不同精矿制备球团矿预热焙烧性能对比分析

为探究不同精矿对球团矿预热焙烧性能的影响,本文选取澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿和智利精矿4种精矿粉制备球团矿,通过分别测定铁精矿成球性指数、生球落下强度、生球含水量、生球抗压强度、熟球抗压强度等指标,并对比分析这4种进口精矿粉制备球团矿的预热焙烧性能,最后根据铁精矿成球性指数提出一种新的配矿思路。试验结果表明:澳精矿球团的生球抗压强度为12.3 N/P,熟球抗压强度为3 030 N/P,为4种单矿球团中最高;智利精矿球团的生球落下强度最高达3.3次/(0.5 m),熟球抗压强度为2 269 N/P,为4种单矿球团中最低,这表明赤铁矿连晶的强度最差。在50%智利精矿分别配加50%的澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿的条件下,不仅能够提高混合矿粉的TFe质量分数和成球性指数等指标,还能够极大提升球团矿的生球抗压强度与熟球抗压强度。     

钙质熔剂对熔剂性球团矿强度的影响

近年来受环境保护政策的影响，熔剂性球团的相关技术开发得到普遍关注。以石灰石和生石灰为钙质熔剂，系统研究了熔剂种类及其添加量对生球、预热球团和成品球团抗压强度的影响规律与作用机理。试验结果表明，无论是采用石灰石熔剂还是生石灰熔剂，生球抗压强度均随着碱度的增加先升高后降低，当碱度R=1.0时抗压强度最高；预热球团的抗压强度均随碱度的增加而降低，延长预热时间与提高温度能提高预热球团的抗压强度。焙烧温度为1 200℃时，成品球团抗压强度随碱度的升高而下降，碱度由0.06(无碱性熔剂，自然碱度)增加至2.0,石灰石球团和生石灰球团的抗压强度由2 212 N/个分别降低至1 070 N/个和1 010 N/个；焙烧温度为1 250℃时，成品球团抗压强度随碱度的升高而先升高后降低，在碱度R=0.5时达到峰值。本试验条件下，熔剂性球团的最佳碱度为0.5、焙烧温度为1 250℃、焙烧时间为20 min。碳酸盐分解产生的CO₂比消石灰(生石灰消化形成)分解产生的H₂O在焙烧过程中对球团内部结构造成的不利影响更大，因此生石灰作为熔剂性球团的钙质熔剂效果更好。研究内...     

熔剂种类对镁质熔剂性球团性能的影响

为了找到不同熔剂之间的适宜搭配,研究不同熔剂之间的两两搭配对生球强度、爆裂温度及抗压强度的影响规律,探索镁质熔剂性球团适宜的焙烧区间;并结合factsage软件确定适宜的液相量,借助XRD分析镁质熔剂性球团的矿相组成阐述了抗压强度变化规律。结果表明:四种不同熔剂搭配时,生球强度均能满足生产需求,高镁粉和高钙粉搭配时,爆裂温度最佳达560℃;高镁熔剂性球团适宜的焙烧温度为1 240℃,适宜的焙烧段较窄约为20℃,且该球团适宜的液相量为5%左右。     

冀东磁铁精粉球团矿的矿相结构研究

对冀东磁铁精粉球团矿的矿相结构进行了系统的研究。结果显示,冀东磁铁精粉焙烧球团矿的主晶相是赤铁矿,焙烧制度和预热制度都影响球团矿的显微特征,当球团矿预热温度950~1 000℃、预热时间20 min时,球团中Fe3O4基本完全氧化,Fe2O3再结晶明显,晶粒开始凝聚。当焙烧温度在1 300℃以上时球团矿有分解型Fe3O4出现,所以焙烧温度应选择在1 300℃以下较为合适。在焙烧温度1 250~1 275℃、焙烧时间大于20 min条件下,球团的抗压强度大于2 000 N/个。     

