碱度对细粒级铁矿粉球团性能的影响

摘要：为了研究配加石灰石粉，球团矿碱度提高后其性能的变化，以细粒级铁矿粉为铁料开展了试验。结果表明，二元碱度（w（CaO）/w（SiO2））由基准期的0.2提高到0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4后，生球性能没有发生明显的变化，其适宜的预热温度保持不变，而其焙烧温度可降低20℃。随着碱度的提高，其焙烧球抗压强度呈升高趋势，当球团矿碱度为1.2时，达到最大值。冶金性能试验结果表明，随着碱度的提高，球团矿的还原度呈升高趋势，当碱度达到0.8时，还原膨胀率达到最大值。     

碱度对镁质熔剂性球团性能的影响

 为改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢铁精粉为原料,进行了造球焙烧试验,研究了碱度对镁质熔剂性球团质量的影响,并结合矿相结构进行了分析。结果表明,随着碱度的升高,生球强度呈略微降低趋势,爆裂温度整体呈降低趋势,碱度高于1.2时,爆裂温度急剧下降;球团抗压强度呈升高趋势,但当碱度高于1.2时,抗压强度急剧下降;低温还原粉化性能变化不大,基本为90%以上;球团软化开始温度整体呈升高趋势。随着碱度增加,铁酸钙质量分数增加,晶粒长大,气孔率呈先降低后增加的趋势;球团黏结率呈增加趋势,碱度每提高0.1,黏结率增加1.4%。     

镁质含氟球团试验研究

本试验从包钢白云鄂博铁矿石的特殊性出发,采用轻烧白云石来调整含氟球团矿的碱度及w(MgO).试验结果表明:球团添加白云石后,生球成球性有所改善.在本次试验的原料条件下,焙烧温度相同时.成品球抗压强度随其w(MgO)的增加而降低;当球团矿中w(MgO)相同时,在1 150～1 250 ℃的焙烧温度区间内,其成品球抗压强度随焙烧温度的升高而升高,但当温度达到1 250 ℃以上时,其抗压强度随焙烧温度的升高而降低.     

赤铁矿制备镁球团矿的研究与应用

 在高炉冶炼过程中,MgO有利于防止球团矿与球团矿之间、球团矿与烧结矿、块矿之间的熔融黏结、降低料层阻力损失、降低软融带的高度及提高煤气利用率。以蛇纹石作为含镁添加剂,研究其对赤铁矿球团成球性能、预热和焙烧性能的影响。冷态性能研究结果表明：随着蛇纹石质量分数增加,生球水分逐渐增加,生球的抗压强度提高,而落下强度和爆裂温度降低。预热性能研究结果表明：最佳预热温度为1 000 ℃,最佳预热时间为8 min,蛇纹石质量分数为1.40%时预热球抗压强度值最好。焙烧性能研究结果表明：最佳焙烧时间为12 min,焙烧温度以1 280 ℃为宜。工业试验表明：成品球团矿铁品位及还原度降低但是综合品位[w(TFe)＋w(MgO)]提高,还原膨胀率减小,软化开始温度升高,软化结束温度降低,球团矿的高温冶金性能得到改善。成本分析表明：镁球团矿原料成本降低。高炉应用效果表明：铁水质量得到改善,铁水合格率达到99.97%,一级品率达到75.06%,炉渣中[w(MgO)]增至8.10%,[w(Al2O3)]降低至14.72%,[w(MgO)/w(Al2O3)]上升至0.55。     

