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对酸性球团矿冶金性能的影响

球团矿中适宜的MgO含量能改善其冶金性能,有利于高炉的冶炼,因此,在球团矿中寻求适宜的MgO含量至关重要。试验采用研山三系列铁精粉、白云石粉及高镁粉混合造球,配以铁矿石冶金性能综合测试仪、XRD和金相显微镜等测试手段,探究MgO含量对酸性球团矿冶金性能的影响规律。结果表明:随着MgO含量的增加,酸性球团矿的低温还原粉化和还原性得到改善;酸性球团矿的抗压强度在MgO含量为2.0%时最好,可达到3 050 N;当MgO含量在1.8～2.0%时,球团矿的矿物组成较好,铁酸钙含量较多,赤铁矿结晶较完善。     

MgO对生球质量和球团矿抗压强度的影响

通过采用A精粉、B精粉和轻烧白云石改变球团矿中MgO含量来研究MgO对生球质量和酸性球团矿抗压强度的影响。研究发现:生球的抗压强度和落下强度随着MgO含量的增大先降低后升高,热爆裂温度先升高后降低,生球质量的变化主要与矿粉的比表面积等基础性能相关;经过焙烧的球团矿抗压强度随着MgO含量的增加而降低,一分部Mg原子进入到赤铁矿晶体中并替代了Fe原子,Mg-O键键强低于Fe-O键键强,同时一少部分MgO进入到渣相中破坏了硅酸盐网络结构,改善了渣相的流动性,其中一部分渣相分散到赤铁矿晶粒之间,其它渣相互聚集一起,冷却后渣相和赤铁矿晶粒间空隙增大,导致球团矿抗压强度降低。     

酸性球团矿烧结机焙烧新工艺

高品位铁精矿配加膨润土造球，以固体煤粉为燃料，成功地实现了烧结机焙烧酸性球团矿。取得了如下主要技术经济指标，烧结机利用系数１．６７ｔ（ｍ＾２．ｈ），成品率７６７８％ＩＳＯ转鼓强度７０．３７％。固体燃耗５７．４７ｋｇ／ｔ，球团矿铁品全６２．３８％，ＦｅＬ１１．９３％，还原性指数Ｒ１５５．３８％，低温还原粉化指数ＲＤＩ＋３．１７８．１５％，还原膨胀率１０．０８％，矿相分析表明：所制备的酸性球团矿主要靠     

润磨预处理对改善MgO球团矿预热焙烧性能的影响

 通过在铁精矿粉中配加镁质粘结剂进行了生产镁质球团矿的试验研究。研究结果表明,与酸性球团矿相比,配加镁质粘结剂生产MgO球团矿时所需要的预热温度和焙烧温度均较高,且焙烧时间也较长。但对铁精矿和镁质粘结剂混匀进行润磨预处理能改善MgO球团矿预热焙烧性能。混合料经润磨预处理后,球团矿预热温度能降低80℃,焙烧温度至少能降低30℃,焙烧时间至少能缩短4min。     

MgO对球团矿质量的影响

通过对临钢两种磁铁精矿球团焙烧及冶金性能研究表明，在最佳试验条件下，MgO含量在2．8％（塔儿山矿60％）以下时，球团矿抗压强度能达到2000N／个。并且随着MgO含量增加，球团矿抗压强度下降，而冶金性能得到改善。     

提高MgO质酸性球团矿质量的途径

本文论述了MgO质酸性球团矿冶金性能上的优点，建议马钢开发MgO质酸性球团、改善球团矿质量，并就可能存在的问题提出了相应的对策。     

带式烧结机焙烧的酸性球团矿矿物组成及结构

研究了涟钢40m^2带式烧结机上试生产的酸性球团矿的矿物组成和结构。该厂酸性球团矿以Fe3O4和Fe2O3的再结晶固结为主，呈交织结构，强度高，是一种可与高碱度烧结矿搭配使用的优良炉料。     

加硼MgO质酸性球团矿的冶金性能

MgO质酸性球团加入含硼添加剂后(MgO/SiO_2=0.5),球团矿滴落温度保持原来的较高水平,熔融区间加宽或不变,但软熔层透气性明显改善,因此软熔性更好,虽然球团矿的中、高温还原性有所降低,但仍超过或不低于普通酸性球团矿。     

