电热法制取铝硅合金的团块性能(Ⅱ)——抗压强度和电阻率

通过单因素实验,考察了压力、干粉粘结剂加入量、配水量、尾矿粒度对生球团块抗压强度的影响,并对焙烧后团块的抗压强度和电阻率进行了研究.结果表明:当制团压力为22.5 MPa,干粉粘结剂加入量、配水量分别为9%、13%,尾矿粒度为0.178～0.124 mm时,可获得较好的抗压强度;焙烧温度升高,保温时间延长,团块抗压强度和电阻率下降,下降幅度逐渐变小.     

低含碳球团配加MgO试用研究

 为了获得高强度优质含碳球团,研究了不同MgO/SiO2比值和焙烧温度对煤粉添加量为6%的含碳球团性能的影响。研究表明：当含碳球团中的煤粉配比为6%、膨润土配比1.5%、MgO/SiO2一定时,随着焙烧温度（1200℃-1300℃）的升高,成品含碳球团的强度呈先增加后降低的趋势,且在1280℃时强度最大,焙烧温度过高,球团内部过熔化,产生大量孔洞,球团抗压强度较低,若焙烧温度过低,则球团未烧透,强度较差。     

电热法制取铝硅合金的团块性能（Ⅱ）——抗压强度和电阻率

通过单因素实验，考察了压力、干粉粘结剂加入量、配水量、尾矿粒度对生球团块抗压强度的影响，并对焙烧后团块的抗压强度和电阻率进行了研究。结果表明：当制团压力为22．5MPa，千粉粘结剂加入量、配水量分别为9％、13％，尾矿粒度为0．178～0．124mm时，可获得较好的抗压强度；焙烧温度升高，保温时间延长，团块抗压强度和电阻率下降，下降幅度逐渐变小。     

工艺参数对含锌球团直接还原冶金性能的影响

对以含锌尘泥为原料的球团直接还原,研究了球团配碳量、焙烧温度、焙烧时间对球团脱锌率、金属化率和还原后球团强度的影响。焙烧最佳工艺参数如下:配碳量w(C)/w(O)=1.0、焙烧温度为1 250℃、焙烧时间为25min。此时球团可获得脱锌率大于90%、金属化率大于70%、每个球的抗压强度大于600N的综合性能指标,完全满足球团脱锌和作为高炉原料的基本要求。     

钒钛磁铁矿煤基直接还原试验

 为探明钒钛磁铁矿直接还原过程及其影响因素,研究了不同还原温度、不同还原时间、不同配碳比对钒钛磁铁矿含碳团块直接还原过程的影响,并通过XRD分析方法对还原机理进行了分析。研究结果表明,在一定条件下,直接还原团块金属化率随温度升高而升高,但还原温度超过1 200 ℃后,金属化率增幅逐渐减少,这是由于还原温度高于1 200 ℃后,金属化团块内铁氧化物的还原逐渐趋于平缓,而铁钛化合物的还原较为缓慢;团块金属化率随反应时间的延长和配碳比的升高均呈现了先升高后降低的趋势,这主要是由于反应时间过长使得金属化团块发生了再氧化及煤粉配入量过大导致带入灰分较多,在一定程度上阻碍了还原反应的顺利进行,从而导致金属化率降低。     

低含碳球团配加MgO试验研究

为得到优质高强度的高炉金属化球团,研究了不同MgO/SiO2比值和焙烧温度对煤粉添加量为5%的含碳球团性能的影响.结果表明:当含碳球团中的煤粉配比为5%、膨润土配比1.5%、MgO/SiO2一定时,随着焙烧温度(1200～1350℃)的升高,成品球团抗压强度呈先增加后降低的趋势,且在1300℃时强度最大(2138N/球...     

