含钠球团矿还原膨胀机理

在恒温和升温条件下分别用40%CO-60%N_2和100%H_2这两种不同的气体进行了合成含钠赤铁矿球团矿还原膨胀的研究。用上述两种不同气体还原时球团矿的膨胀特性截然不同,膨胀率也完全不同。可以用局部化学反应和非局部化学反应所造成的不同膨胀特性来解释。合成球团矿中添加少量钠,催化了赤铁矿-磁铁矿相变,削弱了球团矿晶粒间的连接,导致巨大的膨胀和碎裂。     

硫对酸性球团矿高温软熔性能的影响

在荷重还原条件下研究了H_2S气体对7种工业球团矿和一种纯赤铁矿球团高温软熔性能的影响。研究结果表明:含有H_2S的还原气体对球团矿的高温性能会带来不利的影响。例如:在35%CO—65%N_2的混合气体中仅含0.1%的H_2S,尽管它并不影响还原速度,但是由于软化会明显地增加球团矿的收缩速度,通过实验研究发现,FeS能与FeO形成低熔点共晶体液相,这是引起球团矿收缩的主要原因。     

脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响

研究了脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响.以纯铁矿物为原料采用压块-焙烧-还原方法进行的研究表明:纯赤铁矿团块的还原膨胀率明显大于纯磁铁矿团块;CaO、SiO2、MgO、Al2O3可显著降低赤铁矿团块的还原膨胀率;SiO2、MgO可在一定程度上降低磁铁矿团块还原膨胀率,CaO、Al2O3则使磁铁矿团块的还原膨胀率增大.在此基础上研究了赤铁精矿为主配加磁铁精矿制备的氧化球团矿的还原膨胀性能,确定了抑制球团矿还原膨胀的适宜添加物及其用量.对CaO导致球团异常膨胀的机理进行了探讨:在浮氏体还原成金属铁的过程中,固溶于铁氧化物晶格中的Ca2 会促进"铁晶须"的生成与发展,导致球团产生异常膨胀.     

ISO/DP4698(铁矿球团矿还原膨胀)部分参数验证试验

本文研究了还原气体中杂质O_2、CO_2,H_2、H_2O含量对球团矿膨胀的影响,比较了直径法、排水法和OKG法球团矿体积测定方法,并对膨胀测定装置的稳定性进行了试验。     

铁精矿氧化球团在赤铁矿—磁铁矿还原阶段的膨胀和粉化

赤铁矿属于六方晶系,a轴、c轴长度不等,存在着各向异性的特点。因此在赤铁矿→磁铁矿的还原阶段,其还原速度和还原膨胀存在着各向异性。特别是赤铁矿中固溶有其它元素时会造成赤铁矿晶胞发生畸变,内应力增大,各向异性增大。在还原时a、c方向的还原速度和膨胀速度的各向异性增大,因而导致了球团矿的膨胀和粉化。     

钒钛磁铁矿球团膨胀特性和微区应力

用HTV型膨胀仪和X射线衍射法研究了几种攀枝花球团矿膨胀性能以及球团矿膨胀与微区应力的关系。测定了攀枝花氧化球团矿、氧化钠化球团矿和浸钒后球团矿的膨胀特性。利用X射线粉末法和衍射仪法,研究了球团矿还原膨胀与铁氧化物微区应力和晶格畸变关系。 1.球团矿膨胀性能     

球团矿恒温和升温直接还原膨胀行为试验

 将球团矿分别在900 ℃恒温和升温试验条件下还原,研究了球团矿的还原膨胀行为;分析了2种温度条件下球团膨胀机理;对比了2种条件下的试验结果,观察分析了还原后球团的外观和微观组织形貌,得到了导致2种温度条件下球团膨胀差异的原因。研究结果表明：恒温还原球团的最大膨胀值为18.3%,升温还原时为8.3%,恒温还原球团的膨胀行为更加明显;裂纹和气孔的形成以及金属铁的析出形态差异是造成膨胀差异的主要原因。由此得出,为了得到与实际生产相近的还原膨胀行为,球团矿应该在升温条件或模拟的生产条件下进行还原试验。     