使用石灰石生产低硅碱性球团矿试验

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配比的升高,焙烧球抗压强度逐渐降低,提高焙烧温度能改善配加石灰石的球团矿抗压强度。在研究的矿粉条件下,球团矿碱度在1.00以下时,还原膨胀率较高,不能满足入炉要求;碱度达到1.00以上时,球团矿还原膨胀率降到20%以下。     

w(CaO)对球团矿高温液相生成的热力学分析

以首钢某地普通球团矿成分为基准,采用Fact Sage 7.1计算了球团矿w(SiO_2)为2.4%～8.0%,w(CaO)从1%～5%变化时,球团矿不同焙烧温度下液相生成占比的变化。结果表明:球团矿碱度在1.25左右时,球团焙烧液相生成温度较高,但随着焙烧温度的提高,液相量将会迅速增加;基准球团矿的焙烧温度偏高,适当降低焙烧温度(30℃左右),仍可保证其抗压强度;当w(SiO_2)为3.4%时,基准球团矿在1 280℃焙烧温度下,适宜的w(CaO)为0.5%;1 250℃下,w(CaO)可配加至4.6%。通过球团液相量的研究,以期为球团矿碱度调整、焙烧温度控制提供参考,为优化炉料结构提供依据。     

碱度对白云鄂博矿球团矿还原膨胀性能的影响

高比例球团矿冶炼是高炉炼铁发展的趋势。由于化学成分、矿物组成和结构的差异，不同企业生产或所用的球团矿还原膨胀的原因各不相同且相对复杂。面向保障矿产资源安全供给的国家重大战略需求，选择白云鄂博铁精矿球团矿作为研究对象，根据球团矿铁氧化物还原理论，从热力学方面深入研究碱度对球团矿还原膨胀性能的影响机理，并结合XRD结果来探究钙结合相在球团矿生产中的变化规律以及对球团矿还原膨胀的影响，找到满足高炉冶炼对球团矿还原膨胀率要求的合理碱度，从而提高白云鄂博铁精矿球团矿在包钢冶炼生产中的比例。完善特殊矿球团矿还原膨胀理论，为复杂共生矿高效冶炼提供理论支撑。研究结果表明，随着碱度的提高，球团矿的膨胀率呈现出先升高后降低的规律，碱度为0.8时，其膨胀率最大，达到75.743%,其外形如同花瓣开花，无法维持原来的球型。综合不同碱度球团矿含铁品位的高低和还原膨胀的大小，得到制备球团矿的最优碱度为1.4。随着碱度的提高，成品球的液相生成量先降低后升高，碱度为0.8时液相生成量最少。球团矿膨胀率先增加是因为球团矿的结晶度提高，晶粒粗大，晶体结构逐渐趋向有序，为铁晶须的生长奠定了基础；膨胀率后减小是因为生成了铁酸...     

碱度及焙烧温度对球团矿抗压强度影响的研究

采用唐山本地磁铁矿及高钙粉混合造球,配合X-射线衍射分析、高温综合热分析等测试手段,同时运用Fact Sage热力学模拟,探究碱度及温度变化对球团矿抗压强度的影响规律。结果表明:随着碱度的增加,球团矿抗压强度呈先上升后下降的趋势,且在碱度为1.0,焙烧温度控制在1 250℃时焙烧球团矿抗压强度达到最大。适量的液相有助于Fe3+迁移,赤铁矿结晶良好,球团矿抗压强度较大;过量的液相阻碍Fe3+迁移,赤铁矿与赤铁矿之间的再结晶受到限制,球团矿抗压强度降低。     

MgO含量对镁质熔剂性球团性能的影响

为了改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢提供的矿粉为原料,通过调整MgO含量,研究MgO含量对镁质熔剂性球团的影响。实验采用圆盘造球机造球,筛选出直径10~12.5 mm的生球测定生球性能并在竖炉中焙烧,然后进行抗压强度及冶金性能测定。结果表明:随着MgO含量的提高,生球抗压强度呈上升趋势,生球落下强度呈下降趋势,爆裂温度变化不大;球团抗压强度逐渐降低,当MgO含量达到2.4%时,降低趋势变缓,球团粘结现象增多;软化开始,温度略微升高,软化区间逐渐降低,还原膨胀率呈降低趋势,冶金性能得到明显改善。     

内配碳双层球团抗压强度的影响因数分析

为了使球团内层充分氧化和还原,提高球团矿的抗压强度,本文以磁铁矿和赤铁矿混合料为原料,对球团的内层进行配碳,然后进行造球、干燥、预热和焙烧,研究内径、碱度、赤铁矿和磁铁矿配比对球团矿抗压强度的影响.试验结果表明:随着内径的增加,球团矿的抗压强度先升高后降低,当内径为6～8 mm时,球团矿的平均抗压强度最大,为3265 ...     

碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理

为探索碱度对镁质熔剂性球团矿强度的影响机理,以唐山某钢厂原料为基础,通过造球和焙烧试验,采用XRD、偏光显微镜、场发射扫描电镜分析和Matlab软件计算分析,分别从球团矿矿物组成、液相生成和微观结构、微观形貌和元素分布等方面深入分析了碱度对球团矿抗压强度的影响机理.研究表明,随着碱度升高,球团矿抗压强度呈升高趋势.球团...     

碱度对镁质低硅球团矿冶金性能的影响

为寻找镁质低硅球团矿最优碱度条件,提高球团矿的质量,本文通过对不同碱度下镁质低硅球团矿冶金性能的变化规律进行研究,并对不同碱度下球团矿的矿相结构、元素分布、孔径分布等进行分析,探讨碱度对球团矿综合冶金性能的影响机理,通过灰色关联度法确定球团矿综合性能最佳的碱度条件。结果表明：随着碱度的增加,球团矿的抗压强度、还原性和还原膨胀指数均先增加后降低,球团矿的抗压强度在碱度为0.40～0.80时相对较好,低温还原粉化性能逐渐劣化,熔化温度区间整体呈降低的趋势,料层最大压差和综合透气性指数均逐渐降低,这表明高碱度球团的软熔滴落性能优于低碱度球团。在试验条件下,碱度为0.60时球团矿的综合性能最佳。     

MgO对高镁碱性球团矿强度的影响

为了探究MgO含量变化对高镁碱性球团矿强度的影响规律,采用本地磁铁矿配以钙镁添加剂的方式造球。同时运用Factsage热力学软件,液氮吸附仪,X-射线衍射仪等检测手段,探究在固定碱度为1.0前提下,MgO含量变化对高镁碱性球团矿强度的影响规律。结果表明:在固定碱度为1.0的前提下,随着MgO含量的增加,高镁碱性球团矿焙烧球液相生成量减少;庙沟矿、高镁粉及高钙粉孔径分布全在1~50 nm之间,属于介孔且相对高镁粉及高钙粉,庙沟矿的比表面积较小。球团矿生球机械强度呈先增大后减小的趋势发生变化;焙烧球强度呈先上升后下降的趋势发生变化,且在碱度为1.0,MgO含量为1.0%时强度达到最大。     

铁矿粉FeO含量的变化对其球团矿性能的影响

通过进一步磁选,改变铁矿粉的FeO含量以后,对其球团矿预热焙烧性能的变化开展试验研究。研究结果显示:选磁前,其FeO含量低,焙烧时需要的预热温度高,要达到1 100℃以上,预热球强度才能达到400N/P以上;对该矿粉进行磁选加工处理后,即将其w(FeO)提高近5%后,其预热温度可降低近20℃左右。     

球团矿还原膨胀率影响因素分析

球团矿在还原时易发生异常膨胀，这是制约其在高炉中大量使用的重要因素，为此主要研究了不同SiO₂含量、碱金属含量和焙烧温度对还原膨胀率的影响，以寻找球团矿还原膨胀率较低时的最佳成分含量以及热工制度。结果表明，球团矿还原膨胀率随SiO₂含量的升高而降低，SiO₂质量分数为5.0%时，还原膨胀率只有11.39%;SiO₂质量分数降到1.8%时，还原膨胀率则提高到了60.67%。碱金属对还原膨胀率而言为不利因素，碱金属质量分数达到1.680%时，球团矿还原膨胀率显著升高到61.08%;碱金属质量分数仅为0.045%时，球团矿还原膨胀率为13.62%。还原膨胀率随着焙烧温度的升高呈先减小后增大的趋势，当焙烧温度为1 260℃时，还原膨胀率达到最低，为11.35%。研究结果对降低球团矿还原膨胀率、保持高炉内炉料稳定和透气性具有一定意义。     

