基于铁矿粉高温特性的烧结优化配料模型

针对目前烧结优化配料模型大多只对化学成分和碱度等进行约束,缺少对铁矿粉在烧结过程中高温特性约束的现状,本文提出了一种新的基于铁矿粉高温特性的方法,进行烧结优化配料模型研究.鉴于铁矿粉高温特征指标之间信息重叠,对其进行主成分分析,得到新的高温特征指标F1和F2进行建模.基于新方法得到的烧结优化配料模型,通过实际生产应用,...     

Al2O3对铁矿粉烧结液相生成的影响

采用FactSage对不同Al2O3质量分数下CaO-SiO2-FeOx-MgO-Al2O3体系液相区进行热力学分析,并通过液相生成特性试验,研究高岭土型Al2O3和三水铝型Al2O3对CaO-SiO2-FeOx-MgO-Al2O3体系液相生成特性的影响。结果表明,高岭土型Al2O3和三水铝型Al2O3对液相生成特征温度的影响无明显差异,Al2O3质量分数增加,均使液相开始生成温度升高,液相生成温度区间缩小,高熔点黏结相比例增加。液相生成量与Al2O3类型质量分数相关,w(Al2O3)=1.0%时,含三水铝型Al2O3混合料液相生成量较少;w(Al2O3)=2.0%~3.5%时,含高岭土型Al2O3混合料液相生成量较少。     

铁矿粉烧结液相流动特性

在铁矿粉烧结过程中,铁矿粉与CaO反应生成的液相的流动特性,是衡量烧结混合料能否有效粘结的重要指标之一.采用微型烧结法和基于流动面积的粘度测量法,以10种常用进口铁矿粉为对象,研究其液相流动特性及其影响因素.分析了铁矿粉的液相流动特性对实际烧结过程的影响.结果表明:不同种类的铁矿粉由于其自身特性的不同,所生成的液相的流动能力及其随温度、碱度的变化规律有很大差异.     

铁矿粉烧结优化配矿及其模型研究进展

随着铁矿粉资源的不断消耗,各类铁矿粉呈劣化趋势,且大量新矿种出现,使烧结优化配矿需求愈发迫切.主要介绍了铁矿粉常温和高温等基础特性.其中,常温特性主要有化学成分、铁矿粉种类、粒度组成等,同时重点分析了与烧结生产息息相关的高温特征指标,主要有同化性、液相流动性、黏结性强度、铁酸钙生成特性、连晶特性、熔融特性、吸液性和烧结...     

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。     

基于铁矿粉高温特性互补的烧结优化配矿

首先测定巴西、澳洲及中国的10种铁矿粉的高温特性,将其与实际生产统计所得的高温特性适宜区间比较可知:巴西矿的同化性偏低,澳洲矿偏高,中国精粉则相对接近适宜区间;有两种巴西矿、一种澳洲矿以及一种中国精粉的液相流动性适宜,一种巴西矿、一种澳洲矿以及两种中国精粉则偏低,一种澳洲矿和一种中国精粉的液相流动性稍高;澳洲矿的黏结相自身强度偏低,巴西矿和中国精粉则较为适宜,且中国精粉相对更高.在实验研究的基础上,提出基于铁矿粉高温特性互补而使混合矿高温特性指标适宜的烧结配矿新思路,并设计优化配矿方案,烧结杯实验结果显示均获得优良的烧结指标,证实了基于铁矿粉高温特性进行配矿的优越性.     

