分流制粒烧结工艺参数对钒钛烧结矿微观结构的影响

研究了分流制粒烧结中酸性物料的粒度、配碳量和碱度等工艺参数对烧结矿微观结构的影响。结果表明,酸性物料的粒度范围扩大时,料层透气性变好,铁酸钙增多,矿相结构更均匀。当碱度较低时,烧结矿黏结相以硅酸二钙和玻璃质为主;随着碱度升高,钙钛矿含量先增加后减少,当碱度达到2.02时,铁酸钙含量大量增加,黏结相以铁酸钙和玻璃质为主。随着配碳量的增加,铁酸钙含量降低,钙钛矿含量增加,赤铁矿含量减少,亚铁含量增多,将使得烧结矿的转鼓强度和还原粉化指数提高,还原性下降。综合考虑分流制粒钒钛矿烧结配碳量选择4.2%比较适宜。     

不同普通铁精粉配比的含钛烧结矿矿相结构研究

针对承钢含钛烧结矿存在的强度差、低温还原粉化严重等实际问题,在实验室进行了不同普通铁精粉配比含钛烧结矿矿相结构的研究。结果表明:烧结原料中随普通铁精粉配比的增加,含钛烧结矿中金属相含量明显降低,而黏结相含量增加,其中钙钛矿含量降低,铁酸钙含量明显升高;显微结构逐渐均匀化,由粒状结构过渡到熔蚀结构,骸晶状钛赤铁矿含量降低;对应的烧结矿强度及低温还原粉化性能得到进一步改善。     

不同镁质熔剂对烧结矿质量影响的实验研究

为了研究不同镁质熔剂对烧结矿的影响,对烧结原料配加不同比例的蛇纹石和白云石进行了工业实验.结果显示:在镁含量不变的情况下,蛇纹石配比由1％增加到3.1％,烧结矿中SiO2增加了0.66％,CaO含量提高了1.2％,烧结矿品位降低0.58％,Al/Si由0.45降至0.40.矿相分析结果显示:烧结矿主要矿物铁酸钙、赤铁矿、磁铁矿占到了总量的90％左右,磁铁矿含量增加,赤铁矿、铁酸钙含量降低.冶金性能测定结果显示:随着蛇纹石配比由1％增加至3.1％,转鼓指数由74.1％增加至75.9％,低温还原粉化指数(RDI+3.15)由一期的54.9％增加至68％,还原度由92.1％略降至91.4％.     

褐铁矿自密化烧结工艺的试验研究

介绍了褐铁矿自密化烧结工艺。通过烧结杯试验研究证实,采用褐铁矿自密化烧结工艺进行的烧结试验结果非常满意,利用系数、成品率、转鼓强度都大幅度地好于普通工艺的各项指标,解决了褐铁矿烧结生产利用系数低、强度低、燃耗高的问题。在褐铁矿配比高达40%和55%时,利用系数达到1.7t/m2·h,转鼓强度达到68%,燃料消耗为58 kg/t。并且烧结矿的还原性改善达到90%,低温还原粉化得到改善,低温还原粉化指数RDI＋3.15在60%以上,软化性能和熔滴性能也得到改善,达到了预期的效果。褐铁矿烧结矿矿相研究证明,烧结矿主要矿物为赤铁矿和磁铁矿,粘结相主要是铁酸钙,并且有一定量的针状铁酸钙,对改善烧结矿的强度和性能起到了至关重要的作用。     

某含钛铁砂烧结行为实验研究

通过烧结杯试验,结合烧结矿冶金性能检测和矿相分析,对某含钛铁砂的烧结行为进行了研究。结果表明,随着该含钛铁砂配比增加,烧结利用系数和烧结矿转鼓强度下降;冶金性能方面,烧结矿低温还原粉化性能出现了大幅度恶化,烧结矿熔滴性能得到改善。根据矿相观察结果,烧结指标恶化的主要原因之一是由于含钛矿物导致烧结液相过热度降低,促进了烧结玻璃相的生成,抑制了铁酸钙相的结晶和析出。综合实验室结论,建议该含钛铁砂在混合料中配加比例控制在5%以内,并配合喷洒CaCl2措施以减少其对烧结矿低温还原粉化性能的影响。     

