马钢球团配用黏性姑精矿实验研究

摘要：为了解决黏性姑山赤铁精矿（姑精矿）用于烧结生产引起烧结质量指标降低,球团生产混合料难以混匀,球团质量变差,生产波动大等问题,开展了将姑山磁铁精矿B精、C精和姑精矿在矿浆状态下预先混匀成姑山混合精矿实验,并研究了姑精矿粒度、配比等因素对生球制备、球团预热焙烧制度和球团性能的影响。结果表明：在矿浆状态下混匀可使姑精矿在姑山混合精矿中分布均匀,添加姑精矿润磨后,造球混合料细粒级含量增加,姑精矿较磁铁精矿润磨性能好;使用造球混合料2号造球,生球落下强度为7.8次/（0.5m）,较磁铁精矿生球落下强度提高1.3次/（0.5m）。在预热温度950℃、预热时间18min、焙烧温度1200℃、焙烧时间20min时,焙烧球团强度为2987N/球,较磁铁精矿混合料焙烧球团强度降低129N/球,姑精矿的加入对球团的焙烧强度不利。生产中可以通过适当提高焙烧温度或姑精矿细度的措施来满足高炉对球团强度的要求。     

润磨强化磁铁矿球团一步法直接还原工艺及机理研究

研究了以新疆高品位磁铁精矿为原料,采用预热球团一步法煤基直接还原工艺制取直接还原铁.在造球前通过润磨工艺预处理磁铁精矿,以期提高生球及预热球强度,有效地降低干球粉末率.在磁铁精矿配加1.0%复合粘结剂及润磨4 min的条件下,生球落下强度由未润磨时的3.8次/0.5 m提高到13.7次/0.5 m;润磨后干球＜1 mm粉末率由未润磨时的10.98%降低到2.98%;在预热温度800℃、预热时间10 min时,预热球团抗压强度由未润磨时的466 N/个提高到581 N/个.预热球团直接还原时,采用润磨预处理方案球团的金属化率与无润磨工艺的相差不大,但金属化球团抗压强度远远大于未润磨时的金属化球团,且几乎不产生磁性粉末.通过链箅机-回转窑直接还原扩大试验,所得的直接还原球团铁品位达93.91%、金属化率达95.99%、硫的质量分数低于0.01%、磁性粉末率仅为0.75%～0.96%、还原煤耗为808.5～859.3 kg/t.该直接还原铁是电炉冶炼优质钢和特殊钢的理想原料.     

悬浮磁化焙烧精矿对氧化球团抗压强度的影响

通过造球及球团焙烧实验对悬浮精矿球团生球性能及焙烧性能进行分析,并结合光学显微镜及扫描电子显微镜,探讨了悬浮精矿球团的显微形貌特征。结果表明:随着悬浮精矿配比增加,生球落下强度和抗压强度均逐渐提高,悬浮配比为30%时,落下强度和抗压强度分别达到4.7次/(0.5 m)和14.3 N/个,爆裂温度降至635℃;预热球和焙烧球抗压强度随悬浮精矿配比增加均呈不断下降趋势,当悬浮精矿配比为20%时,预热球强度降至400 N/个以下,当悬浮精矿配比达到25%时,焙烧球抗压强度只有1 986.8 N/个,未满足工艺生产要求。因此,适宜悬浮精矿配比为5%～15%。     

润磨对人工磁铁精矿球团性能的影响

人工磁铁矿具有不完整的晶体结构,矿石内部组织结构的不均匀程度较高,对其表面活性、比表面积等有不同程度影响,而这些因素对人工磁铁精矿球团性能具有决定性影响。以酒钢人工磁铁精矿和福建人工磁铁精矿为试验原料,造球前分别对其润磨预处理,探索润磨预处理对人工磁铁矿的表面性质、成球性能和焙烧球性能的影响。研究表明,经润磨预处理后,人工磁铁精矿粒度分布更为合理,表面形貌发生变化,比表面积和表面活性显著提高,成球性得到改善,生球落下强度和抗压强度均较高,而膨润土用量较低,但是生球爆裂温度有所下降。润磨预处理使生球中颗粒堆积得更加紧密,减少了球团内部孔隙度,增大了接触面积,同时矿物颗粒表面不规则程度增加,固相扩散反应更容易进行,可以有效提高人工磁铁精矿球团焙烧后的抗压强度,在不影响焙烧球团抗压强度的前提下降低焙烧温度、缩短焙烧时间,降低球团生产总能耗,达到为企业节能降耗的目的。     

