基于细粒级铁矿粉基础性能的烧结研究

在烧结用混匀矿中配加5%~20%的A、B、C细粒级铁矿粉,检测各自的制粒效果,分析了各粒级生成烧结液相的比例和粘接强度等基础烧结性能,并据此进行了烧结杯试验。结果表明:细粒级矿粉中2mm以下粒级的基础性能可有效用于评价该矿粉烧结效果;A矿粉流动性合适,粘结强度高,能有效改善烧结矿质量,可与B粉或C粉搭配使用;B粉流动性很好,C粉2mm以下粒级同化温高、粘结强度差。建议在烧结生产中不要同时使用B粉和C粉。     

烧结工艺合理使用粗粒级低质矿的研究

对武钢使用3种粗粒级低质铁矿的常温和高温烧结性能进行了研究,并比较了3种铁矿粉和生产用混匀矿的烧结液相生成规律和粘结效果。结果表明:依据矿粉的粒度和烧结液相行为能有效指导烧结配矿;配加8%的A粉或B粉有利于改善烧结矿强度(转鼓指数)、煤耗等指标,B粉会降低烧结矿的低温还原粉化性;粗粒级低质矿用量增加会降低烧结矿强度和低温还原粉化率。     

改善武钢铁矿粉烧结强度的配矿试验

烧结生产中某一铁矿粉质量分数在20%以上时,对烧结矿指标有较大的影响。研究表明,在高比例使用同化温度高、粒度细、成球性差的铁矿粉后,烧结矿的强度明显下降,燃耗增加;在高比例使用流动性好的铁矿粉后,烧结矿强度和利用系数均会降低。利用铁矿粉的烧结基础特性指导烧结杯配矿研究的试验表明,使用25%左右A粉,30%左右C粉,15%左右E粉以及碱度为2.0左右的铁矿粉烧结,可以较大程度地提高转鼓强度,综合烧结指标较好。     

不同类型进口铁矿粉的烧结基础性能分析

为了探究不同类型铁矿粉的烧结基础性能和区别,采用微型红外烧结炉和扫描电镜对澳大利亚铁矿粉和巴西铁矿粉的烧结基础特性和微观颗粒形貌进行研究,并结合Factsage7.1热力学计算软件对铁矿粉的液相生成能力和黏度进行计算。研究结果表明:不同类型铁矿粉的烧结基础性能差别较大,这主要受铁矿粉种类、化学成分和粒度组成及致密度影响;其中,澳矿粉属于半褐铁矿,结晶水质量分数高,结构疏松,易与CaO反应,矿化过程中易形成多孔网状结构,吸液性强,同化性能优,黏结相强度低,澳矿粉的配加有利于改善烧结矿同化性能,改善矿化过程;巴西矿属于赤铁矿粉,结构致密,反应活性低,同化性能差,黏结相强度高,巴西矿的配加有利于改善烧结矿黏结相性能,提高烧结矿强度。     

铁矿粉的烧结基础特性及最佳配矿试验研究

为了探索某钢厂所用铁矿粉的最佳配矿方案,采用微型烧结试验装置对铁矿粉进行烧结基础特性及其影响因素研究,并对铁矿粉以不同配比搭配寻找最佳配矿方案。结果表明:B矿粉具有较好的同化能力和较高的液相流动性,而A矿粉具有较好的铁酸钙生成特性和较高的粘结相强度;铁矿粉中MgO、Fe_2O_3、CaO、SiO_2和结晶水质量分数等是影响铁矿粉烧结基础特性的主要因素;在考虑铁矿粉成本的条件下得出这两种铁矿粉的最佳配矿方案,即A∶B为2∶8时,混合矿粉的综合性能最好。在最佳配矿条件下混合矿粉的同化温度最低、液相流动性指数最高、铁酸钙生成能力较好、粘结相强度较高、价格最低,相应数值分别为1 190℃、3、22.49%、0.859 kN/P、537.91元/t。     

合理使用低品位矿粉的烧结试验研究

对铁品位在57%以下、理化和烧结性能较差的低品位矿粉按粗、细粒级搭配后,在混合矿中以29%的配比进行烧结杯试验。结果表明:细粒级矿配比为20%～26%,且增加粗粒B粉并减少C粉,有利于改善烧矿性能指标。基于使用该低品位矿的研究结果,设计了低品位矿配比分别为35%和41%的配用方案,其烧结指标合理、稳定;低品位矿配比为35%的方案烧结矿指标优于其他方案,与配比为29%的方案相比,转鼓指数平均提高2.49%,煤耗降低2.22kg/t,烧结矿矿相结构中针状铁酸钙明显增加,孔洞尺寸变小且分布分散,低温还原粉化率平均降低7.24%,软熔区间减少18℃。     