氯化焙烧法回收铜渣中的铁

对铜渣展开了氧化气氛氯化焙烧—配煤还原—高温熔分回收铁的试验。结果表明,最佳氧化焙烧试验条件为:云铜渣破碎至-100μm、NaCl配加量4%、氧化焙烧温度900℃、焙烧时间2h;此时脱硫率达到72%;焙渣经1 100℃配煤还原6h后,在1 500℃氮气保护下熔分0.5h,铁还原率可以达到94%,铁中铜含量降低至0.51%,铜分离率为70.6%。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原研究

以转底炉工艺为基础,在实验室模拟条件下,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原高温焙烧试验。通过XRD分析,讨论了配碳量(wC/wO)、还原温度、还原时间对球团金属化率和残碳量的影响。结果表明:随着还原温度的升高金属化率不断升高,而残碳量不断降低;在1 350℃之前,随着温度的升高,金属化率迅速升高,然后趋于平缓;当还原温度为1 350℃时,金属化率可达90%以上,随着还原时间的增加,球团的金属化率呈现先升高后降低的趋势,残碳量逐渐降低,还原时间为30 min时,球团的金属化率达到最大(91.37%);随着配碳量(wC/wO)的增加,球团还原速率加快,球团还原充分,球团的金属化率升高,当wC/wO为1.3时达到最大(94.28%)。     

工艺条件对含碳球团还原熔分的影响

通过高温电阻炉对含碳球团还原熔分的行为进行热态模拟研究,考察焙烧温度、焙烧时间、配碳量(按照C/O计算)和炉渣碱度对含碳球团还原熔分的影响。实验结果表明:渣铁分离的最低熔分温度是1 360℃,最短焙烧时间是24.5 min,最低配碳量是1.0,最佳炉渣二元碱度R为1.2。     

蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿球团的影响

研究了蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿2种不同矿粉球团的生球质量、抗压强度和冶金性能的影响。结果表明：配蛇纹石后赤铁矿和磁铁矿球团的生球质量都得到改善。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团预热强度都下降,在相同温度和蛇纹石质量分数下,赤铁矿球团预热强度比磁铁矿球团低50~100 N/个,在焙烧温度小于1280 ℃时,随着蛇纹石质量分数的增加,磁铁矿和赤铁矿球团抗压强度都下降,但在1300 ℃的温度下,配蛇纹石的球团抗压强度比基准期球团抗压强度高。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团还原膨胀率都下降。蛇纹石质量分数为1.5%时,球团矿还原度相对高。     

炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

摘要：复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900～1000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3～4h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段（室温至550℃）小于7℃/ min,Ⅱ段（550℃至1000℃）小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO2混合炭化气氛中,CO2与CO体积比(V(CO2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3500N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。     

高温热震对具有SiC涂层的C/C复合材料压缩性能的影响

采用化学气相反应法在C/C复合材料表面制备SiC涂层,对SiC涂层C/C复合材料试样进行热震实验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析等研究涂层的形貌和结构,采用压缩性能试验研究热震次数及热震温度对SiC涂层C/C复合材料试样压缩性能的影响。结果表明:试样的抗压强度在197.9~237.0 MPa之间,平均抗压强度为210.4 MPa。在1 100℃下进行热震实验,抗压强度随热震次数增加呈近似线性降低趋势;当热震次数一定时(15次循环热震),在900~1 500℃温度范围内,抗压强度随热震温度升高逐渐降低。热震温度为1 500℃时,热震后试样的抗压强度略有升高,主要与热震过程中氧化形成的SiO2玻璃的高温自愈合作用有关。     

PMC精矿配加司家营矿粉球团焙烧机理

 针对PMC矿的利用问题,对PMC精矿与司家营矿粉以7[∶]3配矿比例造球的氧化焙烧行为进行了研究。研究结果表明,当预热时间为10 min、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时,球团抗压强度随预热温度的升高呈现先升高后降低的趋势,当预热温度为925 ℃时,球团抗压强度达到最大为2 765.75 N/个;当预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 275 ℃、焙烧时间为20 min时,球团抗压强度随预热时间的延长由2 64升高到2 833.61 N/个;当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧时间为10 min时,球团抗压强度随焙烧温度的升高由674.96升高到2 503.83 N/个;当预热时间为15 min、预热温度为925 ℃、焙烧温度为1 300 ℃时,球团抗压强度随焙烧时间的延长由2 503.83升高到2 872.52 N/个。     

