高配比磁铁精矿烧结技术的研究进展

随着传统高品位铁矿石资源的日趋枯竭,烧结用铁矿石资源已经从赤铁矿类型逐渐转变为复杂综合的铁矿类型。但某些铁矿石的杂质和烧损较高,细粒级比例较多,严重影响了烧结性能和烧结矿质量,如烧结矿品位、强度和固体燃耗等。磁铁精矿具有含铁品位高、杂质低的特点,而且在氧化时能够释放出大量的热量。配加磁铁精矿不仅可以改善烧结矿质量,而且还具有减少烧结燃料消耗的潜力。然而,大多数磁铁精矿是经过处理后的铁矿粉,其粒度非常细,会对烧结料层透气性产生很大的负面影响,从而影响烧结过程,不利于烧结生产率的提高。在调查了磁铁精矿烧结特性的基础上,回顾和评论了高配比磁铁精矿烧结技术的最新进展,包括添加剂技术、原料预处理技术、预造块技术、复合烧结技术、气体燃料喷吹技术、双层预烧结技术等。通过分析烧结料层的透气性和控制烧结过程中的化学反应,论证这些新技术在高配比磁铁精矿烧结中的潜力,期望充分发挥磁铁精矿的优点,改善100%磁铁精矿或高配比磁铁精矿烧结混合料的烧结性能,为高生产效率条件下生产出优质低耗的烧结矿提供理论依据和技术方案。     

高品位巴西铁精矿粉在烧结生产中的应用研究

对某巴西精矿的烧结特性和烧结规律进行了试验研究与分析,结果表明:该精矿是1种高铁低硅矿粉,有利于提高烧结矿品位,但其烧结性能较差,对烧结矿转鼓强度、成品率及冶金性能有不利影响。将该精矿配比控制在5%以内,同时将碱度和水分按上限控制,有利于提高烧结矿产量和质量。     

承德钒钛磁铁矿低碱度烧结试验研究

通过烧结杯试验研究了承德钒钛磁铁矿的低碱度烧结过程和烧结矿质量,探讨了低碱度钒钛烧结矿替代球团的可行性。结果表明：与高碱度钒钛烧结矿相比,低碱度钒钛烧结矿的成品率高、强度好、低温还原粉化性能好,可以满足高炉冶炼要求。但其垂直烧结速度慢,w（FeO）高。碱度控制在0.8,配碳量控制在3.4%～3.6%,配加20%的澳矿粉可以取得较好效果。     

钒钛烧结料床竖向不均匀烧结

通过对钒钛烧结料床的不同料层进行测温,研究了不同深度烧结料成矿过程的温度变化曲线,利用火焰前锋速度和成矿前锋速度两个参数评价了台车竖向烧结的不均匀程度.结果表明:随着料层深度的增加,火焰前锋和成矿前锋迁移速度下降,说明台车下部料床的结构变化大,烧结透气性恶化;加强偏析布料效果,增大台车下部料粒的平均粒度和热态强度,对提高钒钛矿烧结利用系数至关重要.同时,对不同深度处的烧结矿进行矿相分析表明,钒钛烧结矿由磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙、硅酸钙、钙钛矿和玻璃相六种主要矿物组成,随着料层深度的增加,磁铁矿、硅酸钙和钙钛矿含量增多,铁酸钙和赤铁矿含量下降.     

碱度对高铬型钒钛矿烧结过程的影响

针对某钢铁厂高铬型钒钛烧结矿适宜碱度的确定问题,利用烧结杯试验,在新的配矿条件下分别对高铬型钒钛磁铁烧结矿的生产指标、烧结矿强度以及烧结矿荷重软熔性能在不同碱度下进行了研究.结果表明:随着高铬型钒钛烧结矿碱度由1.5增加到2.3,烧结成品率、抗磨指数下降,垂直烧结速度、利用系数、转鼓强度均有提高;烧结矿的还原粉化指数RDI-0.5和RDI-3.15指标降低,而RDI+6.3提高;软熔带下移,软熔区间变窄,透气性提高,对于高炉顺行有积极的意义.通过分析不同碱度下烧结矿的各项指标,指出高铬型钒钛烧结矿碱度控制在1.9~2.0比较适宜.     