白云鄂博铁球团矿异常还原膨胀的机理

通过对比白云鄂博铁矿、精矿及还原前后球团矿的显微结构,对白云鄂博球团矿异常还原膨胀的机理进行研究。研究结果表明,球团矿气孔中挥发分的爆发扩大了基体裂块间的孔隙,加快了还原气体的扩散,增加了反应面积,使还原速度加快,从而导致了球团矿恶性膨胀。白云鄂博球团矿的“挥发分膨胀理论”是一种全新的理论,对抑制白云鄂博球团矿的恶性膨胀具有重要指导意义。     

钒钛磁铁矿球团灾难性膨胀及其消除办法的研究

某些高品位铁精矿球团在用气体(H_2或CO或其混合物)还原时发生所谓的灾难性膨胀的问题,早已多有报道.以钒钛磁铁矿为原料的球团的还原膨胀性质的研究尚未进行过.为解决钒钛磁铁矿球团竖炉直接还原过程中发生的灾难性膨胀问题,在实验室中用光学投影法研究了氧化钠化球团还原时的特性.不附加任何添加剂的氧化球团(TY)升温还原到550～750℃时发生正常膨胀,最大线膨胀率为4～7%.添加5～6%芒硝的氧化球团(6NTY)在同样条件下发生灾难性膨胀,最大线膨胀率15～30%,膨胀后的球团严重粉化,一触即溃.但6NTY球团在高于～1100℃恒温还原时,仅作正常膨胀.用控制气体还原位的方法分步还原实验结果表明,6NTY球团的灾难性膨胀及TY球团的正常膨胀都是发生在赤铁矿-磁铁矿转变阶段,这与国外研究者提出的在浮土体-金属铁阶段生成的铁须导致球叫灾难灶膨胀的观点不同.用弱还原性气氛(例如CO/CO_2=1/99的还原气体)对球团作磁铁矿化处理,消除了赤铁矿,从而完全消除了灾难性膨胀.磁铁矿化球团(6NTM, 6NTYM, 6NTYVM)的还原膨胀值仅～1.5%,相当于球团的热膨胀值.提出了磁铁矿化指标α=Fe~(3+)/TFe-0.70TiO_2作为事先检验球团还原膨胀性质的判据.研究结论已为四川省冶金研究所进行的扩大试验结果所证实.     

鞍钢炉料冶金性能动态热模拟试验研究

按球团矿在鞍钢2 580 m3高炉内不同高度位置的温度条件、气氛及停留时间,在实验室动态模拟了炉料在高炉内的升温还原变化过程。通过球团升温还原膨胀试验、不同温度下恒温还原试验和900℃标准检测结果对比分析,得出了在高炉条件下的还原膨胀率低于检验标准的900℃膨胀率;鞍钢球团矿还原膨胀在正常范围内,但对弓一球团还原膨胀也应引起重视。鞍钢高炉使用酸性球团矿的配比在20%~30%时,熔滴性能相差不大。高炉使用球团矿比例由25%提高到30%后,炉况波动的主要原因不在于球团矿比例增加。通过生产一定镁或钙含量的球团均可降低球团矿还原膨胀及改善熔滴性能,从而可提高球团矿使用比例。     

铁矿球团适宜MgO／SiO2比值的试验研究

在实验室条件下对不同MgO／SiO2比值（0．044、0．380、0．540）的酸性球团进行试验研究。试验结果表明,随着MgO含量的增加,球团矿低温还原粉化率指标有所改善,还原膨胀指数明显降低,球团矿的软融开始温度提高、软化区间变窄。当球团矿MgO／SiO2为0．45—0．55时,其高温冶金性能改善。     