镁质熔剂性球团抗压强度研究

为改善镁质熔剂性球团矿质量,以某钢厂铁精粉为原料,进行了造球焙烧实验。首先分析了单因素对球团矿抗压强度的影响,然后通过正交实验方法来设计实验方案,利用偏相关分析,剔除次要因素,最后建立了数学模型。结果表明:MgO含量与SiO_2含量每提高0. 1%,球团矿抗压强度分别降低99. 45 N/P、9. 74 N/P;碱度每提高0. 1,球团矿抗压强度降低115. 45 N/P;通过偏相关分析得到,SiO_2含量和研山配比与球团矿抗压强度相关性较小,可以剔除;利用SPSS软件建立了MgO含量、碱度、焙烧温度、高温段焙烧时间与球团抗压强度的回归模型,并利用5组数据对模型进行了验证,预测值和实验值平均误差为3. 1%,为改善镁质熔剂性球团提供了参考。     

MgO及焙烧条件对酸性球团矿抗压强度的影响

采用研山三系列铁精粉、白云石粉及高镁粉混匀造球,通过白云石粉和高镁粉调节酸性球团矿的MgO质量分数,探究不同MgO质量分数和焙烧条件下酸性球团的抗压强度及其变化规律,并得出适宜的成球条件。结果表明:在试验条件下,当MgO质量分数为2.0%时,生球的抗压强度达到最大值;焙烧温度在1 250～1 270℃范围内、冷却速率为15℃/min时球团矿的抗压强度最好;酸性成品球的抗压强度随MgO质量分数的增大呈先升高后降低的趋势,当MgO质量分数为2.0%时,酸性球团矿的抗压强度最好,可达到3 050 N/P。本研究可为推广酸性球团矿应用、改善酸性球团矿质量提供理论依据。     

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。     

石灰石与铁矿粉混磨对碱性球团质量影响的研究

提出了一种生产碱性球团时处理碱性熔剂的方法,即通过石灰石与铁矿粉混合料湿磨的方法,对碱性熔剂进行处理。通过对配加不同比例的熔剂矿粉混磨料的铁矿粉进行造球性能与焙烧性能实验,研究了石灰石与铁矿粉混磨对球团质量的影响。研究结果表明,石灰石和铁矿粉混磨能够得到较细的粒度组成,表面活性增加;使用混磨料后,生球性能指标均有所提高,生球落下强度随着混磨料配比的提高而增加;焙烧球抗压强度能够满足生产要求。     

湛江球团配矿结构分析

湛江球团经过长期的探索,逐步掌握了链箅机-回转窑工艺生产熔剂性球团矿的典型配矿结构。首先,为了控制石灰石的配入量,防止生球在预热段被石灰石分解产生的CO2破坏及避开球团矿产生恶性还原膨胀的碱度区间,适宜的碱度为0.7±0.1。在上述碱度条件下,通过调整配矿结构,控制混合矿中Si O2的含量为2.8%~3.3%,石灰石的加入量为4.1%~4.8%,可确保球团矿在焙烧过程中产生适宜的液相量,从而在较低的焙烧温度下获得抗压强度大于2 500 N/P的优质球团矿,也可避免焙烧后的球团在环冷机均热过程中产生相互粘结,造成环冷机结块、堵料而停机。     

基于高品质铁精矿的配矿球团性能

为生产满足氢基竖炉需求的高品质球团矿，对不同产地的4种高品质铁精矿粉进行化学成分、连晶强度、圆形度、比表面积、粒度、成球性能以及氧化球团制备等进行了研究，在此基础上，设计开展了基于4种高品质铁精矿不同配矿结构的10种配矿系列实验以及球团矿理化性能检测。研究结果表明，山西三石铁精粉不适合进行生球制备实验，并且在氧化焙烧温度1 250℃、焙烧时间30 min条件下，配矿1系列生球综合性能最差，氧化球团矿抗压强度最低、还原膨胀率最高；配矿5系列生球和氧化球团的性能反之，均符合HYL标准还原膨胀率低于15%的要求。综合考虑各项配矿系列生球性能、氧化球团矿抗压强度及还原膨胀率等性能，10种混合配矿方案均符合气基竖炉的生产要求，在实际生产中建议从铁精粉的长期稳定供应及综合生产成本综合考虑合理选择配矿方案。     

