钒钛烧结矿矿相特征及其对RDI的影响机理

为了查明影响钒钛烧结矿低温还原粉化的机理,采用偏光显微镜和X射线衍射仪对承钢烧结矿还原前、后的矿相结构进行系统定量研究,从矿相结构方面入手探究影响钒钛烧结矿低温还原粉化性能的规律。结果表明:还原前,烧结矿具有典型的交织熔蚀结构,钛赤铁矿、铁酸钙分别为主要的金属相和粘结相,骸晶状钛赤铁矿集中出现;经过500℃还原后,其显微结构以粒状为主,钛磁铁矿为主要的金属相,粘结相中铁酸钙明显减少,且气孔和裂纹明显增多。由此可见,钛赤铁矿在向钛磁铁矿转变的过程中,发生了晶体结构转变,引起了体积膨胀;且经过还原后,烧结矿的气孔明显增多,显微结构发生明显变化,其由交织熔蚀结构变为粒状结构,这是引起烧结矿低温还原粉化的原因。     

酸性球团矿矿相结构及冶金性能研究

球团矿的矿物组成和显微结构是影响其冶金性能的重要因素,采用偏光显微镜和X射线衍射仪对不同钢厂酸性球团矿的矿物种类及含量、形貌大小、分布规律和气孔特征进行了定量研究,并结合冶金性能测试,探讨了酸性球团矿的矿相结构影响其质量的根本原因。结果表明,邯钢、唐钢和承钢球团矿的显微结构较均匀,主要由抗压强度较好的磁铁矿、赤铁矿和铁橄榄石胶结而成;攀钢球团矿抗压强度表现最差,其对应的显微结构不均匀,外部带以钛赤铁矿粒状结构为主,内部带以钛磁铁矿熔蚀结构为主,金属相间晶键连接性弱。承钢球团矿显微结构以分布均匀的大气孔居多,且气孔间连通性好,其还原性明显优于其他钢厂。     

钒钛烧结矿矿物组成和显微结构对其低温还原粉化的影响

钒钛烧结矿液相组成复杂,存在生产率低、转鼓强度差、还原粉化严重等现象。针对承钢钒钛烧结矿低温还原粉化率十分严重的问题,从钒钛烧结矿的矿物组成和矿相显微两方面研究其粉化的机理,对抑制粉化提供有利的理论依据。     

承钢钒钛磁铁矿烧结配矿正交优化研究

目前承钢烧结生产主要以钒钛磁铁精矿为含铁物料,但其成品烧结矿强度低、低温还原粉化严重.针对这一问题,研究了承钢烧结原料烧结性能、烧结过程、烧结矿性能,得出海砂配比为0,黑山钒粉配比为14 %,普通精粉配比为20 %,钢渣配比为1%时为最优配矿,为承钢提高烧结矿质量提供了理论依据.     

承钢外矿烧结性能研究与应用

研究了承钢烧结用外矿的烧结行为和作用,通过烧结杯试验给承钢所用外矿的烧结性能排序为:澳粉A、澳粉B、澳粉C、巴西粉D;确定了承钢钒钛矿生产合理的原料结构为澳粉A配加15%～25%。应用该配比后:煤耗基本持平,烧结矿的各项指标得到提高。     

海砂配比对承钢钒钛烧结矿冶金性能的影响

研究了新西兰海砂配比对承钢钒钛磁铁矿烧结过程及烧结矿冶金性能的影响。结果表明,适当增加海砂配比,垂直烧结速度、烧结利用系数均提高。烧结矿的粒度组成有所改善,机械强度和低温还原粉化性能变化不明显,荷重软化性能较好,矿相组成和结构比较复杂。综合考虑,海砂配比应控制在5%～10%。     

承钢铁矿粉基础特性对烧结转鼓强度的影响

 承钢含铁原料的特点是含有较高的钒钛成分,黏结相不充分,烧结矿转鼓指数低,强度差。对承钢3种常用铁矿粉的同化温度、液相流动性、连晶强度、黏结相强度等基础特性指标和单烧试验结果进行分析比较,研究铁矿粉的基础特性对承钢3种铁矿粉单矿烧结矿转鼓强度的影响,为合理配矿提供参考。     