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。     

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。     

高镁铁精矿制备球团试验研究

目前,镁质球团制备主要是添加镁质熔剂,对高镁精矿直接制备镁质球团研究较少。以国外某高镁铁精粉为原料,系统研究了造球参数、预热参数及焙烧参数对球团性能的影响,并进行了投笼工业试验。结果表明,在膨润土用量1.2%,生球水分8.0%,造球时间15min的条件下,生球落下强度4.2次/(0.5m),抗压强度18 N/P,爆裂温度425℃;在预热温度1050℃,预热时间15min,焙烧温度1250℃,焙烧时间15 min的条件下,预热球团抗压强度524N/P,焙烧球团抗压强度2589N/P;成品球团的全铁品位63.35%,MgO含量1.70%,有害元素含量低,冶金性能优良,是一种优质的高炉炉料。     

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。     

润磨对制备硫酸渣氧化球团的影响

为了提高硫酸渣的成球性能,试验采取润磨方式对其进行了预处理。结果表明:润磨时间4 min,润磨水分(质量分数)10%,造球时间10 min时,所得生球的落下强度较之未润磨的由1.5次/0.5 m增至3.7次/0.5 m,抗压强度由3.12 N/个增至15.61 N/个,且生球爆裂温度达到828 K。焙烧试验显示,硫酸渣经润磨后所制备的氧化球团的抗压强度达到3 332 N/个,能满足高炉生产的要求。     

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。     

硫酸渣精矿的润磨造球实验研究

为了解决硫酸渣精矿成球性能和成品球质量差的问题,研究了配加膨润土润磨对硫酸渣精矿成球性能及球团矿质量指标的影响。结果表明,在膨润土配比为1.7%,混合料水分为15%,润磨时间6min,造球时间15 min,预热温度950℃,生球预热时间6 min,焙烧温度1 210℃,焙烧时间15 min的条件下,可获得抗压强度为3 650 N/个,RI为86.28%,RSI指数为8.16%的成品球团矿。采用润磨技术,有望改善硫酸渣精矿的成球性能及其球团矿质量指标。     

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。     

西澳超细粒磁铁精矿特性及其对球团焙烧性能的影响

本文采用圆盘造球机及DSC、TG分析手段对西澳超细粒磁铁精矿和国产磁铁精矿动态成球性及氧化特性进行了研究,并对西澳超细粒磁铁精矿及配加国产磁铁精矿的球团焙烧特性进行了研究。结果表明,单一西澳超细磁铁精矿比表面积高、氧化放热反应温度低,球团焙烧时易形成双层结构,导致球团焙烧性能较差。当配加40%国产磁铁精矿时,球团适宜预热温度由1 050℃降低到950℃,适宜的焙烧温度由1 300℃降低到1 250℃,焙烧时间由40min缩短到15min;而且焙烧球团矿的抗压强度由2 313 N/个提高到2 746 N/个。焙烧球团矿的矿相研究表明:配加国产磁铁精矿后,焙烧球团矿微观结构得到明显改善,赤铁矿再结晶良好。优化配矿是改善西澳超细粒磁铁精矿球团矿焙烧特性的有效途径之一。     

烧结富矿粉细磨用于制备球团矿的试验研究

为降低球团矿的生产成本,本文基于氧化性球团生产工艺,研究巴卡粉和巴西混合粉两种烧结富矿粉细磨后作为球团矿生产原料对球团质量的影响.结果表明:细磨后,两种富矿粉的静态成球性指数低于一般的球团精矿粉,其分别为0.72和0.53;且随着使用占比的增加,造球需水量逐渐增加,合格生球的落下强度逐渐提高;不同焙烧温度下,两种富矿粉...     

