白云石强化含氟铁精矿球团的研究

 研究了配加白云石粉提高MgO含量对含氟铁精矿球团质量的影响。试验结果表明：提高球团矿中MgO含量对生球质量的影响不大。当球团MgO含量从0.83%增加到2.0%时,成品球抗压强度显著提高,强度从3555 N/个提高到了5050 N/个。但由于白云石的分解产生CO2增加了球团的孔隙率,使得提高球团矿中MgO含量会降低预热球抗压强度,通过延长预热时间来完成Fe3O4的氧化即可以提高预热球抗压强度也可以提高成品球抗压强度。在较高的焙烧温度下,MgO大多赋存于铁相中稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与Fe2O3、铁酸钙等互连和紧密胶结,相互熔蚀,有利于球团抗压强度的提高。     

球团中配入轧钢粉尘的试验研究

为绿色应用鞍钢轧钢粉尘（又称铁红）资源,进行了球团中配加轧钢铁红的实验室研究及配入轧钢铁红的球团矿机理研究。结果表明：当膨润土配比一定时,生球落下强度、生球抗压强度和干球抗压强度均随铁红配比增加而降低,还原膨胀率略有增加;若保证相同的生球落下强度,球团每增加1%的铁红配比,皂土配比需相应增加0.12个百分点。由于铁红的连晶能力较强,球团内部磁铁矿连晶能力增强,孔洞和裂隙减少,成品球的抗压强度提高。     

MgO对生球质量和球团矿抗压强度的影响

通过采用A精粉、B精粉和轻烧白云石改变球团矿中MgO含量来研究MgO对生球质量和酸性球团矿抗压强度的影响。研究发现:生球的抗压强度和落下强度随着MgO含量的增大先降低后升高,热爆裂温度先升高后降低,生球质量的变化主要与矿粉的比表面积等基础性能相关;经过焙烧的球团矿抗压强度随着MgO含量的增加而降低,一分部Mg原子进入到赤铁矿晶体中并替代了Fe原子,Mg-O键键强低于Fe-O键键强,同时一少部分MgO进入到渣相中破坏了硅酸盐网络结构,改善了渣相的流动性,其中一部分渣相分散到赤铁矿晶粒之间,其它渣相互聚集一起,冷却后渣相和赤铁矿晶粒间空隙增大,导致球团矿抗压强度降低。     

不同精矿制备球团矿预热焙烧性能对比分析

为探究不同精矿对球团矿预热焙烧性能的影响,本文选取澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿和智利精矿4种精矿粉制备球团矿,通过分别测定铁精矿成球性指数、生球落下强度、生球含水量、生球抗压强度、熟球抗压强度等指标,并对比分析这4种进口精矿粉制备球团矿的预热焙烧性能,最后根据铁精矿成球性指数提出一种新的配矿思路。试验结果表明:澳精矿球团的生球抗压强度为12.3 N/P,熟球抗压强度为3 030 N/P,为4种单矿球团中最高;智利精矿球团的生球落下强度最高达3.3次/(0.5 m),熟球抗压强度为2 269 N/P,为4种单矿球团中最低,这表明赤铁矿连晶的强度最差。在50%智利精矿分别配加50%的澳精矿、乌精矿、秘鲁精矿的条件下,不仅能够提高混合矿粉的TFe质量分数和成球性指数等指标,还能够极大提升球团矿的生球抗压强度与熟球抗压强度。     

赤铁矿制备镁球团矿的研究与应用

 在高炉冶炼过程中,MgO有利于防止球团矿与球团矿之间、球团矿与烧结矿、块矿之间的熔融黏结、降低料层阻力损失、降低软融带的高度及提高煤气利用率。以蛇纹石作为含镁添加剂,研究其对赤铁矿球团成球性能、预热和焙烧性能的影响。冷态性能研究结果表明：随着蛇纹石质量分数增加,生球水分逐渐增加,生球的抗压强度提高,而落下强度和爆裂温度降低。预热性能研究结果表明：最佳预热温度为1 000 ℃,最佳预热时间为8 min,蛇纹石质量分数为1.40%时预热球抗压强度值最好。焙烧性能研究结果表明：最佳焙烧时间为12 min,焙烧温度以1 280 ℃为宜。工业试验表明：成品球团矿铁品位及还原度降低但是综合品位[w(TFe)＋w(MgO)]提高,还原膨胀率减小,软化开始温度升高,软化结束温度降低,球团矿的高温冶金性能得到改善。成本分析表明：镁球团矿原料成本降低。高炉应用效果表明：铁水质量得到改善,铁水合格率达到99.97%,一级品率达到75.06%,炉渣中[w(MgO)]增至8.10%,[w(Al2O3)]降低至14.72%,[w(MgO)/w(Al2O3)]上升至0.55。     

