含镁添加剂用于铁矿球团的试验研究

应用含镁添加剂,并配以膨润土,对铁矿球团进行了实验室试验。试验研究表明:添加轻烧白云石和镁砂对提高生球质量能起到一定的促进作用,而镁橄榄石的影响较小;随着添加剂用量的增加,三种球团矿的抗压强度均显著降低,其下降幅度由大到小依次为镁砂球团、轻烧白云石球团和镁橄榄石球团;适当提高焙烧温度,延长焙烧时间,有利于提高球团的抗压强度。另外,冶金性能研究也表明:随着添加剂用量的增加,球团还原度和软熔性能有一定提高,低温还原粉化和还原膨胀性能显著改善。     

MgO质量分数对氧化球团性能的影响

 为了改善澳洲某磁铁矿氧化球团的冶金性能,研究了MgO质量分数对其质量的影响。研究结果表明,随着MgO质量分数的提高,生球落下强度和爆裂温度提高,MgO质量分数对生球抗压强度影响较小。随着MgO质量分数提高,预热球团和焙烧球团抗压强度降低,还原度有所改善;提高MgO质量分数可以有效抑制球团的低温还原粉化和球团的还原膨胀,软化开始温度、软化结束温度和滴落温度均有所提高,软熔性能得以改善。这主要是由于提高MgO质量分数,渣相中铁酸镁和钙镁橄榄石质量分数升高,在还原过程中Mg2+与Fe2+发生晶格取代,生成FeO与MgO的固溶体,具有稳定晶格的作用,从而抑制还原膨胀和低温还原粉化。     

MgO含量和来源对球团焙烧特性及冶金性能的影响

分别以5种不同的含镁添加剂（高镁磁铁矿、镁橄榄石、白云石、菱镁石和氧化镁粉）制备镁质球团,阐述MgO含量和来源对磁铁矿球团焙烧特性及冶金性能的影响。研究结果表明:不同的含镁添加剂对于生球的落下强度有着一定影响,其中氧化镁粉与高镁磁铁矿均能够提高球团的落下强度。相同的预热焙烧制度下,提高MgO含量会增加球团孔隙率,降低预热和焙烧球团的抗压强度,其中白云石对焙烧球团强度的不利影响最小。增加预热球团的氧化度有利于促进镁质焙烧球团固结,提高其抗压强度。在MgO来源相同的情况下,MgO含量的增加会导致球团孔隙的增减,降低了球团强度,而配加不同种类的含镁添加剂,均能不同程度改善球团的还原膨胀性、低温还原粉化性和还原性,其中配加高镁磁铁矿的球团的还原膨胀性和低温还原粉化性均优于于其他含镁球团。      

焙烧制度对熔剂性球团强度及冶金性能的影响

针对熔剂性球团低温还原粉化指数低、荷重软化性能差的问题，以唐钢生产的生球为对象，研究了焙烧温度和焙烧时间对熔剂性球团强度、低温还原粉化性能和荷重软化性能的影响规律。采用XGboost算法建立了焙烧温度和时间与球团低温还原粉化性能和荷重软化性能的优化预报模型。根据研究结果并结合唐钢现场情况和技术指标要求，优化推荐了熔剂性球团的两种焙烧制度：第一种现用焙烧温度不变，延长焙烧时间：具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1 100℃、9 min,焙烧段温度等于或高于1 230℃、焙烧时间等于或大于13 min;第二种现用焙烧时间不变，提高焙烧温度：具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1 100℃、9 min,焙烧温度等于或高于1 250℃、焙烧时间10 min。     

半金属化球团工艺的研究及开发

在实验室条件下，利用圆盘造球机配制的复合球团，进行了不同焙烧温度、不同焙烧时间、不同煤粉配比的半金属化球团试验。试验结果表明，内配15％的烟煤，在还原温度为1050℃、高温还原时间90min的条件下，复合球团的铁品位能达到68％以上。     