TiO 2 质量分数对中钛型烧结矿质量影响的研究

通过烧结杯试验,研究不同TiO 2 质量分数对中钛型烧结矿质量的影响。研究表明烧结矿TiO 2 质量分数 在2.8%～4.4%,随着TiO 2 质量分数增加,烧结矿转鼓指数、成品率、还原性和低温还原粉化指数均降低;钛磁铁 矿质量分数增加,易还原的含铁矿物相钛赤铁矿、铁酸钙减少;烧结矿的气孔率增加,强度较好的交织熔蚀结构减 少,骸晶状钛赤铁矿质量分数增加,性脆且不具有黏结作用的钙钛矿质量分数增加,其晶粒变大填充于交织熔蚀结 构,这是烧结矿质量下降的主要原因。     

铁酸钙特征对高碱度烧结矿冶金性能的影响

烧结矿中主要粘结相矿物铁酸钙的含量、形态、结晶粒度等特征对烧结矿质量起着关键性作用。采用偏光显微镜对不同质量的现场高碱度烧结矿的矿相结构及铁酸钙特征进行了系统定量研究。结果表明:两种烧结矿金属相均以赤铁矿和磁铁矿为主,黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙和玻璃质。不同之处是1#烧结矿以针状铁酸钙交织赤铁矿、磁铁矿形成的交织熔蚀结构为主;2#烧结矿以他形粒状磁铁矿与粘结相矿物相互结合形成的粒状结构为主。1#烧结矿中铁酸钙体积分数约为50%,形态多为针状,粒度范围主要为0.05～0.10 mm;对应的烧结矿还原性(75%)、低温还原粉化率(76.5%)和转鼓强度(81.6%)均良好。2#烧结矿中铁酸钙体积分数约为45%,形态多为板状、柱状,粒度范围主要为0.05～0.10 mm;对应的烧结矿还原性(59.35%)较弱、低温还原粉化率(25.21%)较低和转鼓强度(63.37%)较小。     

铬渣烧结杯试验研究

在实验室开展烧结杯试验,利用铬渣替代部分石灰石烧结,对比分析其对烧结矿各项指标与性能的影响。结果表明:实验室条件下,随着铬渣配比的提高,转鼓指数、成品率、利用系数均呈降低的趋势,固体燃耗呈升高的趋势。在适宜生产的铬渣配加比例内,烧结矿低温还原粉化现象加剧,还原性能降低,软化开始温度、软化区间变化不大,但熔融区间增宽。     

改善低硅烧结矿低温还原粉化性能的研究

针对低硅烧结矿强度低、低温还原粉化性能差的特点,对某钢铁厂烧结矿矿相进行了分析,发现其磁铁矿和铁酸钙含量较少,而强度极差的硅酸盐玻璃质和还原性较好的赤铁矿含量较高。为改善低硅烧结矿低温还原粉化性能,研究了烧结工艺(燃料配比、碱度)和烧结矿成分(Al2O3/SiO2、MgO含量)等因素对烧结矿矿相和低温还原粉化性能的影响,在该厂的原料条件下,得出最佳的燃料配比和碱度分别为5.0%和2.3;Al2O3/SiO2为0.31,MgO的质量分数为2.02%。     

外矿型烧结矿矿相结构与冶金性能的定量关系

 为了改善外矿型烧结矿的质量,对不同类型外矿为主要含铁原料的烧结矿的矿相结构进行了系统定量研究,分析了外矿对其矿相结构的影响规律,找出了烧结矿矿相特征与冶金性能的定量关系。研究结果表明,以斯特拉麦克粉和天发海超特粉为主要含铁原料(1号)的烧结矿,铁酸钙含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化率RDI_{>3.15 mm}较好,气孔率较高,转鼓指数较低。以纽曼粉、PB粉和杨迪粉为主要含铁原料(4号和5号)的烧结矿,5号烧结矿中赤铁矿含量较多,铁酸钙含量较低,以熔蚀-粒状结构为主,局部为共晶结构,转鼓指数最高,但低温还原粉化严重;4号烧结矿的纽曼粉和PB粉的含量较多,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,转鼓强度较低。以纽曼粉和得宝麦克粉为主要含铁原料(2号和3号)的烧结矿,3号烧结矿铁酸钙含量最多,矿相结构较为均匀,以交织熔蚀结构为主,局部见针状铁酸钙交织他形赤铁矿,该烧结矿质量最好;2号烧结矿的纽曼粉和得宝麦克粉含量较高,矿物组成中赤铁矿含量多,铁酸钙含量少,以交织熔蚀结构为主,局部出现粒状-斑状结构,低温还原粉化严重。建议以纽曼粉为主,配加少量麦克粉、杨迪粉及超特粉做为主要含铁原料,以改善现场烧结矿质量。     

