Al2O3/SiO2对烧结矿铁酸钙生成能力的影响

针对烧结矿中含铝过高而导致烧结黏结相强度差的问题,本文采用烧结杯实验,通过分析不同Al2O3/SiO2比值条件下生产的烧结矿的矿物组成与矿相结构,研究混合料中该比值对烧结矿铁酸钙的形成规律.研究结果表明:Al2O3是形成复合铁酸钙的条件,其量少时有利于针状铁酸钙的形成,可以降低烧结矿混合料的初熔温度,改善烧结矿质量.在...     

提升宣钢烧结矿还原性的微结构研究与实践

通过微结构研究,深度剖析了宣钢烧结矿还原性能偏低的根本原因,分析研究了SiO_2、MgO、FeO、碱度对针状复合铁酸钙生成数量和赋存形态的影响规律。以优化控制烧结矿成分以及实施烧结工艺改进为技术手段,达到增强烧结过程的氧化性气氛、减少液相过熔、改善铁酸钙矿物组织的赋存形式、促进针状复合铁酸钙(SFCA)的充分发展,实现宣钢烧结矿还原性大幅提升的目的。     

石灰活性对烧结矿质量的影响

研究了石灰活性对烧结矿中铁酸钙的结晶形态、烧结矿品位、强度和成品率等的影响。用扫描电镜表征了不同活性度石灰的形貌,用矿相分析、化学分析及ISO转鼓等手段表征了烧结矿。结果表明,石灰活性对烧结矿中铁酸钙的结晶形态及铁酸钙数量有影响,活性度高的石灰有利于细针状和针状铁酸钙的形成。增加石灰活性可提高烧结矿品位、烧结机垂直烧结速度和烧结矿成品率。     

烧结矿矿相特性研究

以现场烧结矿为研究对象,在实验室中采用XRD分析、光学显微镜定量观测、EPMA分析和纳米力学测试等方法,研究烧结矿矿相特性,并从烧结微区成分、烧结温度和褐铁矿反应行为等方面,探讨返矿形成机理。试验研究表明:(1)烧结矿矿物主要包括赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相,成品矿中矿物组成以铁酸钙和熔蚀形磁铁矿为主,并伴有大量的二次赤铁矿,原生矿比例较低;而返矿矿物组成含有较多的自形晶磁铁矿和二次赤铁矿,铁酸钙含量较低,且部分铁酸钙呈细密针状结构与原生赤铁矿共生,细粒级中含有较多的原生褐铁矿。(2)不同形貌的复合铁酸钙中,枝晶状铁酸钙Si O_2和Al_2O_3含量较低、二元碱度和Fe_2O_3与Ca O的摩尔比较高;而板、块状铁酸钙Si O_2和Al_2O_3含量较高、二元碱度和Fe_2O_3与Ca O的摩尔比较低。(3)烧结矿矿相中,赤铁矿硬度较高,硬度值为18~22 GPa;铁酸钙、磁铁矿硬度次之;而玻璃相硬度最低。返矿形成机理方面,分析认为:低碱度微区形成的自形晶磁铁矿和玻璃相的矿相组织、烧结温度偏低区域形成的SFCA-I和原生赤铁矿的矿相组织、原生褐铁矿本体及其周边反应区域的矿相组织,上述矿相组织抵御外力冲击能力较弱,易于形成返矿。     

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。     

磁铁矿在不同气氛下的烧结行为

采用－红外加热炉在模拟烧结温度制度的条件下，研究了磁铁矿在工业氮气及氧化气氛中的烧结行为。结果表明，在工业氮气中铁酸钙可以由磁铁矿直接生成。以该方式从烧结混合料中形成的铁酸钙含量甚微，所形成的烧结矿则由磁铁矿和硅酸盐组成。氧化气氛下烧结使赤铁矿和铁酸钙成为烧结矿的主要矿物。故磁铁矿烧结的关键在于将磁铁矿氧化，改变成矿过程而生成良好结构的烧结矿。在磁铁矿氧化不能充分发展时，配加赤铁矿是改善磁铁矿烧结     

烧结矿添加制酸副产物的烧结杯实验

针对钒钛磁铁矿难烧结的特点,通过将制酸副产物铁酸钙加入烧结矿中的烧结杯实验,探索铁酸钙对烧结工艺及烧结矿质量的影响.结果表明:添加铁酸钙提高烧结矿的转鼓指数、有效利用系数、烧结工艺参数,其微观矿相比普通烧结矿更紧密,优化了烧结矿质量,达到了高炉增产节耗的目标,同时拓宽了钛石膏的应用领域.     