三水铝石型高铝褐铁矿粉烧结液相生成特性

 烧结矿依靠液相黏结未熔颗粒获得强度,因此铁矿粉与CaO反应生成液相的能力对保证烧结矿质量非常重要。采用高温综合热分析仪（TG-DSC）对塞拉利昂高铝铁矿粉配加CaO的液相生成特性进行了研究。试验结果表明：提高CaO的配比,可以增加液相生成量,液相生成峰值温度基本稳定在1 209 ℃左右;随着矿粉粒度逐渐减小,液相生成量一直减少,同时,液相生成峰值温度先降低后增加,当粒度为0.074～0.180 mm时,液相生成温度最低;熔剂粒度的增加可增加液相生成量,同时初始液相生成温度显著提高;与生石灰（CaO）相比,采用石灰石（CaCO3）做钙源可以降低液相生成温度、增加液相量;与其他种类的矿粉对比表明,高铝铁矿粉其液相生成温度最高,反应性最差,Al2O3含量一般的澳大利亚褐铁矿的液相生成温度相对较低,高品位磁铁矿的液相生成温度最低,反应性良好。烧结杯试验表明,随着塞拉利昂铁矿配比的增加,成品率从78.37%逐渐降低到73.36%,烧结矿的转鼓强度由60.5%逐渐下降到49.6%,该高铝矿的配加比例应控制在混匀矿的20%以内。     

马钢烧结优化配矿技术的研究

对马钢常用的10种铁矿粉的同化性、液相流动性、粘结相自身强度、SFCA生成特性、连晶固结强度等高温烧结特性进行了研究。在此基础上,根据铁矿粉高温特性互补原理,设计了五组烧结优化配矿方案并进行了烧结杯试验,均获得了良好的烧结效果,验证了基于铁矿粉高温特性的烧结优化配矿方法的可行性,为马钢充分利用铁矿粉资源、降低配矿成本,改善烧结矿质量提供了对策。     

铁矿粉烧结优化配矿的试验

 基于微型烧结试验,测定、比较和分析了国内某钢厂烧结生产常用6种铁矿粉的同化性和液相流动性等高温特性及其影响因素,进而根据其高温特性提出相应互补优化配合原则,设计了4组烧结优化配矿方案并进行了烧结杯试验。结果显示,优化配矿方案的烧结矿产量、质量指标均比基准方案优良,烧结成本比基准方案低,这表明基于铁矿粉同化性和液相流动性对所研究的6种铁矿粉能够进行有效的优化配矿,也为该钢厂烧结优化配矿提供了理论依据和技术支持。     

铁矿粉高温反应性能综合指数评价烧结性能

 为了解决如何利用铁矿粉多项高温反应性能指标评价其烧结性能的难题,基于综合评价方法,提出了铁矿粉高温反应性能综合指数,并通过铁矿粉高温反应性能4项指标的测定及烧结杯试验,研究了单矿A、B、C以及C矿分别与A矿和B矿混合的矿粉的高温反应性能及烧结性能。结果表明,对于高温反应性能,混合矿粉同化性能和液相流动性具有线性迭加性,黏结相自身强度和铁酸钙生成特性线性迭加性差。对于烧结性能,混合矿粉烧结矿转鼓强度具有线性迭加性,烧结矿产量（利用系数）和固体燃耗没有线性迭加性。无论单矿或混合矿,烧结转鼓强度与其高温反应性能综合指数呈线性正相关,其[R2]（相关系数的平方值）值分别高达0.9403和0.9702,拟合度好;而烧结利用系数及固体燃耗与其相关性差。因此,铁矿粉高温反应性能综合指数可以很好地评价和预测烧结矿转鼓强度,但不能有效地解释烧结矿产量和固体燃耗的变化。     

巴西矿和澳矿的烧结性能试验

采用微型烧结法对河钢常用进口铁矿粉的烧结基础性能进行了测试,并与单烧矿质量进行了对比分析。结果表明：巴西矿粉的同化性能差,粘结相强度高;澳洲矿粉的同化性能好,粘结相强度差。SiO₂含量高、Al₂O₃含量低的进口赤铁矿,其液相流动性强,SiO₂含量高的进口赤铁矿的SFCA生成能力强。矿粉的粘结相强度高,其单烧矿的转鼓指数较高;SFCA生成能力适宜,其烧结成品率较高;同化性能强,其单烧矿的还原性较强。     

铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究

 以来自澳大利亚、巴西、印度、南非以及中国的6种烧结铁矿粉作为考察对象,分别研究其化学成分、粒度组成、颗粒形貌和气孔率,并对其同化性、液相流动性、黏结相自身强度和铁酸钙生成特性等高温烧结特性进行试验测定和因素考察。在该研究基础上,提出基于铁矿粉配矿特性互补配矿原则,设计了6组优化配矿方案,对混合矿进行特性研究,且烧结杯试验结果显示获得较好的烧结经济技术指标。     