包钢球团合理配矿及链篦机工艺制度的优化研究

以包钢120万t/a链篦机-回转窑球团生产所用大堆料、巴润矿、巴润精矿为原料,采用正交试验方法优化链篦机工艺参数以提高预热球的抗压强度,得出最优工艺制度和合理配矿方案,为提高预热球强度、抑制回转窑结圈提供科学依据。研究表明,对于不同配矿比,4个因素对预热球强度影响程度的排列顺序一致,即:预热二段温度机速干燥二段温度预热一段温度,说明对于不同配矿比提高预热二段温度、降低机速均是提高预热球强度的有效措施。此外,随着混合矿中巴润精矿配比的增加,预热球强度提高,回转窑粉末减少,结圈程度降低。     

冷固球团矿热态强度变化规律的研究

西方研究了几种铁精球团矿在煤基回转窑直接还原过程中热态强度变化规律。结果表明：添加“复合粘结剂”铁精矿冷固球团矿在还原过程中抗压强度下降幅度和强度低谷区宽度上于预热球团矿，水泥冷固球团矿和氧化才矿，其热态强度能满足工业生产加转窑的要求，适于做回转窑直接还原炉料。     

含锡锌铁精矿链篦机-回转窑法制备炼铁用球团矿的研究

以含锡锌复杂铁精矿(质量分数)(0.25%Sn,0.20%Zn)为对象,进行了含锡锌铁精矿制备炼铁用球团矿的研究。在分析预热、还原焙烧过程锡、锌化合物挥发行为的基础上,重点研究了链篦机预热条件和回转窑焙烧条件对预热球、成品球团矿强度及锡、锌脱除率的影响。热力学分析表明,锡、锌的挥发脱除主要发生在弱还原焙烧阶段。实验结果表明:在优化条件下,预热球抗压强度为495N/个,AC转鼓指数为3.85%,焙烧球抗压强度为2254N/个,ISO转鼓指数为96.16%;Sn和Zn的挥发率分别为70.8%和61.0%,球团矿中残余Sn和Zn的质量分数分别为0.073%和0.078%。制备的成品球团矿冶金性能良好,各项指标均满足高炉冶炼要求。     

链篦机-回转窑法氧化球团矿试验研究

在对程潮磁铁精矿和膨润土的物化性能，造球性能，生球爆裂温度，生球干燥和预热制度，球团焙烧制度进行实验室研究的基础上，进行了链篦机-回转窑焙烧扩大性试验研究，并对球团固结机理进行了研究，确定了生球干燥预热工艺，采用二室三段抽风鼓风相结合的干燥预热制度，采用预热球团入回转窑，焙烧温度为1250-1280℃，焙烧时间15min时，球团矿的TFe65.47%,FeO0.73%，抗压强度3040N/个，转鼓强度95.3%，磨损指数2.67%，球团矿的冶金性能良好。     

链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验

摘要：在实验室研究的基础上,开展了链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验。结果表明,生产二元碱度（CaO/SiO2）为1.0左右的球团矿时,与酸性球团矿生产工艺相比,将预热段温度提高30℃左右,回转窑窑头温度降低10℃左右,链箅机的机速降低0.3m/min左右,成品球团矿的抗压强度可达到或稍高于酸性球团矿。碱性球团的还原膨胀率受球团矿抗压强度以及碱度影响较大,当球团矿抗压强度相当于（或大于）酸性球团矿,且碱度大于1.0时,其还原膨胀率才能低于或接近酸性球团矿。     

低铁高硅赤铁精矿对氧化球团性能的影响

为合理利用国内低铁高硅铁精矿、降低球团生产成本,研究了低铁高硅赤铁精矿对生球、预热球和焙烧球团性能的影响。结果表明,典型的低铁高硅赤铁精矿A较磁铁精矿有更好的润磨性能。赤铁精矿A的亲水性较磁铁精矿强,在保持生球水分不变且赤铁精矿配比较高的条件下(>10%),生球水分不足,生球质量随着赤铁矿配比的提高而变差。随着赤铁精矿A的配比由0提高到50%,预热球强度由588降低到196 N/个,焙烧球团抗压强度由3 425降低到1 368 N/个,赤铁精矿A配比不宜高于30%,适当提高焙烧温度有利于球团抗压强度的提高。配加低铁高硅赤铁精矿A的球团还原膨胀性能和还原性能均有一定程度改善。     

Roasting Properties of Pellets With Iron Concentrate of Complex Mineral Composition

 Investigation was conducted on roasting properties of pellets with an iron concentrate of complex mineral composition. The results indicated that the pellets of complex mineral composition concentrate required higher preheating temperature and longer preheating time than that of single magnetite concentrate. Therefore, it is difficult for preheated pellets to withstand the mechanical collision in the roasting process in rotary kiln. It was found that after the iron concentrate being subjected to high pressure roll grinding, the specific surface area reached 2029.1 cm2/g. Consequently, the preheating and roasting temperature of pellets were decreased by 70 and 50 ℃ and preheating and roasting time were decreased by 2 and 4 min, respectively. Meanwhile, the compression strength of preheated and roasted pellets were increased by 200 N for a pellet and 220 N for a pellet, respectively. The mechanism lied in that the increase of specific surface area activated thermal reaction and promoted formation of iter-grain bridge.     