澳矿对烧结矿显微结构的影响

采用光学显微镜对澳矿及冀东铁精矿配加不同比例澳矿后的烧结矿进行了研究,研究发现:澳矿结构疏松,其矿物组成主要为赤铁矿和褐铁矿,以他形粒状形态存在;烧结原料中澳矿的配比由10%增加到50%,其烧结矿的铁酸钙含量增加,磁铁矿、硅酸二钙和玻璃质的含量降低;结构由斑状-熔蚀结构过渡到由铁酸钙和磁铁矿形成的交织熔蚀结构;烧结矿显微结构变化导致烧结矿强度增加.     

强化烧结矿质量的措施分析

烧结矿的矿物组成与显微结构的形成决定着烧结矿质量的好坏,本文针对太钢烧结所用主要含铁原料尖山精粉SiO2含量高,易生成硅酸盐粘结相的特点,从有利于生成针状铁酸钙的网状结构出发,提出提高烧结矿质量的一些有利措施。     

强化制粒对高铁低硅混合料烧结的影响

在试验室利用 30 0mm烧结杯试验装置 ,考查了高生石灰配比 ,生石灰消化时间、混合料水分、制粒时间及焦粉分加等对高铁低硅混合料烧结产质量的影响 ,并采用光学显微镜和扫描电镜 (SEM )对烧结矿的矿物组成和微观结构进行了研究。研究结果表明 ,通过采取强化制粒措施 ,高铁低硅烧结矿 (烧结矿TFe 5 8 8%SiO2 4 38% )产质量得到了明显的提高。在生石灰配比 5 %、生石灰消化 8～ 10min、混合料制粒 5min的条件下 ,烧结矿转鼓强度由 6 3 43%提高到 6 5 2 3 % ,利用系数由 1 6 71t/ (m2 ·h)提高到 1 894t/ (m2 ·h)。通过高配比生石灰及采取相应强化措施实现强化制粒 ,提高烧结料层氧位 ,促进铁酸钙的形成 ,烧结矿中铁酸钙含量提高了 2 73 % ,且铁酸钙呈针状。从而有利于提高烧结矿强度 ,改善烧结矿还原性。     

球团烧结法成矿过程的试验研究

通过料层温度测试和烧结料柱解剖及矿物结构分析，研究了球团烧结法的成放过程及特点。球团烧结法的固结类似烧结矿的液相固结。碱度为２时，铁酸钙是球团烧结矿 扩要粘结相，其形成是在冷却高温段。球团烧结法与一般烧结法相比具有较长的高温氧化持续时间，有利于铁酸钙的形成。     

CaO和SiO_2对烧结矿产质量的影响

研究了CaO和SiO2对烧结矿产质量的影响。在SiO2含量为4.80%的条件下,随着碱度提高,烧结矿产质量指标先升后降,烧结矿中板状铁酸钙先向针柱状铁酸钙转变,再向相互连接的片状结构转变,碱度为2.0~2.4时烧结指标最优。维持CaO含量为9.60%,当SiO2含量在4.0%~6.8%范围内变化时,烧结速度、成品率和利用系数均呈先升后降的趋势,转鼓强度先变化不大,后有所降低;SiO2含量为4.8%~5.6%时烧结指标较好,此范围内有助于铁酸钙向针柱状结构发展。在碱度为2.00的条件下,随着SiO2和CaO含量同步增加,有利于铁酸钙和硅酸盐粘结相生成,烧结各项指标逐渐改善,但SiO2过高时易导致液相量过多,使烧结速度和利用系数逐渐降低。     

影响钒钛烧结矿铁酸钙生成因素的研究

针对攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结的特点,在实验室采用造小球焙烧的方法,进行了配碳、焙烧温度、焙烧时间等因素对钒钛烧结矿铁酸钙生成影响的试验研究.结果表明,烧结温度、气氛、碱度是影响钒钛烧结矿铁酸钙生成的最主要因素,而在化学成分中,TiO2、Al2O3对铁酸钙生成量和形态的影响较大.因此,在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结条件下,建立有利于生成细针状铁酸钙适宜的烧结工艺制度,消除TiO2、Al2O3的不利影响,是改善攀钢钒钛烧结矿品质的关键.     

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。     

烧结矿中复合铁酸钙形成影响因素

以现场烧结矿成分为基础,在实验室条件下,应用干粉压块、焙烧方法,并结合X射线衍射、光学显微镜和扫描电子显微镜来分析烧结温度、二元碱度及Al_2O_3质量分数对铁酸钙组成和结构的影响。结果表明,烧结矿中铁酸钙组成多为多元系复合形式。烧结温度升高,复合铁酸钙结构由板片状逐渐向针状发展,在1 260℃时,针状复合铁酸钙及总铁酸钙质量分数最高,分别达到24.15%、44.21%,烧结矿矿相结构呈明显熔蚀状。二元碱度主要决定了针状复合铁酸钙的生成量,其质量分数随着碱度的升高而增大,高碱度下硅酸盐相增多。Al_2O_3主要影响板状复合铁酸钙的生成量,适当提高Al_2O_3的配比有利于形成针状复合铁酸钙。w(Al_2O_3)为3%和4%条件下,复合铁酸钙呈现板片状,强度降低。最佳烧结温度为1 260℃,二元碱度为2.0,w(Al_2O_3)为2%。     