Mechanism of Strength Improvement of Magnetite Pellet by Adding Boron-bearing Iron Concentrate

The mechanism of improving compressive strength of magnetite pellet by adding boron-bearing iron concentrate was studied. Boron-bearing iron concentrate and magnetite were mixed, pelletized and roasted under differ ent roasting conditions. Then, compressive strength of pellets was tested, and polished sections of the roasted pellets were analyzed from the perspective of mineralogy. Finally, the effects of different proportions, roasting temperatures and roasting time of boron-bearing iron concentrate on the compressive strength of magnetite pellets were investigated and explained.     

含硼磁铁矿对超细粒级磁铁矿球团性能的影响

 超细粒级精矿球团化对中国贫矿资源应用有着特殊意义,但存在成球困难、生球质量差、成品球团强度低等问题,硼铁矿中硼和铁嵌布密切,应用难度大,然而其配加对提高球团性能有益。采用气体吸附法(BET法)测量比表面积并用扫描电镜(JSM6490)评价铁精矿粉和焙烧球团矿的微观结构,研究了添加含硼磁铁矿对超细精矿的成球性能、生球质量、预热焙烧强度的影响。结果表明,超细精矿中配加30%硼铁矿后,混合精矿成球性得到改善,达到中等成球性指标,生球落下强度从2.4 次/(0.5 m)升高到4.0 次/(0.5 m)、抗压强度从15.38 N/个增加到19.08 N/个、爆裂温度从340 ℃升高到410 ℃,优化配矿下可提高爆裂温度至460 ℃,球团的预热与焙烧时间缩短、温度降低,在预热时间与温度不变、焙烧时间相同、焙烧温度为1 175 ℃条件下,球团强度(与100%超细精矿相比)提高900 N/个左右,达到了3 500 N/个以上,在相同强度下,可降低焙烧温度近100 ℃。加入含硼磁铁矿可改善球团性能的原因为,含硼磁铁矿颗粒形貌复杂、碱性物质含量多、粒度粗,从而能有效帮助颗粒间嵌合,增加粉料分子水含量,改善成球性,提高生球强度与爆裂温度。MgO和B₂O₃会在球团内部生成低熔点液相,填充孔隙,促进焙烧温度降低,增强颗粒间网格状的均匀连结,提高焙烧球团的强度。     

膨润土对白云鄂博铁精矿球团矿生球及成品球强度影响

膨润土主要作为黏结剂用于球团矿生产过程以提高球团矿强度,不同膨润土对球团矿生球及成品球强度有不同的影响.在测定两种膨润土的理化性能和化学成分基础上,将其与白云鄂博铁精矿混合造球,试验测定生球及焙烧后的成品球强度.分析可知,膨润土中胶质价含量越高,白云鄂博铁精矿球团矿生球强度越大;膨润土的吸水率高有利于提高球团矿生球抗压...     

中关铁矿制备熔剂性球团生球性能试验

 通过增加熔剂性球团矿的入炉比例,能够改善炉料结构,降低炼铁系统能耗,并且通过“源头减量”的途径可以降低炼铁过程中污染物的排放。实现高球比冶炼的核心环节是制备熔剂性球团,而熔剂性球团质量取决于生球的性能,因此,保证生球质量是探究熔剂性球团制备工艺较为重要的环节。由于中关铁矿硅含量较低、镁含量适宜,适合作为低硅熔剂性球团的原料。以中关铁矿为原料探究熔剂性球团的制备工艺,并在此基础上分析了影响熔剂性球团生球质量的因素(粒度、时间、水分、膨润土、SiO₂含量、碱度和MgO含量)。试验结果表明,生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度受碱度、SiO₂和MgO含量变化的影响不大;生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度主要受造球时间、水分、黏结剂用量、铁矿粉及熔剂的理化性能影响,并在造球时间维持为12 min、水分维持为8%～9%、膨润土用量为2%时,生球抗压强度、落下强度及爆裂温度较优且满足运输与入炉要求。     