优化配矿强化西澳超细粒磁铁精矿球团焙烧研究

进行了西澳超细粒磁铁精矿分别配加国产磁铁精矿和巴西赤铁精矿制备氧化球团矿的实验研究.结果表明,以100%西澳超细磁铁精矿为原料制备氧化球团矿时,球团预热及焙烧性能较差,在预热温度为1050℃、预热时间20 min及焙烧温度1300℃、焙烧时间40 min的条件下,预热球团和焙烧球团矿抗压强度分别为每个502和2313 N.西澳超细粒磁铁精矿配加40%国产磁铁精矿或20%巴西赤铁精矿时,球团适宜预热温度由1050℃分别降低到950和975℃,适宜的焙烧温度由1300℃分别降低到1250和1280℃;而且焙烧球团矿的抗压强度分别提高到每个2746 N和每个2630 N.焙烧球团矿的微观结构研究表明:配加国产磁铁精矿后,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒发育优良,晶粒间互联程度提高,晶粒粗大,孔隙率低,固结更加紧密.配加20%巴西赤铁精矿时,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒基本连接成片,Fe₂O₃晶体发育良好.优化配矿是改善西澳超细粒磁铁精矿球团矿预热及焙烧性能的有效途径.      

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。     

球团竖炉配加赤铁矿试验及对比分析

主要以球团竖炉使用的常规磁铁精矿为参考对象,使用常规磁铁精矿生产球团矿的最佳生球制备和预热焙烧等参数作为配加赤铁矿的试验条件,研究了两种不同铁精矿不同配比的生球性能和球团矿抗压强度,并分析相对于常规磁铁精矿的变化。通过试验结果分析得出两种精矿合理配比,并通过机理分析、不同温度下生球干燥速度对比和球团矿矿相性质进行研究,为后期工业生产奠定了基础数据和理论分析条件。     

球团矿抗压强度对其冶金性能的影响

对一种细粒度磁铁精矿粉制备的生球团,通过调整其预热及焙烧工艺参数,生产出不同抗压强度的球团矿,并对其孔隙率以及还原度和还原膨胀率进行了测定。试验结果表明,随着球团矿抗压强度的提高,其孔隙率呈下降趋势,其900℃还原度也呈下降趋势,而还原膨胀率变化不大。对不同抗压强度球团矿的矿相进行了测定,结果表明,预热时间的延长,使球团初期的预热氧化过程更加完全,Fe2O3微晶键更好地发育和长大,而焙烧温度的升高,则可以促进后期Fe2O3的再结晶和长大,提高晶键互连程度,晶粒紧密连接成片,孔隙率下降,使焙烧球团具有较高的抗压强度,但结构致密,变得难以还原。     

预热焙烧参数对超细粒度磁铁矿粉球团性能的影响

 国内某磁铁精矿粉粒度非常细,小于0.044mm的比例达到89%,对其制备的球团矿的预热焙烧性能进行试验研究,小型管式炉焙烧试验结果表明,预热焙烧温度太高或高温下预热焙烧时间过长,球团矿外层易形成硬壳,阻碍球团矿的进一步氧化,球团矿强度反而下降。矿相鉴定结果表明,预热焙烧球团矿的外层、中层、里层的氧化程度不同,整体来看,外层氧化速度快,氧化较好,而中层和里层氧化逐渐减弱,预热焙烧温度高或高温预热焙烧时间长是球团矿外层易形成硬壳的主要原因。因此,对于超细粒度磁铁矿粉球团矿,预热焙烧温度太高或高温下预热焙烧时间过长,反而不利于球团矿强度的提高。     

磁铁矿粉粒度对球团矿预热焙烧性能的影响

 研究了3种不同粒度的超细磁铁精矿粉,粒度小于0.044 mm的矿粉质量分数在89%以上。试验研究了其制备的球团矿的焙烧性能。试验结果表明,铁精矿粉粒度越细,球团矿在最佳焙烧制度下获得的抗压强度也越高,但适宜的预热温度也越低,而所需预热及焙烧时间也越长。在对生球孔隙率测试研究的基础上发现,精矿粒度越细,生球孔隙率越小,氧化变得越困难,需要较长的预热时间,而预热温度太高,表层易形成致密层,导致球团矿强度下降;在对适宜的焙烧制度下焙烧的球团矿的FeO含量测定结果表明,对于焙烧球团矿,随矿粉粒度的变细,其FeO含量则越高,表明氧化条件变差,需较长的焙烧时间。     

微波预热新型有机粘结剂球团

 针对有机粘结剂铁矿球团预热球强度低的问题,进行了微波预热球团的试验研究,并与常规管炉预热球团进行了比较,通过光学显微镜和SEM等测试手段,分析了微波预热铁矿球团的成矿机理。试验结果表明,当预热温度为750 ℃时,微波预热球抗压强度为448 N/个,而常规管炉预热球的强度仅为129 N/个。测试分析表明,微波预热球团内部磁铁矿大部分已氧化成赤铁矿,赤铁矿连接成片,并产生了赤铁矿晶粒相互连接,球团矿预热强度得以提高。     

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。