烧结厂配料优化调度模型

当前我国有些钢铁厂家,由于生产和调度上的种种原因,烧结厂的原、燃料供应和原、燃料条件都极不稳定,经常变动。为适应这种情况及达到节能增产的目的,本文在IBM-PC及其兼容机型的计算机上开发了一套烧结配料优化调度模型,它能准确而迅速地得出不同原、燃料条件下的烧结最优配比及与之相对应的最佳操作参数。     

电弧炉通用优化模型配料系统

本文提供了电弧炉炼钢优化配料模型,不仅能使配料成本最低,而且能系统地考虑各种因素,附加多种技术经济要求。     

不锈钢精炼配料优化模型开发

介绍了根据某不锈钢企业精炼材料及工艺参数,采用C++编程开发了网页版的不锈钢精炼配料优化模型。模型包括基础数据模块、性价比分析模块和精炼配料优化模块。模型兼具手动配料和自动配料两种模式,在满足目标产品成分和原料配比等限制条件下,以成本最低为目标进行优化配料。模型界面简洁、操作简单。精炼产品理论成本较现有人工方案低3.0元/t以上,经济效益显著。     

铁矿粉的烧结熔融特性及其评价方法

通过可视化高温实验装置观察了七种不同类型常用进口铁矿粉试样的熔化流动过程.在所测定的熔融曲线上定义了T₃₀、T₅₅、T_R以及S_R等表征其熔融特性的评价指标,并以此考察了不同类型铁矿粉的烧结熔融特性.研究结果表明:澳大利亚褐铁矿最容易产生液相,但其液相形成过程中温度区间窄,温控性差,安全性低;澳大利亚半褐铁矿在低温烧结条件下有效液相量不足,而温控性则略好于澳大利亚褐铁矿;澳大利亚、南非以及巴西南部的赤铁矿熔融特性较为适宜,但前者易形成液相而后两者温控性和安全性更好;巴西的南部精粉、北部赤铁矿在低温烧结下很难生成液相.通过对各种铁矿粉熔融特性的研究,提出了基于铁矿粉熔融特性的烧结优化配矿原则.     

Influencing mechanism of Al2O3 on sintered liquid phase of iron ore fines based on thermal and kinetic analysis

The sintering behaviour of ore fines under different Al₂O₃ content and different alkalinity was studied by DSC–TG method. The reaction kinetics of the sintering process was calculated. Simultaneously, the experimental products were analysed by microscopic analysis. The effects of different content of Al₂O₃ and alkalinity on the sintered liquid phase were investigated. The results show that the increase of Al₂O₃’s content promoted the formation of calcium ferrite and the increase of liquid phase's formation in a certain range. When the content of Al₂O₃ is 2.5%, that is, A/S?=?0.42, the heat flux is the largest, correspondingly, the maximum amount of liquid phase is formed under this condition. The liquid phase's formation during the reaction under high alkalinity conditions is greater than that under low alkalinity conditions. The influencing mechanism of Al₂O₃ and alkalinity on the liquid phase of sintering is verified by the kinetic analysis.     

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.     

铁矿粉烧结液相流动性评价

烧结矿靠流动的液相粘结未熔物获得强度,液相流动能力是铁矿粉的一个烧结基础特性.本文提出评价铁矿粉烧结过程中液相流动性的两个新指标,即\     

某钢厂常用4种铁矿粉烧结基础特性

以提高某钢厂烧结矿质量为目标,对烧结矿质量影响较大的铁矿粉高温特性进行了研究。利用FactSage 7.1热力学软件计算出铁矿粉在1 280 ℃、碱度为3.0时产生的液相量和液相黏度指数,并以热力学计算为基础采用TSJ-2型红外线快速高温烧结炉进行4种铁矿粉基础特性测定试验。试验结果表明,A、D 两种铁矿粉同化温度较高,同化性较差;C 种铁矿粉同化性较好,B种铁矿粉同化性最好。当试验温度为1 280 ℃、碱度为3.0时,A 和D两种铁矿粉的液相流动指数较低;C种铁矿粉的液相流动指数较好,B 种铁矿粉的液相流动指数最好。由FactSage 7.1热力学软件计算得出,A铁矿粉液相量为51.46%、黏度为0.031 Pa·s,B铁矿粉液相量为77.8%、黏度为0.032 Pa·s,C铁矿粉液相量为66.64%、黏度为0.035 Pa·s,D铁矿粉液相量为70.66%、黏度为0.044 Pa·s,根据流动性指数公式得出结果与试验结果相一致。     