配碳量对承钢钒钛烧结矿矿物组成及显微结构的影响

承德钢铁公司是河北省唯一使用钒钛磁铁矿作为主要炼铁原料的钢铁企业,但目前承钢钒钛烧结矿的强度和冶金性能不好,严重制约了高炉的顺行和炼铁系统成本的降低。采用光学显微镜研究了配碳量对承钢钒钛烧结矿显微结构的影响,对提高其烧结矿质量提供了理论依据。结果表明,随着w(C)由4.0%提高到5.5%,赤铁矿体积分数减少20%左右,磁铁矿增加,树枝状钙钛矿体积分数升高,由10%提高到25%,钒钛烧结矿的强度降低,还原性下降,RDI+3.15升高。综合来讲,过高的配碳量不利于烧结矿的质量,应控制在4.5%左右。     

MAC粉配比对邯钢烧结矿性能的影响

根据邯钢现场生产条件,研究了原料中MAC粉配比对其烧结矿性能的影响,并对不同MAC粉配比烧结矿的矿相结构进行了分析.结果表明,MAC粉配比在15%～20%时烧结矿小于5 mm粒级水平较低,配比为20%的烧结成品率最高;MAC粉配比小于25%范围内随配比的增加TI 6.3(转鼓强度)升高,在20%～25%之间TI 6.3变化不大;RDI 3.15指标是制约邯钢烧结矿质量的关键因素;配比为25%的烧结矿具有较好的软化性能.综合考虑认为,邯钢MAC粉配比应在15%～25%范围内选择,配比为20%时最佳,但不宜超过25%.配比为25%和50%的2种烧结矿中铁氧化物均以赤铁矿、磁铁矿为主,粘结相主要以铁酸钙、硅酸二钙和玻璃质为主,但铁酸钙数量不多.     

钒钛烧结矿配加北非粉的研究与实践

介绍了承钢配加北非粉,提高钒钛烧结矿Si O2含量的研究与实践过程。以实验室烧结杯试验为基础,结合生产实践,在配加10%北非粉时烧结矿Si O2含量提高到5.0%以上,促进了烧结过程物料粘结,降低了钒钛烧结矿返矿率,提高了钒钛烧结矿强度。     

赤铁矿高配加褐铁矿的微型烧结试验研究

采用微型烧结法,研究了进口巴西赤铁矿配以高比例自产观音山褐铁矿在高温条件下的烧结行为及微观结构变化规律,借助电子拉伸试验机测定抗压强度和光学显微镜观察显微结构,揭示其烧结性能、显微组织结构和烧结矿抗压强度的关系,为水钢烧结厂合理利用观音山矿和快速优化配矿提供了可靠的依据。研究结果表明:巴西富矿配以50%观音山矿交互烧结,互补性较好,碱度2.0～2.4时,烧结矿结构稳定,矿相结构均匀,连晶特性好,粘结相以针状铁酸钙为主,抗压强度高。     

混合料水分对承钢钒钛磁铁矿烧结的影响

研究了混合料水分对承钢含钒钛烧结过程、烧结矿的矿物组成、矿物结构、烧结矿强度和烧结矿冶金性能的影响,发现适当提高烧结混合料水分对于改善承钢烧结矿的质量和提高产量十分有利,但水分过高会对烧结矿质量和产量都产生不利影响,确定承钢烧结混合料水分应控制在7.5%左右.     

承钢钒钛磁铁精矿烧结工艺参数的正交试验研究

承钢烧结生产目前主要以钒钛磁铁精矿为含铁物料,但其成品烧结矿强度低、低温还原粉化严重。针对这一问题,通过烧结杯试验研究了烧结矿碱度、混合料燃料配比、烧结矿MgO含量和混合料水分等工艺参数对烧结矿机械强度和低温还原粉化的影响,得出了承钢在当前原燃料条件下合理的烧结工艺参数为碱度2.6,燃料配比4.5%,烧结矿中MgO质量分数4.0%,混合料水分7.5%。为实际生产提供了理论依据。     

碱度对钒钛烧结矿强度和烧结过程的影响

在新的配矿条件下，研究了碱度对承钢钒钛磁铁烧结矿的强度、矿物结构和烧结过程的影响。结果表明：在大量使用澳矿时，综合考虑烧结矿碱度对承钢烧结过程、高炉炉料结构和高炉冶炼过程的影响，烧结矿碱度控制在1．9左右比较适宜。     

