱性球团的微观矿相结构。结果表明：随着混匀矿中赤铁矿配比的提高,高硅碱性球团生球、预热球和成品球的抗压强度均有所降低,随着Fe₂O₃配比的升高,成球性能劣化,生球的抗压强度降低至9.04 N/P。赤铁矿连晶固结性能变差,成品球的强度降低至3 433 N/P。当两种矿粉的配比为50%时,球团孔隙率急剧增大为32.8%,A矿粉配比不宜超过40%。微观矿相结果表明,随着Fe₂O₃含量的增加,球团内部小颗粒尺寸晶粒变多,大颗粒尺寸晶粒减少,平均颗粒面积减少,晶粒间连晶性能变差,固结性能削弱,内部孔隙率提高。在制备高硅碱...     

采用二次铁尾矿改性添加剂制备球团试验研究

采用姑山矿业公司二次铁尾矿进行改性处理,制备成一种新型铁矿球团添加剂,在实验室进行了造球及焙烧试验。研究结果表明:配加改2和改4添加剂1.7%,即可获得性能较好的生球,生球落下强度分别为2.2次/个和2.4次/个,抗压强度分别为17.00 N/个和17.85 N/个,爆裂温度600℃;成品球抗压强度分别为3 141 N/个和3 174N/个,球团质量接近于配加1.7%膨润土的球团。     

提高有机粘结剂氧化球团矿强度的措施

针对有机粘结剂在我国氧化球团生产应用中存在的预热焙烧球强度低、无法满足我国生产要求的问题,进行了提高有机粘结剂氧化球团矿强度的研究.试验结果表明,润磨、加入添加剂能有效提高球团强度.有机粘结剂球团预热和焙烧强度分别为175 N/个和1 494 N/个,润磨能使其提高到571 N/个和 534 N/个,加入添加剂能使其提高到448 N/个和2 406 N/个.通过应用强化措施,在较低的有机粘结剂添加量下,球团即可达到膨润土球团的强度,且提高效益0.1元/t,实现了有机粘结剂替代膨润土、提高球团矿铁品位、提高经济效益的目的.     

含硼磁铁矿对超细粒级磁铁矿球团性能的影响

 超细粒级精矿球团化对中国贫矿资源应用有着特殊意义,但存在成球困难、生球质量差、成品球团强度低等问题,硼铁矿中硼和铁嵌布密切,应用难度大,然而其配加对提高球团性能有益。采用气体吸附法(BET法)测量比表面积并用扫描电镜(JSM6490)评价铁精矿粉和焙烧球团矿的微观结构,研究了添加含硼磁铁矿对超细精矿的成球性能、生球质量、预热焙烧强度的影响。结果表明,超细精矿中配加30%硼铁矿后,混合精矿成球性得到改善,达到中等成球性指标,生球落下强度从2.4 次/(0.5 m)升高到4.0 次/(0.5 m)、抗压强度从15.38 N/个增加到19.08 N/个、爆裂温度从340 ℃升高到410 ℃,优化配矿下可提高爆裂温度至460 ℃,球团的预热与焙烧时间缩短、温度降低,在预热时间与温度不变、焙烧时间相同、焙烧温度为1 175 ℃条件下,球团强度(与100%超细精矿相比)提高900 N/个左右,达到了3 500 N/个以上,在相同强度下,可降低焙烧温度近100 ℃。加入含硼磁铁矿可改善球团性能的原因为,含硼磁铁矿颗粒形貌复杂、碱性物质含量多、粒度粗,从而能有效帮助颗粒间嵌合,增加粉料分子水含量,改善成球性,提高生球强度与爆裂温度。MgO和B₂O₃会在球团内部生成低熔点液相,填充孔隙,促进焙烧温度降低,增强颗粒间网格状的均匀连结,提高焙烧球团的强度。     

低铁高硅赤铁精矿对氧化球团性能的影响

为合理利用国内低铁高硅铁精矿、降低球团生产成本,研究了低铁高硅赤铁精矿对生球、预热球和焙烧球团性能的影响。结果表明,典型的低铁高硅赤铁精矿A较磁铁精矿有更好的润磨性能。赤铁精矿A的亲水性较磁铁精矿强,在保持生球水分不变且赤铁精矿配比较高的条件下(>10%),生球水分不足,生球质量随着赤铁矿配比的提高而变差。随着赤铁精矿A的配比由0提高到50%,预热球强度由588降低到196 N/个,焙烧球团抗压强度由3 425降低到1 368 N/个,赤铁精矿A配比不宜高于30%,适当提高焙烧温度有利于球团抗压强度的提高。配加低铁高硅赤铁精矿A的球团还原膨胀性能和还原性能均有一定程度改善。     

Roasting Properties of Pellets With Iron Concentrate of Complex Mineral Composition

 Investigation was conducted on roasting properties of pellets with an iron concentrate of complex mineral composition. The results indicated that the pellets of complex mineral composition concentrate required higher preheating temperature and longer preheating time than that of single magnetite concentrate. Therefore, it is difficult for preheated pellets to withstand the mechanical collision in the roasting process in rotary kiln. It was found that after the iron concentrate being subjected to high pressure roll grinding, the specific surface area reached 2029.1 cm2/g. Consequently, the preheating and roasting temperature of pellets were decreased by 70 and 50 ℃ and preheating and roasting time were decreased by 2 and 4 min, respectively. Meanwhile, the compression strength of preheated and roasted pellets were increased by 200 N for a pellet and 220 N for a pellet, respectively. The mechanism lied in that the increase of specific surface area activated thermal reaction and promoted formation of iter-grain bridge.     