低品位铁矿石直接还原过程铁颗粒生长和解离特性

对某低品位铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的生长和解离特性进行了研究,重点讨论了还原剂用量和还原时间对铁颗粒长大的影响.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明:减少还原剂用量能减弱还原气氛,减少结晶中心的生成,有利于铁颗粒的聚集长大,但因为部分铁损失于脉石中,所以限制了铁晶核的进一步长大;延长还原时间能有效地促进铁颗粒的聚集长大,并降低铁产品的活性,防止再氧化;还原矿中非晶态物质的生成以及金属铁和脉石的硬度差异,有利于金属铁颗粒的粗磨单体解离.     

表征铁矿粉烧结液相流动性能的新方法

为了弥补传统评价铁矿粉烧结液相流动性能指标不考虑液相流动速度、温度及升温速率或不考虑温度对液相流动速度影响的不足和采用多个指标分开来表征液相流动速度与温度所带来的使用上的不便.利用可视卧式高温炉观测铁矿粉试样的熔化流动过程,结合试验中试样收缩与流动规律定义了烧结液相流动始末点,并提取重要参数指标:流动温度、流动时间、面积增长率和升温速率;给出了定量表征温度对烧结液相流动速度影响的函数关系式v(T);在此基础上建立了以实际烧结生产温度为基准,包含流动过程各种关键信息及其内涵的流动性特征数(LD).对比2种方法得到的结果,发现采用流动性特征数可以进一步区分出不同铁矿粉的流动性差异,提高了表征精度,从而为评价铁矿粉流动性能提供了可靠的参考依据.     

MgO对烧结矿CaO-Fe2O3系初期液相生成的影响

为了研究MgO对烧结过程中CaO Fe2O3系初期液相生成的影响及作用机理,通过DSC研究了不同MgO含量试样在升温过程中液相生成的变化,并通过XRD确定液相生成前MgO对矿物组成的影响。结果表明,试样中MgO含量的增加使得升温过程中初期液相生成量减少,但是初期液相的生成温度没有明显变化。MgO对初期液相的抑制分为两种方式,一种为MgO与Fe2O3反应生成含镁磁铁矿,另一种为MgO添加导致CaFe2O4分解。这两种方式都使CaO含量升高,促进了高熔点矿物Ca2Fe2O5和含镁磁铁矿的生成,导致液相量降低。通过研究MgO对初期液相生成的影响,为烧结矿中合理添加含镁熔剂提供理论基础。     

各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法

对来自巴西、澳大利亚、南非以及国产的19种铁矿粉的同化性进行了实验测定和考察分析,在此基础上研究了基于铁矿粉同化性的互补配矿方法,并设计了九组烧结优化配矿方案.结果表明:(1)不同类型铁矿粉的同化性存在显著差异,巴西赤铁矿和国产磁铁矿的同化性低,而澳大利亚含结晶水的赤铁矿的同化性高;(2)铁矿粉的烧损含量、气孔率和Al₂O₃含量等与其同化能力呈正相关关系;(3)SiO₂和Al₂O₃以黏土形式存在的铁矿粉呈现出同化性较高的特征;(4)铁矿物晶粒小的铁矿石有相对高的同化性;(5)采用本研究的配矿方法,当劣质铁矿粉用量达50%水平时,仍可获得烧结技术指标和冶金性能优良的烧结矿,显示出基于同化性的互补配矿技术的有效性和优越性.     

MgO和Al2O3对铁矿粉烧结液相生成的影响

为阐述烧结过程熔融机制和成矿机制,明确MgO、Al2O3质量分数对烧结液相生成和矿物组成的影响是至关重要的。利用Factsage软件计算Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO体系的液相生成,计算氧分压在500Pa时,不同温度,不同MgO、Al2O3质量分数下体系液相生成和液相区分布的影响。通过烧结试验,分析烧结矿的矿相和矿物成分,结合软件计算得出烧结矿中MgO质量分数为2.0%、Al2O3质量分数为3.0%时其液相量、矿相、矿物成分达到最优适合烧结冶炼的标准。