粒度对熔剂性球团冶金性能及矿相结构的影响

为提高熔剂性球团质量,解析不同粒度条件下球团性能的变化规律,本文以唐钢新区带式焙烧机球团生产线为研究对象,通过投笼造球试验和冶金性能检测等方式,分别对8.0～10.0、10.0～12.5、12.5～16.0、16.0～20.0 mm 4种粒度条件下球团冶金性能和矿相结构进行研究。结果表明：随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,球团抗压强度从1 767 N/P提高至3 606 N/P,1 h还原度从78.5%降低至47.8%,还原膨胀指数略有降低,整体维持在12%以下,低温还原粉化指数(>6.3 mm)从87.8%降低至66.5%,低温还原粉化指数(>3.15 mm)从95%降低至87.2%,低温还原粉化指数(<0.5 mm)变化幅度较小,约为4%;随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,气孔率降低,从38.93%降低为31.4%,液相率略有降低,固相比例显著提高,从41.05%提高至58.41%,致密度提高但液相率降低可能使得原本存在的链接状态失去效果,侧面减弱了熔剂性球团的低温还原粉化性能。因此,在熔剂性球团生产过程中应控制合适的球团粒度,改善熔剂性球团性能和微观结构,以便有利于高炉...     

焙烧制度对熔剂性球团强度及冶金性能的影响

针对熔剂性球团低温还原粉化指数低、荷重软化性能差的问题,以唐钢生产的生球为对象,研究了焙烧温度和焙烧时间对熔剂性球团强度、低温还原粉化性能和荷重软化性能的影响规律。采用XGboost算法建立了焙烧温度和时间与球团低温还原粉化性能和荷重软化性能的优化预报模型。根据研究结果并结合唐钢现场情况和技术指标要求,优化推荐了熔剂性球团的两种焙烧制度：第一种现用焙烧温度不变,延长焙烧时间：具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1 100℃、9 min,焙烧段温度等于或高于1 230℃、焙烧时间等于或大于13 min;第二种现用焙烧时间不变,提高焙烧温度：具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1 100℃、9 min,焙烧温度等于或高于1 250℃、焙烧时间10 min。     

带式焙烧机制备镁质熔剂性球团研究

为了提高高炉球团矿入炉比,从而降低钢铁生产能耗,缓解日益严峻的环保形势,基于氧化球团焙烧基础理论,结合相关学者研究成果,对镁质熔剂性球团特性进行分析和梳理,在此基础上对带式焙烧机球团工艺制备镁质熔剂性球团的热工参数进行了研究.结果表明,得益于镁质熔剂性球团的良好技术经济指标,可以实现高炉原料结构中球团矿比例的大幅提高....     

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。     

带式焙烧机工艺高硅镁质熔剂性球团制备特性

本文以高品位磁铁精矿(O矿)、高镁磁铁精矿(K矿)和高硅赤铁矿粉(Y矿)为原料,根据某钢厂现场原料配比40%O矿+20%K矿+40%Y矿,在实验室开展模拟带式焙烧机工艺的高硅镁质熔剂性球团制备特性研究,揭示了二元碱度(CaO/SiO₂为0.5～0.9)对球团焙烧特性、成品球团冶金性能(还原度RI、还原膨胀指数RSI和动态法低温还原粉化指数LTD_{+3.15 mm})和矿相学特征的影响规律。结果表明：提高球团碱度有利于改善球团焙烧和冶金性能,在0.5～0.9的碱度范围内,球团的还原度≥65.38%、还原膨胀指数15%、动态低温还原粉化性能优良(≥98.88%)。矿相分析结果表明,所制备高硅镁质熔剂性球团的固结形式主要为Fe₂O₃再结晶,提高碱度利于形成更多液相从而促进固结,降低球团孔隙率,从而生产出性能良好的成品球团。本研究将为工业生产实践提供有力支撑和重要借鉴。     