高压辊磨对赤铁矿粉球团矿焙烧性能的影响

采用管式焙烧炉对一种赤铁矿粉球团的预热焙烧性能进行了研究,结果表明该赤铁矿球团预热焙烧性能较差,预热温度要达到1070℃,焙烧温度要达到1250℃时其预热焙烧球团的抗压强度才能达到生产要求.对该矿粉进行高压辊磨预加工后,其预热和焙烧性能得到改善,其预热和焙烧温度可分别降低70℃和50℃.进一步的研究结果表明,高压辊磨预加工赤铁矿粉后,小于5μm 微细颗粒含量增加,使焙烧球团的孔隙率降低,有利于Fe2 O3晶粒形成大片的晶桥连接,使得焙烧球团抗压强度得到提高.     

优化配矿强化西澳超细粒磁铁精矿球团焙烧研究

进行了西澳超细粒磁铁精矿分别配加国产磁铁精矿和巴西赤铁精矿制备氧化球团矿的实验研究.结果表明,以100%西澳超细磁铁精矿为原料制备氧化球团矿时,球团预热及焙烧性能较差,在预热温度为1050℃、预热时间20 min及焙烧温度1300℃、焙烧时间40 min的条件下,预热球团和焙烧球团矿抗压强度分别为每个502和2313 N.西澳超细粒磁铁精矿配加40%国产磁铁精矿或20%巴西赤铁精矿时,球团适宜预热温度由1050℃分别降低到950和975℃,适宜的焙烧温度由1300℃分别降低到1250和1280℃;而且焙烧球团矿的抗压强度分别提高到每个2746 N和每个2630 N.焙烧球团矿的微观结构研究表明:配加国产磁铁精矿后,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒发育优良,晶粒间互联程度提高,晶粒粗大,孔隙率低,固结更加紧密.配加20%巴西赤铁精矿时,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒基本连接成片,Fe₂O₃晶体发育良好.优化配矿是改善西澳超细粒磁铁精矿球团矿预热及焙烧性能的有效途径.      

含硼矿粉制备球团矿的特点及应用方法

为了研究含硼矿粉在球团矿中的应用,通过系列试验对含硼铁矿粉在制备球团矿中的特点及应用方法进行研究。研究表明,硼铁精粉的微观颗粒形貌适宜成球,生球性能指标较高。由于硼铁精粉在550～700 ℃之间发生吸热反应,预热球抗压强度随着含硼铁精粉配比增加而降低,因此在使用链篦机—回转窑工艺生产球团矿时,需适当提高预热温度及延长预热时间,以减少由于预热球强度低而进入回转窑后易碎导致的回转窑结圈问题。含硼球团矿抗压强度随硼铁精粉配比增加而降低,需要根据硼铁精粉配加量选择合适的焙烧制度,以保证球团矿质量。含硼球团矿具有较为优良的冶金性能。     

马钢球团配用黏性姑精矿实验研究

摘要：为了解决黏性姑山赤铁精矿（姑精矿）用于烧结生产引起烧结质量指标降低,球团生产混合料难以混匀,球团质量变差,生产波动大等问题,开展了将姑山磁铁精矿B精、C精和姑精矿在矿浆状态下预先混匀成姑山混合精矿实验,并研究了姑精矿粒度、配比等因素对生球制备、球团预热焙烧制度和球团性能的影响。结果表明：在矿浆状态下混匀可使姑精矿在姑山混合精矿中分布均匀,添加姑精矿润磨后,造球混合料细粒级含量增加,姑精矿较磁铁精矿润磨性能好;使用造球混合料2号造球,生球落下强度为7.8次/（0.5m）,较磁铁精矿生球落下强度提高1.3次/（0.5m）。在预热温度950℃、预热时间18min、焙烧温度1200℃、焙烧时间20min时,焙烧球团强度为2987N/球,较磁铁精矿混合料焙烧球团强度降低129N/球,姑精矿的加入对球团的焙烧强度不利。生产中可以通过适当提高焙烧温度或姑精矿细度的措施来满足高炉对球团强度的要求。     

预热焙烧参数对超细粒度磁铁矿粉球团性能的影响

 国内某磁铁精矿粉粒度非常细,小于0.044mm的比例达到89%,对其制备的球团矿的预热焙烧性能进行试验研究,小型管式炉焙烧试验结果表明,预热焙烧温度太高或高温下预热焙烧时间过长,球团矿外层易形成硬壳,阻碍球团矿的进一步氧化,球团矿强度反而下降。矿相鉴定结果表明,预热焙烧球团矿的外层、中层、里层的氧化程度不同,整体来看,外层氧化速度快,氧化较好,而中层和里层氧化逐渐减弱,预热焙烧温度高或高温预热焙烧时间长是球团矿外层易形成硬壳的主要原因。因此,对于超细粒度磁铁矿粉球团矿,预热焙烧温度太高或高温下预热焙烧时间过长,反而不利于球团矿强度的提高。     

含镍、铬复合氧化球团的制备工艺

 利用廉价的低品位铬铁矿精矿以及红土镍矿制备含镍、铬复合球团,用于高炉生产含镍和铬不锈钢母液,对于保障不锈钢产业的可持续发展具有重要意义。系统研究含镍、铬球团制备工艺,探究红土镍矿配比、铬铁矿配比以及添加剂对球团强度的影响。结果表明,当混合料配比为45%红土镍矿+15%铬铁矿+40%铁精矿时,添加7.7%添加剂的混合料经高压辊磨预处理后可制备出合格生球,在预热1 000 ℃+12 min,焙烧(1 220～1 250 ℃)+12 min的条件下可获得抗压强度大于2 500N/个的成品球团,可用于高炉生产铁、镍和铬三元不锈钢母液。     

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。