球团配加赤铁精矿的试验研究

利用球团模拟试验炉对配加10%～50%的赤铁精矿进行了试验,试验条件：干燥温度600℃,时间10 min;预热温度900℃,时间20 min;强氧化性气氛,焙烧30 min。结果表明,生产强度〉200 kg/个的球团矿,赤铁精矿配比30%以下时,需要的最低焙烧温度为1 180℃;35%时,最低为1 200℃;40%～50%时,则最低为1 220℃以上。赤铁精矿配比从10%增加到50%,可使球团矿的铁品位增加约0.7%、SiO2含量降低1%;还原度及低温还原120粉化率相差不大。同时,进行了配加煤粉、焦粉、有机黏结剂和PT粉的探索试验,试验表明,添加物对降低焙烧温度和提高球团矿强度有较好的作用,配加3%的PT粉,赤铁精矿配比30%球团矿的焙烧温度可降低50℃以上。     

进口巴西矿的球团试验研究

以巴西镜铁矿为研究对象,进行了生球制备试验和预热焙烧小型试验。试验结果确定了生球制备试验的最佳参数和球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度。生球制备试验的最佳参数:膨润土用量为2.1%,造球水分为8.5%(质量分数),造球时间为13 min,此时落下强度为5.0次/(0.5 m),生球抗压强度为11.26 N/个,爆裂温度为356℃,符合球团生产对生球质量的要求。球团预热焙烧试验适宜的预热焙烧制度:预热温度为900℃,预热时间为10 min,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为15 min,此时预热球强度能达到500 N/个以上,焙烧球强度能达到2 500 N/个以上,符合高炉对球团矿的质量要求。     

含硼磁铁矿对超细粒级磁铁矿球团性能的影响

 超细粒级精矿球团化对中国贫矿资源应用有着特殊意义,但存在成球困难、生球质量差、成品球团强度低等问题,硼铁矿中硼和铁嵌布密切,应用难度大,然而其配加对提高球团性能有益。采用气体吸附法(BET法)测量比表面积并用扫描电镜(JSM6490)评价铁精矿粉和焙烧球团矿的微观结构,研究了添加含硼磁铁矿对超细精矿的成球性能、生球质量、预热焙烧强度的影响。结果表明,超细精矿中配加30%硼铁矿后,混合精矿成球性得到改善,达到中等成球性指标,生球落下强度从2.4 次/(0.5 m)升高到4.0 次/(0.5 m)、抗压强度从15.38 N/个增加到19.08 N/个、爆裂温度从340 ℃升高到410 ℃,优化配矿下可提高爆裂温度至460 ℃,球团的预热与焙烧时间缩短、温度降低,在预热时间与温度不变、焙烧时间相同、焙烧温度为1 175 ℃条件下,球团强度(与100%超细精矿相比)提高900 N/个左右,达到了3 500 N/个以上,在相同强度下,可降低焙烧温度近100 ℃。加入含硼磁铁矿可改善球团性能的原因为,含硼磁铁矿颗粒形貌复杂、碱性物质含量多、粒度粗,从而能有效帮助颗粒间嵌合,增加粉料分子水含量,改善成球性,提高生球强度与爆裂温度。MgO和B₂O₃会在球团内部生成低熔点液相,填充孔隙,促进焙烧温度降低,增强颗粒间网格状的均匀连结,提高焙烧球团的强度。     