钒钛磁铁矿低硅烧结试验研究

低硅烧结由于液相量减少而使烧结矿强度下降,低温还原粉化恶化,产量、质量指标变差。钒钛磁铁矿低硅烧结试验表明,当烧结矿品位由49.10%上升到51.70%,w(SiO2)由5.07%下降到3.84%时,转鼓指数由78.10%下降到66.70%,固体燃耗由58.4 kg/t上升到64.83 kg/t,利用系数先由1.239t/(m2.h)上升到1.363 t/(m2.h)而后又下降到1.317 t/(m2.h)。烧结矿铁酸盐含量减少,硅酸盐含量同时减少,显微结构变得极不均匀,裂纹发展,还原性得到改善,但低温还原粉化率也上升。而烧结矿软化温度、熔化温度均上升,软熔温区和熔滴区间变薄,这有利于高炉冶炼。w(SiO2)降低后采用提高碱度、添加硼化物、使用活性灰、提高料层厚度等强化措施,各项性能指标均优于基准期。     

富氧条件下高精粉配比对烧结指标及冶金性能的影响

为了深入研究富氧条件下磁铁矿配比对烧结矿烧结指标和冶金性能的影响,采用烧结杯试验、还原和软熔设备研究了不同磁铁矿配比下的烧结指标、还原性、低温还原粉化与软熔特性。试验结果表明,随着磁铁矿粉配比由0提升到56.4%,小于10 mm粒级烧结矿所占比例下降,大于40 mm粒级烧结矿所占比例有较大的波动,烧结料面富氧后成品烧结矿所占比例增加;垂烧速度由22.35 mm/min下降到15.87 mm/min,成品率先由73.88%升高到79.08%,后又下降到77.49%,利用系数在矿粉A配比为32.4%时达到最高,转鼓指数由59.26%上升到76.09%,收缩率和烧损随着矿粉A配比提高显著降低;富氧和增加磁铁矿配比共同导致烧结时间延长和转鼓指数的提升,随着矿粉A配比由0增加到56.4%,烧结矿的还原性由88.51%下降到82.13%,烧结矿的低温还原粉化指数由74.70%升高到了80.75%,软熔温度上升,软熔区间有下移趋势,且软熔区间变窄,滴落速度整体上呈现出下降趋势,熔滴滴落量降低,熔滴特性的变化主要是由于烧结矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)提...     

承钢高碱度钒钛磁铁矿烧结性能研究

承钢钒钛磁铁矿烧结面临的两大问题是机械强度差、低温还原粉化严重。从烧结过程、矿物组成、矿物结构、烧结矿强度和低温还原粉化几个方面对承钢高碱度烧结进行研究,得出碱度在2.0~2.3时转鼓强度与低温还原粉化率出现了低洼区现象,生产要避免此区间。     

高钒钛磁铁精矿配比烧结强化的研究

在烧结配加较高配比的攀精矿时,烧结矿产量、质量下降,为研究强化烧结的措施,采用烧结杯开展了试验研究。通过优化原料结构、强化制粒、强化低温成矿等试验,得出攀精矿配比55%~58%时切实可行的强化技术措施:1)添加1.2%左右的生物质B或1.6%左右的生物质D;2)添加0.2%左右的复合粘结剂B或1.0%左右的复合粘结剂LF;3)添加1.5%左右的液态粘结剂1号;4)用FMG替代澳矿。综合比较,在攀精矿配比55%~58%的条件下,采取添加1.0%左右的复合粘结剂LF或1.6%生物质燃料D进行强化烧结,可以稳定提高烧结矿产量、质量。     

w(MgO)对含钒、钛烧结矿强度和烧结过程的影响

研究了w(MgO)对承钢含钒、钛烧结矿的矿物组成、矿物结构、烧结矿强度和烧结过程的影响,发现提高烧结矿中的w(MgO)对于提高承钢高碱度烧结矿的产量和改善烧结矿的质量都是十分不利的.考虑到高炉冶炼的需要,承钢烧结矿中的w(MgO)应控制在2.0 %左右.     