配加贾家堡铁矿对烧结矿性能的影响

为降低烧结矿成本,对烧结原料中配加一定比例的贾家堡铁矿进行了研究。烧结杯试验结果表明,随着烧结铁料中贾家堡铁矿配比增加,烧结矿成品率呈现逐渐降低趋势,转鼓指数也逐渐降低。贾家堡铁矿配比由0增加到4.48%时,烧结矿低温还原粉化率由76.7%降低到71.9%,而当贾家堡铁矿配比继续增加时,低温还原粉化率却有所上升。     

鞍钢烧结配加巴西南部粉矿实验研究

随着鞍钢自产铁精矿供应量逐年减少,扩大进口矿用量成为必然。本文根据鞍钢炼铁总厂烧结车间和西区烧结车间的原料条件,在实验室进行了配加巴西南部粉矿的烧结杯试验研究。结果表明：（1）配加巴西粉矿后超过20%后,烧结矿的转鼓强度下降幅度明显。随着巴西南部粉矿配比增加,垂直烧结速度增大,利用系数提高,燃耗略有提高。（2）相同配比条件下,配矿C方案时烧结矿转鼓要高于A、B方案,但烧结速度较慢、烧结机利用系数低,烧结燃耗增加。（3）配加巴西粉矿后超过20%后,烧结矿的低温还原粉化趋于严重。相同配比条件下,配矿C方案时烧结矿低温还原粉化最优。据此认为：采用巴西南部粉矿配比不超过20%时,可获得较好的烧结指标。工业应用中应避免采用B配矿方案。     

碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响

采用Factsage 7.1热力学软件模拟计算了碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响,并开展了不同碱度的烧结杯试验研究。研究表明:随着碱度增加,烧结矿理论液相生成量增加,液相黏度降低,液相中Fe_2O_3/CaO增加,铁酸钙形成条件改善。当碱度为1.95时,铁酸钙含量最高,CaO与Fe_2O_3结合形成稳定的铁酸钙粘结相,有利于减少Fe_2O_3发生还原粉化现象;而继续提高碱度至2.05时,颗粒较粗的褐铁矿和赤铁矿与CaO进一步接触、矿化,使烧结矿赤铁矿含量升高,铁酸钙和磁铁矿含量减少,液相黏度降低,孔隙率增大,烧结矿结构均匀性变差,导致烧结矿基体组织结构抵抗还原过程中产生的晶格畸变能力变差,粉化严重。综合考虑碱度对烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能的影响,在试验所用烧结原料条件下,烧结矿适宜碱度应控制为1.95。     

配碳量对细粒赤铁精粉烧结矿矿相结构及冶金性能的影响

对不同配碳量条件下的细粒赤铁精粉烧结矿矿相结构及冶金性能进行了系统研究。结果表明,当细粒赤铁精粉(司家营铁精粉)配加量为100%时,随着配碳量的增加,烧结矿显微结构逐渐均匀化,赤铁矿及硅酸二钙含量降低。当细粒赤铁精粉配比为50%~90%时,随配碳量增加,烧结矿转鼓指数先增加后降低;当细粒赤铁精粉增加到100%,随配碳增加转鼓指数提高。随配碳量的增加,低温还原粉化指数有所改善,还原度略有降低。烧结原料中随司家营铁精粉配加量的的增加,相应的配碳量应适当提高。     

钒钛磁铁精矿分流制粒烧结中配碳量的影响

 分流制粒烧结是一种新的烧结工艺,即将铁精矿分别制成高碱度物料和酸性球,再混入燃料、返矿等进行烧结的方法。试验结果表明,随着配碳量增加,铁酸钙含量降低,钙钛矿含量增加,赤铁矿含量减少,转鼓强度和还原粉化指数提高,还原性下降。过高的配碳量不利于烧结矿质量,配碳质量分数应控制在4.2%左右。     