MgO添加方式对镁质球团矿的影响

 为了获得优质镁质球团矿,在添加0.7%新型复合黏结剂的条件下进行了MgO添加方式(菱镁石粉、轻烧镁粉)对造球过程、氧化焙烧及冶金性能影响的试验研究。结果表明,复合黏结剂改善了生球指标、提高了球团矿铁品位,球团矿中w(TFe+MgO)质量分数提高0.65%;当w(MgO)/w(SiO₂)为0.14～0.24时,球团矿添加菱镁石粉改善了生球落下强度、提高了球团矿还原性,MgO添加方式对抗压强度的影响很小,球团矿添加菱镁石粉、轻烧镁粉都降低了还原膨胀率,改善了低温还原粉化指标、熔滴性能。     

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。     

化学成分对球团矿抗压强度影响的研究现状

综述了不同化学成分对球团矿抗压强度的影响。结果发现:球团矿抗压强度的获得主要由赤铁矿晶粒的互连晶决定,改变球团矿的化学成分,球团矿中矿物组成和赤铁矿晶粒间的连晶程度发生改变,进而使球团矿的抗压强度受到影响。本文加深了对球团矿抗压强度获得的认识,可为通过配矿来提高球团矿的强度提供其理论基础。     

焙烧工艺对球团矿还原性能的影响

针对承钢球团矿的原料特点,研究了不同膨润土配比和焙烧工艺条件对承钢钒钛磁铁矿球团还原性能的影响。试验结果表明,承钢竖炉球团造球过程中,膨润土配比控制在2%~3%之间,焙烧温度控制在1 200~1 250℃,焙烧时间控制在30 min,对球团矿的中温还原性有利。     

碱性球团矿抗压强度及粒度对其还原膨胀率的影响

链箅机-回转窑工艺生产的不同粒度碱性球团矿性能研究表明,14～16 mm的大粒度球团矿的还原膨胀率明显低于8～12 mm的小粒度球团矿,且大粒度14～16 mm球团矿的抗压强度远高于小粒度球团矿。为研究球团矿粒度及抗压强度对球团矿还原膨胀率的影响,在实验室条件下,通过调整焙烧工艺参数,制备不同粒度、不同抗压强度的碱性球团矿,对其还原膨胀率进行测定。研究结果表明,碱性球团还原膨胀与抗压强度相关性较大,受球团粒度影响较小。     

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。     

添加MgO对球团矿成球性能及强度的影响

为改善球团矿的冶金性能,在实验室进行了添加富含MgO物料以提高球团矿MgO含量的试验。不同球团矿试样中m（MgO）／m（SiO2）比值分别为0．09、0．16、0．25、0．34,对其成球性能、生球质量、成品球抗压强度等做了试验。结果表明：添加轻烧氧化镁以提高球团矿中MgO的含量,对球团矿的成球性能、生球质量有有利影响,但在相同的焙烧条件下,会对抗压强度带来不利影响。     

内配煤对酸性球团矿的影响

采用微型烧结试验方法，通过分析酸性球团矿矿物组成和显微结构与其性能之间的关系，研究了燃料配加方式对酸性球团矿固结的影响。结果表明，燃料配比为4％时，若铁精矿平均粒度较粗，采用燃料分加能提高球团矿质量；若精矿粒度较细，则应考虑燃料全部外滚。     

MgO添加方式对改善球团矿冶金性能的影响

 为改善球团矿的冶金性能,进行了含MgO球团矿的冶金性能试验研究,分析了不同MgO添加方式造球工艺的效果。结果表明,在合理的MgO添加方式下,对含MgO球团矿,氧化镁含量由0.6%提高到1.8%后,球团矿RDI+3.15由62.2%增加到约75%,还原度RI由34%增加到45%～53%（900℃还原1h）,还原膨胀指数RSI（还原度40%）由23%降低到约20%,且软熔温度明显提高,冶金性能改善。认为提高氧化镁含量的方式应当是菱镁石或含MgO精矿粉,避免添加白云石。     

提高球团矿抗压强度的生产实践

为改善高炉炉料结构和实现精料方针，必须提高高炉炉料中的球团矿配加量。但球团矿的质量对高炉冶炼有着至关重要的影响。尤其是近两年公司几座高炉都进行了扩容改造，新扩容的3^#高炉已达到460m^3，因此对球团矿的质量要求也越来越高。球团矿抗压强度是其主要的理化巾串能指标之一，对高炉冶炼是否顺行有着重要的影响。