铁矿石高温烧结基础特性评价方法的国外研究进展

 随着全球优质铁矿石日益减少、资源禀赋变差,国内外钢厂普遍面临着烧结原料供应不稳定、铁矿石性质波动大、原料结构频繁变化等问题,对烧结生产、高炉冶炼和产品质量产生了极大的不利影响。因此,开展铁矿石烧结性能评价研究具有重要的现实意义。铁矿石烧结基础特性可分为冷态特性和高温特性两大类,前者主要包括铁矿石的化学成分、粒度组成、矿物学特性等常温性质,后者主要包括铁矿石的同化性能、液相生成特性等高温成矿行为及实际烧结性能。概述了国外关于铁矿石高温烧结基础特性评价方法的研究进展,系统归纳了不同研究机构提出的评价指标和试验方法。已有研究表明,现有基于团块烧结法的评价方法虽然对铁矿石不同的烧结行为分别进行了深入研究,但未能在其与铁矿石的实际烧结性能之间建立起准确可靠的关系,主要原因在于,对影响铁矿石实际烧结性能的最关键因素把握不准,同时对烧结过程的模拟性有待提高。因此,揭示铁矿石基础特性与其烧结性能的内在联系,首要前提在于必须深入研究和把握“铁矿石-制粒物料-烧结矿”不同阶段物料性质的传递规律,查明影响铁矿粉烧结过程的主要因素,这对找准高温烧结基础特性研究的切入点具有十分重要的意义。     

配加高比例超细精矿粉对烧结的影响

为了充分利用自产资源,进行了高比例超细精矿粉对烧结影响的试验。结果表明:随着精矿粉配比的增加,烧结矿的产量、质量指标呈下降趋势,当精粉率超过70%时,烧结负压升高,烧结速度降低,利用系数下降了8.6%,转鼓强度降低3%以上;随着精粉配比的增加,烧结时混合料所需水分增加,且适宜区间变窄,水分的控制难度增大;特别是全精粉烧结时,适宜水分质量分数的波动范围只有±0.25%,当水分控制不稳定时出现熄火、烧结过程停滞的现象。     

武钢三烧原料结构及其对烧结生产的影响

对武钢股份公司烧结厂三烧车间所用铁矿原料的物化性能和配矿结构进行分析,结合主要生产指标,寻找有利于烧结生产的配矿结构,减少烧结生产波动,为提高烧结矿产量创造了条件。     

[w(TiO2)]对高钛钒钛磁铁烧结矿性能的影响

 为了探索在现有原料条件下不同[w(TiO2)]对高钛型磁铁矿烧结性能的影响,采用粒度组成与攀精矿相近的钛精矿改变其[w(TiO2),]消除了烧结料粒度变化对试验结果的影响,真实反映[w(TiO2)]的影响规律。通过试验得出,在保持烧结矿高碱度与其他成分基本不变条件下,当烧结矿[w(TiO2)]为6%～10%时,随着[w(TiO2)]增加,混合料初熔和熔化温度均上升,烧结矿强度和成品率下降,低温还原粉化率上升,还原性降低,熔滴性能变差,储存性能变化不大;钛赤铁矿、铁酸钙质量分数减少,钛磁铁矿以及含钛矿物钙钛矿、钛辉石、钛榴石质量分数增加;烧结矿的孔洞增加,矿物形态和结构变差。     

武钢配加进口磁铁矿的烧结基础特性试验研究

在6种矿粉烧结基础特性研究的基础上,将主矿相为磁铁矿的某进口矿粉分别与武钢常用的另外5种铁矿粉按质量1∶1比例搭配,研究其烧结基础特性。通过对比分析搭配矿粉的流动性、粘结强度、连晶特性和铁酸钙生成能力等性能,研究其烧结互补效果及变化趋势,并结合烧结性能评价提出了搭配使用方案。     

Improvement of sintering performance of sinter mixtures containing high ratio of specularite fines