PMC矿粒度及球团预热、焙烧工艺参数的选择

 为了促进PMC矿粉的高效利用,研究了PMC矿粉粒度和预热、焙烧温度对球团矿抗压强度、还原度、低温还原粉化、膨胀率、转鼓强度、孔隙率和熔滴性能的影响。结果表明,随着预热、焙烧温度的升高,改善了球团矿的抗压强度、还原度、转鼓强度和软熔滴落性能,低温还原粉化率变化幅度较小。随着焙烧温度的升高,膨胀率先升高后降低,孔隙率降低。随着预热温度的升高,1号球团矿 (PMC 0.074 mm)的膨胀率下降,2号球团矿(PMC 0.045 mm)的膨胀率小幅度升高;随预热温度的升高,两种PMC球团矿孔隙率先降低然后升高,在预热温度为950 ℃时,孔隙率最低。根据上述研究结果,通过加权灰色关联度法确定了PMC矿球团生产最佳工艺参数,粒度为0.074 mm,预热温度为925 ℃,焙烧温度为1 300 ℃。     

响应曲面法优化内配兰炭赤铁矿球团焙烧工艺

 为了有效解决赤铁矿球团焙烧能耗高的难题,对赤铁矿球团进行内配兰炭处理并利用响应曲面法对球团焙烧工艺进行了优化试验研究。通过单因素试验确定主要影响因素和水平,对内配兰炭赤铁矿球团各影响因素进行Box-Behnken设计,建立了用于球团抗压强度预测的多元回归模型,并对焙烧温度、焙烧时间、空气流量、兰炭配比以及它们之间的交互作用进行了研究和优化。得到最佳焙烧工艺,焙烧温度为1 292 ℃,焙烧时间为18.5 min,空气流量为3.2 L/min,兰炭配比为1.5%。最佳条件下的内配兰炭赤铁矿球团抗压强度为2 578.3 N,与响应目标值2 500 N相近,相对误差仅为3.13%,表明响应曲面法预测模型具有准确性和可靠性。     

铬铁矿球团焙烧固结特性

本文系统研究铬铁矿球团的焙烧固结特性.结果表明:预热时间对于预热球强度影响不大,在预热时间为10 min时,随着预热温度的提高,预热球强度和氧化率呈直线型增加,适宜温度为1050℃,此时预热球强度可达每个400 N以上;与传统铁矿球团相比,铬铁矿球团焙烧所需的温度高,焙烧时间为10 min时,焙烧温度从1250℃提高到1350℃,球团强度从每个1078 N提高到1973 N.在铬铁矿球团预热和焙烧过程中,铬尖晶石(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)₂O₄氧化生成富镁的(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)₂O₄和铬铁铝复合氧化物(Cr,Fe,Al)₂O₃,当温度高于1000℃时,(Cr,Fe,Al)₂O₃新相生成,其主要以环状分布在颗粒外层,颗粒内部为针状与(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)₂O₄形成交织结构,降低Cr/Fe比或升高焙烧温度均有助于(Cr,Fe,Al)₂O₃向颗粒外层富集和再结晶长大,有利于球团的固结,提高球团强度.      

球团矿高温还原过程中抗压强度变化及机理

 运用自行设计制造的固态物料高温抗压强度与蠕变在线测试仪,分别测试球团矿在不同温度及还原度状态下的抗压强度及蠕变量,用以表征球团矿在高炉内不同位置的抗压能力。研究发现：未发生还原反应球团矿在中性气氛中,当温度达到1 000 ℃时,球团矿的抗压强度为2 750 N以上,继续升温,球团矿抗压强度下降迅速;球团矿在还原气氛下,还原初期球团矿抗压强度比同温度下中性气氛球团矿抗压强度有较大下降,当温度高于900 ℃时,球团矿抗压强度只有1 250 N,且在抗压试验中形变明显。微观结构分析表明：还原过程中高价铁氧化物到低价铁氧化物变化过程中晶格增大、新生铁相基体孔隙增加、裂纹产生以及颗粒间固相固结减弱是导致强度下降的主要原因。