高镁碱性球团矿冶金性能试验研究

为了优化唐山建龙高炉炉料结构和改善镁质酸性球团矿质量,运用Fact Sage热力学模拟软件探索了球团焙烧过程中液相量的变化规律,同时采用本地磁铁矿为原料,通过配加镁基、钙基熔剂,研究了MgO含量及碱度对高镁碱性球团矿冶金性能的影响规律。结果表明:固定MgO含量为1.0时,随着碱度提高,球团中铁酸钙生成量增多,同时铁酸钙占总液相量的比例增加;荷重软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性呈先上升后降低的趋势,并在碱度为1.0时达到最佳。固定碱度为1.0时,随着MgO含量增加,铁酸钙生成量减少,其所占总液相量的比例也降低;软化初始温度升高,软化区间先变窄后变宽;低温还原粉化及还原性能得到改善。总体而言,碱度控制在1.0且MgO含量为1.0%时,高镁碱性球团矿的冶金性能最优。     

改善鞍钢球团矿冶金性能的研究

对带式机酸性球团矿添加含MgO添加剂的造球、焙烧和冶金性能研究表明,在带式机目前焙烧工艺制度条件下,MgO／SiO2比值在0．45～0．6时,球团矿抗压强度高于2500N／个,还原膨胀率大幅度降低;随着MgO／SiO2比值的升高,低温还原粉化率RDI＋3.15、RDI＋6.3提高;900℃还原度提高。当MgO／SiO2比值为0．45时,球团矿的综合冶金性能较好。     

含氟氧化镁球团矿的研究与实践

进行了自产含氟精矿配加轻烧白云石粉生产含氧化镁球团矿的研究试验。实验室研究表明：配加轻烧白云石粉之后,生球成球性能有所改善;在焙烧温度相同时,成品球的抗压强度随MgO含量的增加而降低。当球团矿中MgO含量相同时,在1150～1250℃的焙烧温度区间内,其成品球抗压强度随焙烧温度的升高而升高,但当温度达到1250℃以上时,其抗压强度随焙烧温度的升高而降低。通过在包钢162m^2带式焙烧机进行生产以及在包钢2200m^3级高炉冶炼实践,高炉炉况稳定顺行、高产,煤气利用改善,焦比降低,炉渣脱硫与排碱效果改善。     

碱度对球团矿冶金性能的影响

试验结果表明，球团矿的软熔开始温度随碱度升高而升高，在焙烧温度低时，还原率亦随碱度升高而升高，焙烧温度高时，由于渣相出现使ＣａＯ／ＳｉＯ_２＝０．５～１．０时还原率降低。急冷易导致软化开始温度降低，故冷却不宜太快。     

球团矿抗压强度对其冶金性能的影响

对一种细粒度磁铁精矿粉制备的生球团,通过调整其预热及焙烧工艺参数,生产出不同抗压强度的球团矿,并对其孔隙率以及还原度和还原膨胀率进行了测定。试验结果表明,随着球团矿抗压强度的提高,其孔隙率呈下降趋势,其900℃还原度也呈下降趋势,而还原膨胀率变化不大。对不同抗压强度球团矿的矿相进行了测定,结果表明,预热时间的延长,使球团初期的预热氧化过程更加完全,Fe2O3微晶键更好地发育和长大,而焙烧温度的升高,则可以促进后期Fe2O3的再结晶和长大,提高晶键互连程度,晶粒紧密连接成片,孔隙率下降,使焙烧球团具有较高的抗压强度,但结构致密,变得难以还原。