Although specularite fines possess high iron grade and low impurities, their granulation performance was poor so that the ratio of specularite fines is kept below 20% in sinter ore blends because of low permeability and productivity and weak strength. In order to increase its ratio in sintering, binders were used to improve the granulation performance of sinter blends containing high ratio of specularite fines in sintering pot test. Results show that cold permeability of the sintering bed increases by 19. 05% by adding 0. 65mass% bentonite or by 27. 98% by 0. 55mass% BF composite binder respectively when 36 mass% specularite fines are proportioned in sinter blends. In addition, the hot permeability is also improved by adding bentonite or BF composite binder, respectively, resulting in an increase in the productivity of 11. 67% and 7. 50% as well as an decrease in solid fuel consumption of 2. 82kg/t and 4. 01kg/t, respectively, while the tumble index, chemical composition and metallurgical performance meet the requirement of blast furnace. So using suitable binders is one of effective ways to improve the granulation and sintering performance of sinter ore blends comprising high ratio of specularite fines.     

基于相图分析铁酸钙流动性及烧结矿强度

 摘 要： 铁酸钙黏结相的流动性是维持烧结矿强度的重要因素。由于铁酸钙黏结相没有固定组成，首先根据相图获得不同成分铁酸钙黏结相的熔点和液相量，在不同SiO2质量分数条件下，通过试验分析了流动性与熔点和液相量的关系。结果表明，不同SiO2质量分数的矿石获得最佳流动性的铁酸钙成分和碱度不同；铁酸钙流动性与其熔点呈反比，与其液相量呈正比。在此基础上，通过烧结杯试验考察了不同SiO2质量分数矿石黏结相流动性对烧结强度的影响规律和作用机理。烧结杯试验结果表明，w（SiO2）等于4.30%的铁矿石在碱度为1.8～2.2时，烧结矿强度都比较高；而w（SiO2）等于12.42%的铁矿石在碱度为2.0时处于最高值，过高或过低都会使烧结矿强度明显下降。其根本原因是由热力学性质决定的，低SiO2矿石的液相区间较宽，高SiO2矿石的液相区间较窄，烧结生产中不建议使用高硅矿石。研究结果可为评价黏结相流动性和新矿种的应用提供理论指导。     

包钢厚料层烧结实践

通过采取强化混合料制粒,实施厚料层烧结,提高混合料温度,采取偏析布料等,包钢在全精矿条件下实现了550mm厚料层烧结.烧结工艺技术指标及烧结矿质量明显提高,取得了良好的经济效益.     

近年来济钢炼铁系统的技术进步

面对钢铁行业严峻的市场形势,济钢以铁前系统结构优化、降低生铁成本为核心,围绕经济料生产模式开发出了低品质矿烧结及高炉综合冶炼技术.同时,通过优化烧结燃料结构,降低固体燃耗;优化烧结熔剂结构,减少高炉辅料用量;以及生产酸性烧结矿等措施,大大降低了生铁成本,获得了较好的经济效益.     

Influence of SiO2 on bonding phase fluidity in iron ore sintering

The influence of SiO_2 on bonding phase fluidity was studied by measuring the projected area of tablets prepared using mixtures of fine iron ore and chemical reagents after sintering. The microstructure of samples was observed by optical microscope and SEM. Moreover,the relationship between SiO_2 and bonding phase fluidity and microstructure was analyzed by CaO-Fe_2O_3-SiO_2 system 1 300 ℃ isothermal section diagram. The main experimental conditions are as follows: in the composition of the bonding phase,CaO is 10%,15%,and 20%;SiO_2 is 2% and 6%; sintering temperature is 1 250,1 300 and 1 350 ℃; the sample cooling rate is quick. The results of the study showthat:(1) The fluidity of the binding phase decreases with the increase of SiO_2 content.Moreover,fluidity increases as the sintering temperature increases; however,when the CaO content is 10%( relatively lowproportion),the lifting temperature has limited effect on fluidity improvement.(2) The hematite proportion of the microstructure increases as the SiO_2 content increases.(3) When SiO_2 content increases,the solid phase ratio in the bonding phase grows,while the liquid phase ratio diminishes. Moreover the extension of the SiO_2 content in the liquid phase is larger than that in the solid phase.