鞍钢炉料冶金性能态热模拟试验研究

 按球团矿在鞍钢2580m3高炉内不同高度位置的温度条件、气氛及停留时间,在实验室动态模拟了炉料在高炉内的升温还原变化过程。通过球团升温还原膨胀试验、不同温度下恒温还原试验和900℃标准检测结果对比分析,得出了在高炉条件下的还原膨胀率低于检验标准的900℃膨胀率;鞍钢球团矿还原膨胀在正常范围内,但对弓一球团还原膨胀也应引起重视。鞍钢高炉使用酸性球团矿的配比在20%～30%时,熔滴性能相差不大。高炉使用球团矿比例由25%提高到30%后,炉况波动的主要原因不在于球团矿比例增加。通过生产一定镁或钙含量的球团均可降低球团矿还原膨胀及改善熔滴性能,从而可提高球团矿使用比例。     

鞍钢使用大比例赤铁矿生产氧化球团的研究

针对鞍山矿业大孤山球团厂生产氧化球团用磁铁矿不足的问题,进行了大比例赤铁矿生产氧化球团的实验室研究和半工业化链蓖机—回转窑生产试验.实验室研究结果表明,鞍千赤铁矿配比不超过40%时,球团矿抗压强度大于2 500 N/个,低温还原粉化指数RDI+3.15大于82.05%,还原膨胀指数RSI小于15.02%,均能满足现代化大高炉生产的要求.工业试验表明,鞍千赤铁矿配比不超过40%时,生产稳定,产品质量全面满足鞍钢炼铁原料的技术要求.2011年进行了推广应用,生产实际结果表明,2011年比基准期增长创效4.2亿元.     

不同巴润精矿配比球团矿的还原膨胀试验研究

对不同巴润精矿配比球团矿的还原膨胀进行了试验研究,结果表明,球团矿的还原膨胀率与巴润精矿的配比呈显著的正相关。球团生产配加巴润精矿时,其配比应控制在30%以内。巴润精矿球团矿的还原膨胀率高主要是由于巴润精矿中含有较高的挥发组分所致,挥发组分还原膨胀的观点,可以圆满地解释白云鄂博铁精矿引起的球团矿的恶性膨胀,是对球团矿还原膨胀理论的完善和创新。     

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。     

配加膨润土抑制球团矿还原膨胀的试验研究

研究了不同巴润精矿配比条件下,膨润土配比与还原膨胀率的关系。结果表明,膨润土对配加巴润精矿球团矿的还原膨胀率有明显的抑制作用,当巴润精矿配比提高时,相应提高膨润土配比就能将球团矿的还原膨胀率控制在正常膨胀范围内。     

鞍钢球团配加白云石熔剂的研究

以鞍钢生产用原料条件为基础,针对不同碱度配比白云石熔剂性球团矿、白云石不同添加量的生球性能进行研究,采用数学优化方法确定添加白云石球团的焙烧制度;同时对球团矿低温粉化性能、还原性能、膨胀性能和荷重软化性能进行了研究;试验得出配加白云石的熔剂性球团质量良好。     

钛磁铁矿球团矿用H_2—CO气体还原的数学模型

本文提出了用H_2—CO混合气体还原球团矿的一界面未反应核数学模型;在试验条件下求出了对钛磁铁矿中性焙烧球团矿,用混合气体还原时模型中有关参数计算的经验公式。模型计算值与实验结果得到了满意的吻合。论文对球团矿的界面化学活化能,球团内扩散活化能,以及球团矿还原速率的控制环节进行了分析和讨论。     

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...     

赤铁矿组织的显微力学性能及对球团强度的影响

球团矿的固结方式主要是赤铁矿的固相固结,即通过赤铁矿的再结晶互相连接,使球团具有一定的强度。为了研究赤铁矿形态对球团强度的影响,将球团矿内的赤铁矿按形态分为:大颗粒赤铁矿、互联状小颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构。研究了2种球团中不同形态赤铁矿的显微硬度和断裂韧性,分析了不同形态赤铁矿的显微力学性能,进而探讨了赤铁矿形态对球团矿强度影响的机理。实验结果表明,大颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构具有很好的综合显微力学性能。在球团氧化焙烧过程中,应适当增加残存磁铁矿的比例,以增加交织结构在球团矿内的含量;同时尽可能增加赤铁矿再结晶互联时间,以改善赤铁矿的互联状况,促进大颗粒赤铁矿的形成,从而提高球团矿的抗压强度。