铁精矿氧化球团微波加热直接还原新方法

传统加热直接还原具有热效率低、球团"冷中心"和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。     

双层结构对提高含碳球团强度的影响

为了提高含碳球团强度,提出了内层为含碳球团,外层为精矿粉的双层结构复合含碳球团新工艺.研究了不同外层厚度球团的强度和金属化率,分析了球团强度形成的机理.研究结果表明:外层厚度适中的复合含碳球团强度能得到有效提高.该复合球团生球落下强度为普通含碳球团的2倍,400℃预热球抗压强度可达147.6N/个.900℃后,随着温度的增加,球团抗压强度提高,1150℃恒温还原30 min后抗压强度为2 080 N/个.且研究发现复合含碳球团能有效提高碳素利用率,C/O物质的量之比nC/nO为2∶3的复合球团还原后金属化率可达93.90％,其中外层金属化率为92.46％.通过显微结构分析,发现球团还原后外层生成了致密的金属铁外壳,这种外壳的独特力学性能是球团强度提高的主要原因.     

白云石强化含氟铁精矿球团的研究

 研究了配加白云石粉提高MgO含量对含氟铁精矿球团质量的影响。试验结果表明：提高球团矿中MgO含量对生球质量的影响不大。当球团MgO含量从0.83%增加到2.0%时,成品球抗压强度显著提高,强度从3555 N/个提高到了5050 N/个。但由于白云石的分解产生CO2增加了球团的孔隙率,使得提高球团矿中MgO含量会降低预热球抗压强度,通过延长预热时间来完成Fe3O4的氧化即可以提高预热球抗压强度也可以提高成品球抗压强度。在较高的焙烧温度下,MgO大多赋存于铁相中稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与Fe2O3、铁酸钙等互连和紧密胶结,相互熔蚀,有利于球团抗压强度的提高。     

Characteristics of Calcined Magnesite and Its Application in Oxidized Pellet Production

Calcined magnesite is a binding additive and an MgO-bearing flux for pellets production.The effects of calcination temperature and time on the characteristics of calcined magnesite were investigated.Experimental results indicated that the best calcination condition was 850℃and 1h.Under this condition,the hydration activity of the calcined magnesite was 80.56%,and the average diameter of crystal grain D,specific surface area Sand the medium particle size D50 were 25.4nm,45.40m2/g and 3.41μm,respectively.This kind of calcined magnesite was a good binding additive for pellets production.At the same proportion of calcined magnesite,the effects of activities of calcined magnesite on metallurgical properties of green pellet and indurated pellet showed that calcined magnesite with high activity could improve the dropping strength and compressive strength of green pellet and enhance the burst temperature of green pellet;however,the effects of activity on compressive strength,low-temperature reduction degradation index,reduction swelling index and reduction index of indurated pellet were not obvious.     

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。     

碱度对熔剂性球团生球性能的影响

 熔剂性铁矿球团具有优良的高温冶金性能，是高炉炼铁的优质炉料。为探明生产熔剂性铁矿球团时碱度对生球性能的影响规律，以某钢厂赤铁精矿为原料，通过添加石灰石粉调节碱度，进行了造球及生球干燥特性试验研究。结果发现，提高碱度，生球落下强度呈提高趋势，抗压强度变化不明显，适宜膨润土配比略有下降，生球爆裂温度明显提高，生球干燥速率则没有明显变化。与基准自然碱度（R＝0.14）相比，当碱度提高到0.6以上时，适宜膨润土配比由1.2%下降到1.1%，生球爆裂温度提高近50 ℃以上。