承钢1260 m~3高炉普通矿转换为钒钛矿冶炼实践

承钢炼铁厂的冶炼模式为:正常情况下用钒钛矿冶炼,在开炉及高炉炉况波动时用普通矿冶炼,炉况正常后再转为用钒钛矿冶炼。在以前的烧结矿冶炼转变过程中,由于未掌握高炉冶炼特点,在普通矿向钒钛矿转换过程中炉况发生较大波动,严重影响了高炉产量及技术经济指标。研究了承钢1#高炉一次成功地由普通矿转换为钒钛矿、低钒矿、正常钒矿过程中高炉操作的调整,为今后的几种烧结矿转换提供了宝贵经验。     

不同类型烧结矿随碱度变化的矿相结构研究

采用偏光显微镜对不同碱度不同类型烧结矿矿相结构进行系统研究。结果表明:磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿金属相为磁铁矿及赤铁矿,而含钛型烧结矿出现钙钛矿;不同类型烧结矿黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙及玻璃质。随碱度的增加,不同类型烧结矿金属相含量降低,黏结相含量增加,且铁酸钙含量增加明显;显微结构逐渐均匀化,磁铁矿型及赤铁矿型烧结矿由斑状结构过渡为交织熔蚀结构,钒钛型烧结矿由钛磁铁矿及钙钛矿共同分布结构过渡为熔蚀结构。     

不同普通铁精粉配比的含钛烧结矿矿相结构研究

针对承钢含钛烧结矿存在的强度差、低温还原粉化严重等实际问题,在实验室进行了不同普通铁精粉配比含钛烧结矿矿相结构的研究。结果表明:烧结原料中随普通铁精粉配比的增加,含钛烧结矿中金属相含量明显降低,而黏结相含量增加,其中钙钛矿含量降低,铁酸钙含量明显升高;显微结构逐渐均匀化,由粒状结构过渡到熔蚀结构,骸晶状钛赤铁矿含量降低;对应的烧结矿强度及低温还原粉化性能得到进一步改善。     

攀钢高炉大规模使用钒钛球团矿冶炼实践

对攀钢高炉大规模使用钒钛酸性氧化球团矿工业试验与生产实践进行了总结,结果表明,用钒钛球团矿大规模代替钒钛烧结矿试验与生产是成功的.当球团矿配比最高达到32%时,高炉没有出现不适应,利用系数提高,焦比降低.综合考虑攀钢炉料结构,＂高碱度低钛烧结矿＋全钒钛精矿酸性球团矿＂是最佳炉料结构,烧结中加入普通粉矿质量最佳,全钒钛磁铁精矿球团矿质量最好,钒钛磁铁精矿的最佳利用方式是生产球团矿,不适合于生产烧结矿.     

钒钛烧结矿与普通烧结矿还原过程中微观结构变化对比研究

在实验室模拟高炉条件下研究钒钛烧结矿与普通烧结矿的还原过程。试验中当温度分别达到500、600、700、800、900℃,900℃保温,1 000、1 100、1 200、1 300、1 400、1 500℃后立即结束试验,通入N2保护至室温,通过扫描电镜和光学显微镜观察钒钛烧结矿与普通烧结矿的微观结构变化,采用X射线衍射仪分别测定不同温度下的物相结构。结果表明:钒钛烧结矿还原性差于普通烧结矿;钒钛烧结矿矿相较普通烧结矿复杂,结构不均匀,低温还原性差;钛赤铁矿还原成钛磁铁矿时,生成的钛铁晶石及一些难还原的固溶体增加了后续还原难度,使钒钛烧结矿整体还原滞后于普通烧结矿;钒钛烧结矿液相粘度大,比普通烧结矿滴落困难,渣铁难分现象严重。     

钒钛磁铁矿的复合造块新工艺

 钒钛磁铁精粉具有TiO2含量高、SiO2含量低等特点,由此生产的烧结矿转鼓强度差,低温还原粉化严重。为了保证烧结矿获得足够高的强度,必须生产高碱度甚至超高碱度烧结矿,但对于承钢而言,酸性炉料供应短缺、价格高迫使烧结矿碱度为2.0～2.3,提高烧结矿的质量存在很大困难。提出了一种铁矿粉造块新工艺,即复合造块工艺,论述了该工艺在技术上的可行性,并与常规烧结工艺在烧结工艺参数、烧结矿产质量指标和冶金性能方面进行了对比分析,并对复合块矿进行了显微结构分析,从机制上进一步证明了该工艺的优越性和可行性。