基于混匀矿烧结基础特性配矿专家系统的开发与应用

应用BP神经网络技术分别建立混匀矿烧结基础特性预报模型和烧结矿质量预报模型。采用Visual C++2010与Matlab 2008混合编程的方式,开发了烧结配矿专家系统软件。结果表明:同化性温度、液相流动性指数和粘结相强度的预报命中率分别为90%、83.3%和90%,成品率、转鼓指数和低温还原粉化RDI_(+3.15)的预报命中率分别为90%、90%和85%。通过专家系统研究了褐铁矿配比对混匀矿烧结基础特性和烧结矿质量的影响,随褐铁矿配比的增加,烧结矿的成品率、转鼓指数和低温还原粉化RDI_(+3.15)先升高后降低。当混匀矿的同化温度、液相流动性指数和粘结相强度分别为1 259℃、1.22和1 727 N时,烧结矿的质量指标最优。     

兰炭作烧结燃料对生产小球团烧结矿的影响

通过烧结杯试验开展酸性小球烧结,利用KJZ-03铁矿石冶金性能综合测定仪、矿相显微镜等检测了烧结矿的还原性、低温还原粉化指标和矿相结构,重点研究了兰炭内配比例及生球粒度对垂直烧结速度、烧结机利用系数、烧结矿转鼓强度和成品率等方面的影响。结果表明,兰炭内配30%、生球3~10 mm粒度90%时烧结指标最优。提高兰炭内配比例,成品率从74.03%提高到80.23%,转鼓强度和利用系数分别提高了1.89%和0.23%,还原度有所改善,且低温还原粉化指数变化较小;同时,小球团烧结矿的矿物组成以磁铁矿和铁橄榄石为主,结构致密,从而提高了烧结矿强度。     

烧结返矿分布及形成机理研究

烧结料层不同位置、反应条件不同造成烧结矿质量差异,通过对烧结台车不同位置烧结矿进行取样,测试不同位置烧结矿的冶金性能及返矿率,并对不同位置烧结矿微观结构进行分析,探究烧结饼内返矿的分布状况及产生机理.结果表明:沿料层高度方向由上至下烧结矿最终还原度逐渐降低,低温还原粉化指数降低.烧结返矿大部分在烧结料层上部和靠近挡板的边缘产生,只有少部分在中部和下部形成.料层上部烧结矿黏结相主要为铁橄榄石和少量粒状铁酸钙,强度差,返矿率较高,料层中下部黏结相主要以针状铁酸钙和板条状铁酸钙为主,整体矿化较好,返矿率较低.     

碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响

摘要：采用Factsage 7.1热力学软件模拟计算了碱度对烧结矿液相形成性能和微观结构特性的影响,并开展了不同碱度的烧结杯试验研究。研究表明：随着碱度增加,烧结矿理论液相生成量增加,液相黏度降低,液相中Fe2O3/CaO增加,铁酸钙形成条件改善。当碱度为1.95时,铁酸钙含量最高,CaO与Fe2O3结合形成稳定的铁酸钙粘结相,有利于减少Fe2O3发生还原粉化现象;而继续提高碱度至2.05时,颗粒较粗的褐铁矿和赤铁矿与CaO进一步接触、矿化,使烧结矿赤铁矿含量升高,铁酸钙和磁铁矿含量减少,液相黏度降低,孔隙率增大,烧结矿结构均匀性变差,导致烧结矿基体组织结构抵抗还原过程中产生的晶格畸变能力变差,粉化严重。综合考虑碱度对烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能的影响,在试验所用烧结原料条件下,烧结矿适宜碱度应控制为1.95。     

响应面-满意度函数法优化烧结配矿

烧结配矿效果的好坏直接影响烧结矿的产质量和成本,甚至影响到高炉冶炼技术经济指标。为了探究原料成分配比与烧结矿质量多指标的综合关系,提出一种基于响应面-满意度函数法的烧结原料配矿优化方法。采用响应面法Box-Behnken设计(RSM-BBD),以氧化镁的质量分数w(MgO)、氧化铝的质量分数w(Al₂O₃)、碱度R(w(CaO)/w(SiO₂))为自变量,以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标为因变量,建立响应面回归模型,分别研究3个因素及其交互作用对赤铁矿型烧结矿低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量等质量指标的影响;在此基础上,再结合满意度多目标优化法,以低温还原粉化指数、气孔率、铁酸钙含量的整体满意度为目标,构建响应面Box-Behnken整体满意度函数模型(RSM-BBD-DFA)优化烧结配矿。试验结果表明,各因素对低温还原粉化指数、铁酸钙含量的影响显著程度大小为w(MgO)>R>w(Al₂O₃),对气孔率的影响显著程度大小为w(Al₂