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。     

高褐铁矿配比条件下混合矿的基础特性

研究了高褐铁矿配比条件下混合矿基础特性与化学成分之间的关系以及混合矿的最佳基础特性指标。利用微型烧结试验检测了2种模式的混合矿的基础性能,结果表明:在配矿结构相同的情况下,混合矿的同化温度随着Al2O3质量分数wAl2O3的升高而降低,液相流动性指数随着wSiO2的升高而升高,粘结相强度随着wSiO2的升高而降低。配矿结构不同时,混合矿的基础特性与化学成分无明显关系。另外,通过灰色关联度法、矿相结构分析以及烧结杯试验确定高褐铁矿配比条件下混合矿最佳烧结基础特性指标的区间分别为:同化温度1 302~1 322℃,液相流动性指数3.65~3.85,粘结相强度970~990N。     

加拿大铁精粉对烧结体固结强度的影响及其改善方法

 加拿大铁精粉由于具有铁品位高、脉石及有害元素含量低等优点，其在烧结过程中使用具有有利条件。采用微型烧结法考察了该铁精粉配比对烧结体固结强度的影响及其机理，并研究了4种富矿粉的细粉液相流动性和粗颗粒吸液性。在此基础上，通过固结试验，探究并验证了烧结体固结强度的改善方法。研究结果表明，将该铁精粉配入混匀料中，大幅降低了黏附粉偏析碱度，减弱了液相流动性，因此恶化了烧结体的固结强度。在固定碱度的条件下，高硅铁矿粉有较高的细粉液相流动性，低气孔率铁矿粉有较弱的粗颗粒吸液性。在配加该铁精粉的条件下，选择高液相流动性铁矿粉、弱吸液性铁矿粉、强吸液性铁矿粉粗颗粒分加制粒均能有效改善烧结体的固结强度。     

吉布森矿粉烧结试验研究

对一种低品质矿澳粉(吉布森矿粉,简称MGF)进行了研究。首先,通过微型烧结试验装置对该矿粉的高温特性进行了研究,在此基础上,对应用MGF的配矿方案进行了烧结杯试验。研究结果表明,MGF的同化性很高,液相流动性也较大,可以利用其特性与其他矿粉搭配烧结,弥补其SiO2和Al2O3含量较高、粒度组成较差的缺点。最后,通过工业生产实践,证明使用了6%MGF的烧结和高炉均运作良好。     

铁矿粉液相流动性的主要液相生成特征因素解析

烧结矿是我国高炉炼铁的主要原料,烧结矿质量将直接影响高炉冶炼及炼铁工序的经济技术指标.因此,基于铁矿粉的高温特性进行优化配矿从而改善烧结矿的产质量对于炼铁工序节能增效具有十分重要的现实意义.铁矿粉的液相流动性是非常重要的烧结高温特性指标,适宜的液相流动性可以使烧结矿获得较高的固结强度.本文模拟实际烧结黏附粉层中铁矿粉颗粒与钙质熔剂质点的接触状态,采用FastSage热力学计算和微型烧结可视化试验方法研究了固定CaO配比条件下铁矿粉的液相流动性及其主要的热力学液相生成特征影响因素.研究结果表明,采用固定CaO配比与固定碱度的熔剂配加方式下,铁矿粉的液相流动性规律明显不同.铁矿粉的液相生成量是影响其液相流动性的最主要液相生成特征因素,液相生成量越多则铁矿粉的液相流动性指数越大.铁矿粉液相流动性的配合性机制是基于其液相生成量的线性叠加原则.脉石矿物含量将在一定程度上影响铁矿粉的液相流动性,随着SiO₂含量的升高铁矿粉的液相生成量减少,从而导致液相流动性指数显著降低;而Al₂O₃含量增加,液相流动性指数略有升高.      

原位观察MgO对烧结高温特性影响研究及应用

 烧结矿靠液相固结形成,烧结过程中液相的形成和流动对烧结矿质量起着重要的作用;而随着资源的劣质化,烧结矿TFe品位呈现下降趋势。与Al2O3和SiO2等相比,MgO属于在烧结中主动性配加的成分,其大小影响着烧结液相的熔点、流动性和烧结矿品位。针对京唐混合料,首次采用高温共焦显微镜原位观察了MgO质量分数对烧结液相流动性的影响。研究发现,与不含MgO的混合料相比,配加质量分数为1.7%～2.0%的MgO后,混合料的液相初始形成和大量形成温度均高出50 ℃以上;液相流动速率也显著降低;烧结基础特性测试表明,混合料中MgO质量分数从2.3%降到0.3%后,流动性指数从0.7增大到1.9。在京唐烧结的工业实践表明,烧结实现烧结矿MgO质量分数从2.0%降至1.5%后,烧结矿指标有所改善。