碱金属在烧结过程中的行为规律

高炉碱害频繁出现,影响日益严重,人们对它的关注与日俱增.烧结矿带入的有害元素在高炉中占的比重最大.本文对烧结矿及原料进行现场取样,重点对烧结矿碱金属进行平衡计算,提出降低碱害的方法.实验表明烧结原料中的K经过烧结工序之后,89%的进入了烧结矿,仅11%的有害元素进入粉尘;铁矿石和溶剂中的有害元素Na,近乎100%的进入烧结矿.     

F,K和Na对烧结矿组成与结构的影响

采用化学试剂配成不同F-K-Na含量的原料,高温烧结,制成试样,采用矿相和扫描电镜检测相结合的方法,分析F-K-Na对烧结矿组成和结构的影响.实验结果表明,在碱度一定(R=2)的情况下,F含量的增加,有利于铁酸钙分解生成赤铁矿和磁铁矿,同时对铁酸钙生成有抑制作用.在碱度一定(R=2)的情况下,F的质量分数控制在0.4%左右,K,Na含量的增加,赤铁矿含量明显增加,磁铁矿含量减少,有利于烧结试样中的磁铁矿氧化生成赤铁矿,同时抑制铁酸钙的生成,并对硅酸盐相的影响较大.     

铝硅比对白云鄂博铁精矿烧结液相流动性的影响

运用红外线微型烧结法对白云鄂博铁精矿烧结液相流动特性进行研究。通过在烧结原料中添加纯化学试剂研究不同Al2O3与SiO2含量之比对烧结液相流动性的影响。结果表明,Al2O3含量的增加虽然促进了烧结液相量的增多,但同时提高了液相的粘度,随着铝硅比的增加烧结试样的液相流动性降低。通过对试样气孔大小的对比,揭示了烧结过程中气孔形成与烧结矿液相流动特性的关系,粘度是控制气孔形成的重要因素。气孔的形成过程伴随着液相在气孔壁上的物理化学反应,气孔直径减小使烧结试样液相流动性变差。     

CeO2对Fe2O3压团焙烧行为及强度的影响

在 Fe2 O3试剂中添加CeO2制成压团试样，对其进行预热及焙烧，利用 X射线衍射、DSC和 SEM相结合的方法，研究CeO2含量对试样抗压强度的影响机理。结果表明，在975℃预热压团中形成了Ce-Fe-O 固溶体，使Fe2 O3晶粒间的连接增强，预热压团强度增大；在1250℃焙烧压团中Ce-Fe-O 固溶体发生了脱溶和分解，析出的高熔点氧化物CeO2存在于 Fe2 O3晶粒间，阻碍了 Fe2 O3晶粒之间的连晶生长，使焙烧压团的强度随 CeO2含量增多而降低。     

配加蒙古精矿对球团矿性能的影响

对蒙古精矿在包钢624 m2带式球团的合理利用进行了全面研究。研究表明,随着蒙古精矿配比增加,球团矿品位提高,还原膨胀率增加,当配比小于20%时,还原膨胀率小于20.0%,主要是由于还原后球团矿矿物组成中析出大量金属铁,在浮氏体(FexO)转变为铁的阶段,铁晶粒自浮士体表面向外长出晶须,晶须的生长让晶粒产生位移或晶粒开裂,导致球团结构疏松发生膨胀。通过添加适量矽石,可显著降低球团还原膨胀率,当配加30%～50%的蒙古精矿时,可通过添加1.0%～2.0%的矽石,将球团还原膨胀率降低至20%以内,球团矿质量满足高炉冶炼生产要求。     

F、K、Na对球团矿形貌及组成的影响

为贴近包钢白云鄂博铁精矿的真实情况,采用澳大利亚矿作为基础含铁原料,K_2O、Na_2O、氟分别以钾板岩、钠辉石岩以及CaF_2的形式加入,研究K、Na、F对球团矿形貌及组成的影响。研究表明,焙烧后大部分渣相以脉石形式存在,且空隙率较大;F易与相关氧化物反应,最终以气体形式逸出,增大团块的孔隙率;K、Na会生成很多低熔点化合物,填充于孔隙中,降低了团块的孔隙率。     

钢渣改性与固碳研究现状及展望

我国钢渣储量大、利用率低、堆放造成环境影响严重,为了实现“固废资源化”和“碳达峰、碳中和”的双重目的,钢渣改性和固碳已成为迫切需要解决的问题。研究表明,钢渣中的f-CaO遇水膨胀,使钢渣安定性变差,成为影响钢渣综合利用的主要因素;此外,钢渣的出炉温度能够达到1 500℃以上,这部分热量的自然损耗对资源是一种浪费,在“以废治废、循环利用”的基础上,以高压废气(CO₂)气淬高温废渣(钢渣),可实现固碳和资源循环利用。本文通过分析目前国内外钢渣改性现状与固碳研究进展,为以耦合气淬技术与热态钢渣固碳技术来实现“固废资源化”的可行性提供参考;结合现有钢渣相关研究数据,将钢渣主要化学成分进行数据拟合,并建立数学模型,以提升不同化学成分钢渣改性的效率。     

高炉渣微晶玻璃的析晶热力学分析

以高炉渣为主要原料,采用熔融法制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热力学软件计算相结合的研究方法,研究了在一定组分玻璃体系中添加不同种类及数量晶核剂时的析晶热力学。研究结果表明:当加入2%Cr2O3作晶核剂时在晶化温度966℃经热力学计算析出的主要矿物为透辉石、钙长石、硅灰石及少量石英和镁铬尖晶石,而XRD检测微晶玻璃的主晶相为铝透辉石、切马克辉石和透辉石,与热力学计算结果基本一致;当添加8%P2O5(以Na3(PO4)·12H2O的形式引入)作晶核剂时,经热力学计算在晶化温度910℃析出的主要矿物应为失透石、霞石、羟基磷灰石、镁橄榄石、少量的透辉石、钠长石及氟磷灰石;而XRD检测发现析出矿物为羟基磷灰石和氟磷灰石,与热力学计算结果基本一致,并对造成两者少许差异的原因进行了分析。研究结果为制备不同矿物组成及性能的微晶玻璃在基础玻璃的成分设计及晶核剂的选择方面提供了理论指导。