改善超细铁精矿成球性能的实验研究

针对超细粒铁精矿成球性能较差的问题,通过向西澳某超细磁铁精矿A中分别配加不同比例国产某磁铁精矿B或巴西某赤铁精矿C进行造球实验,研究其基本特性和静态成球性能。结果表明:混合铁精矿的成球性能明显高于超细磁铁精矿A单矿。超细磁铁精矿A单矿生球落下强度仅为3.2次/(0.5m),生球爆裂温度为470℃,配加质量分数为20%国产磁铁精矿或10%巴西赤铁精矿时生球落下强度均超过4次/(0.5m),爆裂温度高于500℃。优化配矿是提高西澳超细磁铁精矿生球性能的有效途径之一。     

邯邢地区磁精矿造球的实验和机理

 以邯邢磁铁矿精粉为原料,基于现场造球工业实验,考察了不同膨润土配比量、造球水分以及润磨时间等对邯邢磁精矿生球性能的影响规律,得出三者分别为2.0%、8.5%～9.0%和6 min的最佳工艺参数;此外,采用实验室预热氧化和焙烧实验,研究了不同预热氧化温度和时间、焙烧温度和时间对邯邢磁铁矿粉固结性能的影响,并利用光学显微镜分析了预热氧化和焙烧中球团显微结构的变化情况和固结机理。实验结果显示,邯邢磁精矿球团适宜氧化温度和时间分别为880～920 ℃和20 min,适宜焙烧温度和时间分别为1 250 ℃和20 min。     

球团配加细磨麦克粉的试验研究

目前,随着球团在高炉中入炉比例的逐渐增加,拓展球团用矿粉资源具有重要的意义。研究了烧结用麦克富矿粉细磨后用于球团时对球团生球性能及成品球质量的影响。试验结果表明,随着细磨麦克粉配比的增加,造球、生球落下强度和抗压强度有改善趋势,爆裂温度有所下降;成品球团矿的抗压强度逐渐下降,提高焙烧温度后,在1270℃焙烧时,成品球抗压强度能达到2500N/P;配加细磨麦克粉对球团还原度和低温还原粉化率影响不大,且有利于降低还原膨胀率。综合来看,球团生产过程中配加不超过30%的麦克粉在技术上可行。     

优化球团矿生产工艺参数的实践

程潮矿业公司球团厂以自产磁铁精矿生产酸性氧化球团,投产初期生产不畅,影响了产品质量。在分析生产原料理化性能的基础上,优化了球团矿生产过程的工艺参数。结果表明:沸腾炉炉膛温度600~650℃,辊磨电流350A以上,可确保原料的成球性能;造球盘倾角约49°,给料量60t/h,转速约7.6r/min,混合料水分8.0%左右,造球返料不大于30%时,可明显提高生球质量和成球率;链篦机布料厚度在180~200mm,预热段温度在940~980℃,焙烧温度在1 154~1 256℃时,球团矿成品质量得到提高,抗压强度达到2 500N/个。     

冀东磁铁精矿球团焙烧机理的研究

研究了焙烧温度、时间等因素对冀东磁铁精矿粉球团焙烧质量的影响.当预热温度超过1 000 ℃时,颗粒表面生成液相,造成球团氧化不完全;当焙烧温度超过1 275 ℃时,球团中的脉石大量同化,产生大量硅酸盐液相,降低成品球强度.冀东磁铁精矿球团最佳焙烧工艺为:氧化温度为900～950 ℃,氧化时间不低于20 min,焙烧温度为1 250～1 275 ℃,焙烧时间不低于20 min.     

提高有机粘结剂氧化球团矿强度的措施

针对有机粘结剂在我国氧化球团生产应用中存在的预热焙烧球强度低、无法满足我国生产要求的问题,进行了提高有机粘结剂氧化球团矿强度的研究.试验结果表明,润磨、加入添加剂能有效提高球团强度.有机粘结剂球团预热和焙烧强度分别为175 N/个和1 494 N/个,润磨能使其提高到571 N/个和 534 N/个,加入添加剂能使其提高到448 N/个和2 406 N/个.通过应用强化措施,在较低的有机粘结剂添加量下,球团即可达到膨润土球团的强度,且提高效益0.1元/t,实现了有机粘结剂替代膨润土、提高球团矿铁品位、提高经济效益的目的.