熔剂性球团的冶金性能分析

熔剂性球团具有还原度高、软化起始温度高、软熔区间窄、膨胀率低等优点。提高球团使用比例降低炼铁能耗并实现环保达标一直是炼铁工作者追求的目标。总结了宣化正朴铁业公司生产熔剂性球团的经验。结合理论知识分析了影响熔剂性球团冶金性能的各种因素,并提出生产熔剂性球团工艺过程中应注意的事项。     

首钢熔剂性球团试验研究

为给首钢生产熔剂性球团矿提供依据，在试验室条件下研究了温度、时间、球团碱度等对熔剂性球团理化及冶金性能影响的规律。     

碱度对镁质熔剂性球团性能的影响

 为改善镁质熔剂性球团矿质量,以唐钢铁精粉为原料,进行了造球焙烧试验,研究了碱度对镁质熔剂性球团质量的影响,并结合矿相结构进行了分析。结果表明,随着碱度的升高,生球强度呈略微降低趋势,爆裂温度整体呈降低趋势,碱度高于1.2时,爆裂温度急剧下降;球团抗压强度呈升高趋势,但当碱度高于1.2时,抗压强度急剧下降;低温还原粉化性能变化不大,基本为90%以上;球团软化开始温度整体呈升高趋势。随着碱度增加,铁酸钙质量分数增加,晶粒长大,气孔率呈先降低后增加的趋势;球团黏结率呈增加趋势,碱度每提高0.1,黏结率增加1.4%。     

CaCO3分解对熔剂性球团强度的影响

 铁精粉在预热、焙烧过程中会伴随着热量的变化,这一行为会影响球团矿的抗压强度。为探究熔剂中CaCO₃分解对熔剂性球团强度的影响机理。通过TG-DSC分析技术,研究铁精粉、不同铁精粉混合、铁精粉与熔剂混合交互作用下的热量变化规律,以及热量变化对球团矿抗压强度的影响,建立热量变化与焙烧温度的匹配关系。通过调节焙烧温度、焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度。结果表明,铁精粉之间的交互作用并不明显;在700~850 ℃铁精粉与石灰石粉发生交互作用,磁铁精粉的氧化反应对石灰石的分解有一定的促进作用,TG曲线的试验值较理论值出现前移;石灰石分解行为对磁铁矿球团氧化固结的抑制作用明显,可以通过延长焙烧时间使熔剂性球团达到普通酸性球强度;在提高焙烧温度后,熔剂性球团强度明显增强,相较于普通酸性球团增加约50 N/个(球)。     

不同SiO2源对酸性球团结构和性能的影响

应用微型烧结法,通过多种途径改变球团矿的SiO2含量,研究了酸性球团矿显微结构及其性能,结果表明,添加化学纯SiO2使团块中硅酸盐矿物增多,气孔率升高,还原性变好,但对团块的视密度和抗压强度具有双重性;配加海南矿使团块中赤铁矿增加,硅酸盐液相增加,团块抗压强度增加,还原性变变好;配加膨润土使SiO2含量由4．98％增加到7．83％,团块的视密度,抗压强度增加,孔隙率下降,还原性变差,进一步增加SiO2含量导致相反的趋势。     

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。     

熔剂性球团成矿过程抗压强度及微观结构分析

球团抗压强度是衡量球团能否进入高炉冶炼的主要指标之一,球团抗压强度取决于球团矿物组成及微观结构。以中关铁矿为基础造球原料,通过内配钙、镁添加剂制备低硅熔剂性球团矿。通过系统研究不同MgO含量、碱度及SiO₂含量时球团微观结构及矿物分布形态,揭示低硅熔剂性球团抗压强度的变化规律。研究结果表明,提高焙烧温度和碱度可有效提高球团抗压强度;在SiO₂含量较低时,球团矿主要靠赤铁矿连晶固结,强度变化并不明显;SiO₂质量分数升高至3.5%和4.0%时,赤铁矿结晶逐渐互联成片,连晶逐渐变得粗大且紧密,结构力较强,球团抗压强度提高。随着碱度的提高,赤铁矿再结晶较好,单独颗粒状少并且结晶互联成块状,磁铁矿减少,低硅熔剂性球团在焙烧过程中液相量增加,出现铁酸钙体系液相使球团强度提高;随着MgO含量的提高,更多的Mg²⁺进入磁铁矿相,弥补了晶格缺陷,铁酸镁含量升高并呈现针状或片状分布在赤铁矿中,抑制了焙烧过程中液相生成,在冷却过程中使得球团矿内部的气孔变小从而提升球团致密度,增强球团强度。MgO含量继续增加,磁铁矿、玻...     