工业烧结矿矿相形成的模拟烧结条件

在烧结矿工业生产中,原料在还原气氛下加热,然后在氧化气氛下冷却。为了研究气氛在烧结工艺中的作用,试验选用含工业铁矿粉、石灰石、石英及高岭土的小压块作为试样,在控制气氛的条件下,观察气氛,加热温度及冷却条件对于烧结矿中矿物生成的影响。试验结果概述如下: 在烧结试验加热阶段,氧从分压下降时,磁铁矿含量增加,赤铁矿含量减少。铁酸钙含量在低烧结温度(1210℃)下也会减少。但是,在较高烧结温度(1255℃)和中等氧位(5×10~(-3)大气压)条件下,可生成最大数量的铁酸钙。在用空气冷却阶段,磁铁矿可与熔态硅酸盐及氧发生反应,生成大量柱状铁酸钙。试样在混合气体(CO=1％,CP_2=24％,N_2=75％)中加热4分钟至1255℃,然后在空气中缓慢冷却,能很好地模拟生成普通工业烧结矿中由柱状铁酸钙、粒状磁铁矿晶粒和玻璃硅酸盐组成粘结相的典型显微结构。     

邢钢高碱度烧结矿矿物组成及影响

通过不同碱度烧结矿的矿物组成及显微结构研究,认为高碱度烧结矿中易还原的铁酸钙含量较低碱度烧结矿要多,高碱度烧结矿中的铁酸钙与他形磁铁矿所形成的交织网状结构较为发展,有利于烧结矿的强度及各项冶金性能的提高。     

某中低钛型钒钛磁铁矿的烧结特性及产品性能研究

以某中低钛型的钒钛磁铁精矿为对象,研究了其制粒性能、烧结特性以及烧结产品的冶金性能、物相组成和显微结构。研究结果表明,碱度由2.0降低至0.8时,烧结矿产、质量指标呈现先降低后增高的趋势;高碱度烧结矿中主要物相为钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钙钛矿和橄榄石,其熔蚀状的复合铁酸钙(SFCA)充填于钛铁矿物相之间,将铁氧化物物相紧密连接;高碱度烧结矿还原度明显高于低碱度,但高碱度烧结矿的低温还原粉化性能较差。     

烧结成矿过程中铁酸钙特征与冶金性能定量关系

烧结成矿过程中铁酸钙质量分数、晶体形态及其结晶粒度等特征对烧结矿质量好坏有重要影响。本文以现场烧结配料结构为基准，使用分析纯进行不同温度梯度微型烧结试验，利用偏光显微镜重点分析了烧结矿成矿过程中铁酸钙生成特征，并分析了其对烧结矿冶金性能的影响规律。结果表明：在1 280～1 400℃升温过程中，烧结矿以斑状结构为主，其中不同形态的铁酸钙质量分数共减少了26.40%,烧结矿RDI_{+3.15 mm}及RI指数分别由74%、72%降低为69.20%、67.57%;在1 250～1 280℃升温过程中和1 400～1 200℃降温过程中，烧结矿以交织熔蚀结构为主，有针柱状铁酸钙大量生成，且针柱状铁酸钙中Al₂O₃/SiO₂较小为0.25,烧结矿RDI_{+3.15 mm}及RI指数呈变好趋势；在1 200℃降温至室温的过程中，烧结矿主要以熔蚀结构为主，是板柱状和他形铁酸钙的形成阶段，尤其在1 200～1 100℃降温段，针状、柱状铁酸钙均占比较高为32.70%,烧结矿RDI_+3.15...     

烧结返矿分布及形成机理研究

烧结料层不同位置、反应条件不同造成烧结矿质量差异,通过对烧结台车不同位置烧结矿进行取样,测试不同位置烧结矿的冶金性能及返矿率,并对不同位置烧结矿微观结构进行分析,探究烧结饼内返矿的分布状况及产生机理.结果表明:沿料层高度方向由上至下烧结矿最终还原度逐渐降低,低温还原粉化指数降低.烧结返矿大部分在烧结料层上部和靠近挡板的边缘产生,只有少部分在中部和下部形成.料层上部烧结矿黏结相主要为铁橄榄石和少量粒状铁酸钙,强度差,返矿率较高,料层中下部黏结相主要以针状铁酸钙和板条状铁酸钙为主,整体矿化较好,返矿率较低.