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。     

球团配加镁橄榄石代替氧化镁粉应用分析

为了探索镁橄榄石在国内钢铁企业球团中应用的可能性,文章首先分别选取国内钢厂使用的氧化镁粉及国外钢厂使用的镁橄榄石进行造球、球团预热焙烧及冶金性能分析实验,随后针对两种球团进行了球团成本计算及经济效益分析。结果表明,与氧化镁粉球团相比,镁橄榄石球团品位及生球强度有所降低但幅度不大,镁橄榄石球团成品球抗压强度、还原膨胀性能和还原粉化性能等高温冶金性能与氧化镁粉球团性能相近甚至优于氧化镁粉球团。其次,采用镁橄榄石取代球团中氧化镁粉可降低球团原料成本5.903元/t,综合考虑球团品位降低对球团价格的影响,以年产400万t的球团厂为例,销售镁橄榄石球团矿仍可增加利润561.2万~961.2万元/a。     

不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响

根据攀钢资源状况,进行了烧结矿部分碱度向球团矿转移,采用不同配矿结构与提高球团碱度的试验研究.球团碱度为0.4,0.6,0.8,"钒钛精矿+普通精矿"与"全钒钛精矿"两种方案分别做平行试验.试验结果表明钒钛精矿+普通精矿,不用膨润土,用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团.为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径,而全钒钛矿精矿只适合于添加膨润土生产酸性球团.试验表明碱度为0.4、0.6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求,在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好,均能满足高炉冶炼需要.生产碱性球团为降低烧结矿碱度,改善炉料结构创造了条件.     

配矿对改善昆钢球团质量的影响

在综合考虑昆钢10种单一铁精矿成球性能以及球团预热、焙烧性能的互补性、铁精矿TFe品位、原料成本、矿石供应量等因素影响的前提下，对10种配矿方案的造球性能以及球团预热、焙烧性能进行了研究。结果表明，与昆钢生产使用的配矿结构相比，通过对铁精矿进行优化配矿，采用C矿：E矿：H矿=30％：40％：30％的配矿结构，能最大幅度地降低膨润土用量，提高生球质量和球团矿强度，保障球团有效TFe品位，降低原料成本。     

配加不同粒度镁橄榄石对球团矿性能的影响

本文使用挪威Sibelco公司提供的大粒度镁橄榄石作为镁质添加剂进行造球试验,通过对镁橄榄石进行不同时间的预磨处理,研究其粒度对球团性能的影响。使用化学分析、X射线衍射分析及扫描电镜-能谱分析等手段对造球原料及试验结果进行分析,结果表明:增加镁橄榄石预磨时间有利于提高球团生球性能;焙烧后球团中存在两种孔隙,液相生成导致的圆形大气孔及赤铁矿连晶间的孔隙,二者均对球团强度有一定影响;随着预磨时间增加,球团中大气孔形状和分布逐渐变得均匀,气孔直径逐渐变大,赤铁矿连晶间孔隙尺寸及数量逐渐变小,球团抗压强度先增加后缓慢降低,孔隙率变化呈现相反的趋势;镁橄榄石最佳预磨时间为40 min,此条件下镁橄榄石及生产的球团均可满足生产实践要求。     

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。     

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 ℃。     

Influence of NaCl-CaCl2 on Decomposing REPO4 with CaO

The influence of NaCl-CaCl2 on thermal decomposition of REPO4（RE： Ce, La, Nd, Th） with CaO was studied. The heat decomposing process of REPO4 was tested with TG-DTA experiments. The results showed that the decomposition temperature of REPO4 with CaO was reduced because of adding NaCl-CaCl2 mixture （NaCl：CaCl2 = 1：1 ）. The influence of the addition of NaCl-CaCl2, roasting temperature and roasting time on decomposition ratio of REPO4 with CaO was studied. The results showed that the decomposition ratio of REPO4with CaO was 79% when the addition percentage of NaCl-CaCl2 was 10%, the roasting temperature was 750℃, and the roasting time was 1 h.     

高硫铝土矿微波焙烧脱硫预处理及焙烧矿高压溶出性能

采用微波焙烧方式研究高硫铝土矿的脱硫效果,并对焙烧脱硫后的焙烧矿进行拜耳法溶出,研究了微波焙烧条件对氧化铝溶出率的影响。结果表明,高硫铝土矿微波焙烧脱硫,焙烧温度相较于焙烧时间对脱硫率的影响更为显著,焙烧温度由100 ℃升高到600 ℃,脱硫率可平均提高约30%,而焙烧时间由2 min延长至20 min,脱硫率仅平均提高12%。在600 ℃焙烧20 min,可将铝土矿全硫含量由3.875%脱除至0.223 5%,脱硫率达到95.11%。同时,微波焙烧温度对氧化铝的溶出率影响也较显著,随着微波焙烧温度升高,氧化铝的相对溶出率有先提高后下降的趋势,微波焙烧温度为400 ℃时,焙烧矿的氧化铝相对溶出率达到最大,为94.77%;当焙烧温度高于400 ℃时,焙烧矿会出现大量刚玉（Al₂O₃）相,是导致氧化铝相对溶出率下降的主要因素。      

