攀枝花氧化球团矿在高炉冶炼过程中的膨胀

本文根据在28m~3试验高炉上测试、取样和分析的结果,论述了攀枝花氧化球团矿在高炉冶炼过程中的膨胀碎裂行为。认为攀枝花氧化球团矿在高炉冶炼过程中的膨胀属于正常膨胀,适宜于高炉冶炼。     

球团矿还原膨胀机理研究概况

介绍了国内外研究球团矿还原膨胀机理的主流观点,并针对分析了影响球团矿膨胀的诸多因素。在综合大量现场研究结果后,探究了含镁添加剂对于球团矿冶金性能的影响。最后,指出了从球团矿还原全过程出发,添加MgO对球团还原膨胀性能影响机理研究的可行性与重要性。对建立特殊矿球团生产新理论具有重要的科学意义。     

钒钛铁精矿球团还原膨胀机理的探讨

使用X射线衍射仪法及粉末法,对钒钛铁精矿球团的膨胀性能进行了研究,探讨了含碱金属及碱土金属球团的还原膨胀机理。     

合成赤铁矿球团矿还原膨胀的试验研究

在升温和恒温条件下,采用40%CO—60%N_2混合气体和100%H_2作为还原剂,研究了合成赤铁矿球团矿的还原膨胀特性。对该种球团矿又进行了分阶段控制性还原膨胀试验研究。分析了还原反应动力学条件对膨胀的影响。实验研究证明,用CO—N_2混合气体和用H_2还原多孔合成赤铁矿球团矿,球团矿的膨胀特性有极大差异。我们用局部化学反应造成不同的膨胀模型和产生不同的应力来解释之。     

钒钛烧结矿和球团矿高温还原性能的研究

在实验室条件下,采用定温和升温还原法,研究了攀枝花钒钛烧结矿与白马钒钛球团矿的高温还原性能及其影响因素。试验表明,熔剂性钒钛烧结矿具有较好的还原性能;白马自然碱度球团矿高温还原性能较差;高碱度钒钛烧结矿的高温还原性能最佳;适当添加MgO可使钒钛烧结矿与球团矿的高温还原性能有所改善。     

w(MgO)对熔剂性球团矿冶金性能的影响

 为了研究添加高镁粉时w(MgO)对熔剂性球团矿冶金性能的影响。考察了w(MgO)为1.6%～2.4%时,其对球团矿抗压强度、RI(还原性指数)、RDI(低温还原粉化指数)和RSI(还原膨胀指数)的影响。采用光学显微镜和X射线衍射仪对球团矿微观结构和矿物组成进行了分析。结果表明,随着MgO质量分数的增加,抗压强度呈先升高后降低的趋势,w(MgO)为2.0%时,抗压强度最大,为3 533 N;随着w(MgO)由1.6%增加到2.4%,球团矿RI、RDI和RSI得到改善;w(MgO)为1.8%～2.0%时,球团矿微观形貌和矿物组成较好,赤铁矿成片结晶,球团矿强度良好。在用高镁粉和研山精粉造球时,w(MgO)控制为1.8%～2.0%,以期得到较低的还原膨胀指数和较好的冶金性能。     

碱度对球团矿热态性能和矿相结构的影响

针对酸性球团矿热态冶金性能不佳的问题,采用配加白云石调整球团矿碱度的方法研究了不同碱度球团矿在还原气氛中反应1h后的低温还原粉化及还原膨胀指数,再通过光学显微镜分析球团矿矿相结构,得到了球团碱度、热态冶金性能与矿相结构之间的关系。以期为球团生产采取合理措施,改善产品质量提供依据和参考。     

攀枝花球团矿气体还原动力学的初步研究

攀枝花球团矿由于物质组成和结构的特殊性,其还原动力学特点跟普通矿有所不同。我们用攀枝花球团矿作了一系列气体还原实验,其中包括改变气体流量、还原温度、还原气成分和球团粒度等因素对还原速度的影响。在定温条件下,测定了球团最终还原度与还原气氧化度的关系。得出了相应的动力学曲线和方程式。用未反应核心模型初步分析了影响攀枝花球团还原速度的主要因素。在此基础上提出了攀枝花球团矿竖炉还原选择工艺参数的一些建议。     