镁质熔剂性球团回转窑结圈探析

为充分掌握熔剂性球团回转窑结圈行为,依托链篦机回转窑生产线,分别生产了碱度0.3和碱度1.0两种球团,对原料性能和生产过程进行分析,并对回转窑结圈物的宏观形貌、微观结构和成分组成进行分析。结果表明,生产碱度0.3的球团,回转窑结圈率低于碱度1.0的熔剂性球团,其结圈物结构较致密,结圈原因主要是由于堆积的粉末经过高温固结同时产生部分低熔点的液相。而碱度1.0的熔剂性球团结圈物强度较低,呈层片状结构,其结圈原因主要是由于焙烧温度相对较低,球团粉率较高,形成粉末堆积。     

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。     

复合熔剂性球团的开发研究

提出了一种新型的复合熔剂性球团工艺，其产品的冶金性能、微观结构等均优于常规熔剂性球团。复合熔剂性球团还原度为89．86％，比普通球团还原度高10．91个百分点，低温还原粉化指标也较好，RDI〉3.15〉93％；还原膨胀率比普通熔剂球团降低近3个百分点，软熔性能改善。复合球团球核部位具有明显的高碱度烧结矿的某些矿相结构特征。     

三种球团焙烧工艺的评述

通过对三种球团焙烧工艺发展历史的回顾和工艺特点及优缺点的分析，结合我国的国情对三种球团焙烧工艺进行了评述，提出了我国建设球团厂所适宜选用的焙烧工艺。     

双层复合熔剂性球团的开发研究

为了改善高炉炉料的冶金性能,提出了中心为高碱度烧结矿、外层为酸性多孔氧化镁质结构的双层复合熔剂性新型球团.试验研究表明:双层复合熔剂性球团的生球强度可满足高炉原料的质量要求,其熟球具有优良的高温冶金性能.该种球团的内核主要由赤铁矿组成,焙烧时中心不会出现过热,并可避免传统酸性球团"还原停滞"问题.动力学分析表明,双层复合熔剂性球团在还原过程中的总阻力低于普通熔剂性球团.     

带式焙烧机镁质球团制备及高炉应用情况

针对大幅度提高烧结矿中w(MgO)易导致烧结矿返矿率升高,入炉原料品位降低等问题,采用带式焙烧机配加MgO粉制备镁质球团矿的方法,研究在最佳热工制度和最佳球团矿粒级分布下不同w(MgO)对球团化学成分、冷态强度、冶金性能与高温固结特性的影响.结果表明:随着w(MgO)的增加,成品球团矿抗压强度明显下降,但成品球团矿的还...     

米诺卡熔剂性球团转产工程

1986年10月内陆钢铁公司决定在东芝加哥印第安纳哈伯厂高炉改用熔剂性球团矿。1986年10月对弗吉尼亚(明尼苏达州)内陆钢铁矿山公司的米诺仁矿山开始进行向熔剂性球团转产的改造设计,1987年4月开始施工,于1987年8月30日交付使用。转产工程包括以下四个部分: 1) 熔剂设备改造2) 焙烧设备改造3) 辅助设备改造4) 操作系统更换米诺卡熔剂性球团转产工程业已提前完成,主要改造费用未超支且球团矿质量完全符合技术要求。