钒渣钙化焙烧试验研究

通过对焙烧温度、焙烧时间及钙钒比的正交试验和单因素试验,掌握了钒渣钙化焙烧最优参数组合。分析了钒渣钙化焙烧过程中钒、铁及碳酸钙的变化情况,同时针对冷却制度对钒渣焙烧效果的影响进行了讨论。试验表明,适合工业生产的控制方案为:焙烧温度890～920℃、焙烧时间1.5～2.5 h,内配钙钒比(CaO/V2O5)0.5～0.7,冷却时间40～60 min、冷却结束温度400～600℃,在此条件下进行焙烧,钒渣的转浸率为87.27%。     

使用石灰石生产低硅碱性球团矿试验

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配比的升高,焙烧球抗压强度逐渐降低,提高焙烧温度能改善配加石灰石的球团矿抗压强度。在研究的矿粉条件下,球团矿碱度在1.00以下时,还原膨胀率较高,不能满足入炉要求;碱度达到1.00以上时,球团矿还原膨胀率降到20%以下。     

Morphologies and Influential Factors of Forsterite Film in Grain-Oriented Silicon Steel

The product quality of grain-oriented silicon steel may be affected by each process because of its complicated production technology. Morphologies, compositions and structures of forsterite film formed in different conditions on the samples subjected to high temperature annealing were measured by using a scanning electron microscope, an energy disperse spectroscope, an X-ray diffractometer and Fourier transform infrared technique respectively. The morphologies and influential factors of forsterite film were investigated. The results showed that the major component of forsterite film composed of light-gray spherical particles was Mg₂SiO₄, and the minor was MgAl₂O₄. If the amount of MgO coated on the surface of the steel was less, bare holes or even large-scale bare grains for forsterite film appeared. The higher temperature of water bath during decarburization annealing led to gaps of strips in forsterite film. Moreover, MgO coating method had great influence on forsterite film. Roller coating method was beneficial to increase compactness and smoothness of forsterite film, but was disadvantageous to its thickness.     

红土镍矿还原焙烧的机理研究

利用XRD和TG/DTA技术分别分析了红土镍矿结构和特性,SEM和岩矿相观察分析了800℃、900℃、1 000℃和1100℃还原后的矿样结构和镍、铁还原率和金属化率,并在此基础上探讨了红土镍矿还原焙烧的反应机理。在不同温度条件下,研究了动态CO气氛中红土镍矿的还原焙烧反应动力学。结果表明:还原后的红土镍矿中镍、铁晶粒很细、很分散,选矿难度大。还原焙烧时间不宜过长,40～60 min为佳。还原焙烧温度不应太高,900℃为宜,此温度下,红土镍矿还原3h后,镍的还原率为79.47%、铁还原率和金属化率分别为73.51%和60.27%。红土镍矿还原焙烧过程中镍、铁的表观活化能、反应频率因子和反应级数依次为E_Ni=196.86kJ·mol^-1、E_Fe=116.29 kJ·mol^-1、In(A_Ni/min^-1)=16.76、In(A_Fe/min^-1)=10.29、n_Ni=1.2595和n_Fe=3.2349,确定了还原过程中镍和铁的反应动力学方程。     

焙烧氰化尾渣中氧化铁的磁化焙烧研究

对金精矿焙烧氰化浸金工艺产生的尾渣用煤粉作还原剂进行了磁化焙烧研究,通过对尾渣中铁的物相分析表明,尾渣中的铁主要以Fe2O3的形态存在。主要研究了煤粉的加入量、焙烧温度和焙烧时间对尾渣中铁的还原度的影响。结果表明,以煤为原料通过磁化焙烧可以获得Fe3O4,磁化焙烧的较优条件为焙烧温度750℃,焙烧时间1 h,煤粉用量为尾矿重量的10%,可以使焙烧处理的尾矿中Fe2O3的还原度达到51.7%,磁化焙烧后渣中的磁性矿中铁达到72.75%。