铍上铝镀层微观结构研究

采用磁控溅射离子镀和等离子喷涂方法在Be表面制备铝镀层，并分别用扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射仪（XRD），俄歇电子能谱仪（AES）和X射线应力的分析仪分析了膜层微结构，表面形貌，膜与基体界面情况以及内应力等。研究表明，Be上磁控溅射离子镀Al时，在膜基界面形成宽度约为1μm的Be,Al原子共混区，膜层由柱状晶组成，膜层应力为微压应力。等离子喷涂涂层不如前者致密，界面存在微裂纹，膜层应力为拉应力。     

球团矿还原膨胀测定方法的研究

本文评价和比较了球团矿还原膨胀的测定设备和三种测定方法。推荐采用双壁反应管,试样为18个球,煤气应经过预热。研究了不同煤气流量,煤气成份、还原温度、还原时间、试样个数和粒度对不同类型球团矿还原膨胀率和还原度的影响,从而确定了可推荐的试验条件。试验证明,本方法测定的数据比较稳定。关于球团矿体积测定问题,对于不裂或微裂的球团矿,直径法和排汞法结果相近;对于裂缝较大的球团矿,排汞法结果偏低;对于生产上的球团矿,两种方法均可用做常规检验,其中直径法比较简单、安全。     

ISO/DP4698(铁矿球团矿还原膨胀)部分参数验证试验

本文研究了还原气体中杂质O_2、CO_2,H_2、H_2O含量对球团矿膨胀的影响,比较了直径法、排水法和OKG法球团矿体积测定方法,并对膨胀测定装置的稳定性进行了试验。     

基于工业CT微观孔隙结构表征球团矿抗压强度

球团矿内部的微观孔隙分布及孔隙率对球团的各项性能有着显著影响。基于X射线计算机断层扫描(CT)方法获得球团矿微观孔隙结构,根据孔径D的大小将其划分为微孔(D<20μm)、中孔(20μm≤D≤60μm)和大孔(D>60μm),分析不同孔径微孔与抗压强度的关系,并以此为基础提出球团矿孔隙指数I_p,由其表征球团矿的抗压强度。研究结果表明,在原料条件相对稳定的情况下,I_p越大球团矿内小于20μm的微孔比例越大,球团矿的抗压强度越大。该方法不仅可以精准获得球团矿的基础特性,而且能准确直观地表征统一尺度后球团矿的孔隙率及抗压强度,这为科研、生产人员提供了一种新的分析方法,也为评估球团矿质量提供了一种新的指标。     

钠、锌对球团矿冶金性能的影响研究

针对国内某大型钢铁厂1~#高炉内碱金属与锌循环富集的生产现状,在实验室条件下以反应管内环境模拟高炉内的吸附环境设计了钠和锌分别对球团矿的蒸气吸附试验,来研究高炉中循环富集的钠和锌对球团矿冶金性能的影响。试验结果表明,球团矿对于钠和锌的富集率不同,球团矿对于锌的富集吸附能力较强,钠稍弱于锌;随着球团矿对钠和锌富集倍数的增加,球团矿的平均抗压强度明显下降;气相富集的钠和锌会促进球团矿的还原性(由62.9%增加到70.3%以上);钠和锌对于球团矿的还原膨胀性能影响较弱,球团矿原样(1~#)的还原膨胀指数(RSI)为15.20%,富钠16倍(3~#)和富锌200倍(5~#)球团矿的还原膨胀指数分别为15.84%和13.63%。     

武钢高炉合理炉料结构研究——澳大利亚球团矿合理搭配试验

本文通过对澳大利亚球团矿冶金物化性能的试验研究,探寻了球团矿膨胀值和还原性能对高炉操作的影响,及在武钢高炉现有原料条件下,炉料结构中球团矿加入高炉的适宜比例。     

碱度对镁质低硅球团矿冶金性能的影响

为寻找镁质低硅球团矿最优碱度条件,提高球团矿的质量,本文通过对不同碱度下镁质低硅球团矿冶金性能的变化规律进行研究,并对不同碱度下球团矿的矿相结构、元素分布、孔径分布等进行分析,探讨碱度对球团矿综合冶金性能的影响机理,通过灰色关联度法确定球团矿综合性能最佳的碱度条件。结果表明：随着碱度的增加,球团矿的抗压强度、还原性和还原膨胀指数均先增加后降低,球团矿的抗压强度在碱度为0.40～0.80时相对较好,低温还原粉化性能逐渐劣化,熔化温度区间整体呈降低的趋势,料层最大压差和综合透气性指数均逐渐降低,这表明高碱度球团的软熔滴落性能优于低碱度球团。在试验条件下,碱度为0.60时球团矿的综合性能最佳。     

碱度对白云鄂博矿球团矿还原膨胀性能的影响

高比例球团矿冶炼是高炉炼铁发展的趋势。由于化学成分、矿物组成和结构的差异，不同企业生产或所用的球团矿还原膨胀的原因各不相同且相对复杂。面向保障矿产资源安全供给的国家重大战略需求，选择白云鄂博铁精矿球团矿作为研究对象，根据球团矿铁氧化物还原理论，从热力学方面深入研究碱度对球团矿还原膨胀性能的影响机理，并结合XRD结果来探究钙结合相在球团矿生产中的变化规律以及对球团矿还原膨胀的影响，找到满足高炉冶炼对球团矿还原膨胀率要求的合理碱度，从而提高白云鄂博铁精矿球团矿在包钢冶炼生产中的比例。完善特殊矿球团矿还原膨胀理论，为复杂共生矿高效冶炼提供理论支撑。研究结果表明，随着碱度的提高，球团矿的膨胀率呈现出先升高后降低的规律，碱度为0.8时，其膨胀率最大，达到75.743%,其外形如同花瓣开花，无法维持原来的球型。综合不同碱度球团矿含铁品位的高低和还原膨胀的大小，得到制备球团矿的最优碱度为1.4。随着碱度的提高，成品球的液相生成量先降低后升高，碱度为0.8时液相生成量最少。球团矿膨胀率先增加是因为球团矿的结晶度提高，晶粒粗大，晶体结构逐渐趋向有序，为铁晶须的生长奠定了基础；膨胀率后减小是因为生成了铁酸...     

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。     

MgO在球团矿中赋存形式的研究

本文利用X射线衍射和穆斯堡尔谱学方法,研究了MgO在球团矿中的赋存形式。由研究得到,Mgo的加入使球团矿中的磁铁矿相量增加。进入磁铁矿中的Mg~(2+)占据尖晶石的八面体B晶位,但Mg~(2+)取代Fe~(2+)不是当量的,在B位存在着严重的阳离子空位。由此含镁磁铁矿的化学式为Fe·(Fe_(2-x-y),Mg_x)O_4,(x,y>0),其中x,y值取决于球团矿的化学成分及工艺条件。这种结构的变化决定了含氧化镁球团矿的性能。     

光学显微镜鉴定、扫描电镜(能谱)及微区衍射在微量矿物检测中的联合应用

通过光学显微镜鉴定、扫描电镜(能谱)及微区X射线衍射分析技术的联合应用,对某铍矿物存在形式进行研究,结果表明,通过镜下鉴定、扫描电镜图像观察、能谱仪分析找出疑似铍矿物,并进行标记,之后通过微区X射线衍射对标记点进行分析,可以最终确定铍矿物种类。镜下观察、微区X射线衍射与扫描电镜(能谱)分析结合检测微量矿物的方法,具有微区、微量、原位和无损等优点,能够对在100μm尺寸以上矿物进行准确的物相鉴定。     

鞍钢球团配加白云石熔剂的研究

以鞍钢生产用原料条件为基础,针对不同碱度配比白云石熔剂性球团矿、白云石不同添加量的生球性能进行研究,采用数学优化方法确定添加白云石球团的焙烧制度;同时对球团矿低温粉化性能、还原性能、膨胀性能和荷重软化性能进行了研究;试验得出配加白云石的熔剂性球团质量良好。