三水铝石型高铝褐铁矿粉烧结液相生成特性

 烧结矿依靠液相黏结未熔颗粒获得强度,因此铁矿粉与CaO反应生成液相的能力对保证烧结矿质量非常重要。采用高温综合热分析仪（TG-DSC）对塞拉利昂高铝铁矿粉配加CaO的液相生成特性进行了研究。试验结果表明：提高CaO的配比,可以增加液相生成量,液相生成峰值温度基本稳定在1 209 ℃左右;随着矿粉粒度逐渐减小,液相生成量一直减少,同时,液相生成峰值温度先降低后增加,当粒度为0.074～0.180 mm时,液相生成温度最低;熔剂粒度的增加可增加液相生成量,同时初始液相生成温度显著提高;与生石灰（CaO）相比,采用石灰石（CaCO3）做钙源可以降低液相生成温度、增加液相量;与其他种类的矿粉对比表明,高铝铁矿粉其液相生成温度最高,反应性最差,Al2O3含量一般的澳大利亚褐铁矿的液相生成温度相对较低,高品位磁铁矿的液相生成温度最低,反应性良好。烧结杯试验表明,随着塞拉利昂铁矿配比的增加,成品率从78.37%逐渐降低到73.36%,烧结矿的转鼓强度由60.5%逐渐下降到49.6%,该高铝矿的配加比例应控制在混匀矿的20%以内。     

不同铁矿粉替代澳洲低铝矿粉对烧结黏结相高温行为的影响

澳洲某低铝矿粉具有低Al₂O₃、粗粒度、强同化性等优点,是国内钢铁企业进口矿石的主要来源之一,而该低铝矿粉已濒临枯竭,故寻求其他铁矿粉进行替代现已成为迫切需求。采用微型烧结等方法,考察不同铁矿粉替代该低铝矿粉后黏结相高温行为的变化。研究表明,当配加南美矿粉OA后,黏结相同化性减弱,液相流动性增强,铁酸钙含量降低;当配加北非铁矿OB粉后,黏结相同化性和液相流动性均增强,但硅酸钙含量有所增加;当配加2种澳洲铁矿粉OC和OD后,黏结相的同化性减弱,高铝脆性矿物含量增加。基于此,通过澳洲铁矿粉OC搭配北非铁矿粉OB共同替代该低铝矿粉的方式,增强黏结相同化性和流动性,提高铁酸钙含量,抑制了劣质矿物的生成。     

铁矿粉液相流动性的主要液相生成特征因素解析

烧结矿是我国高炉炼铁的主要原料,烧结矿质量将直接影响高炉冶炼及炼铁工序的经济技术指标.因此,基于铁矿粉的高温特性进行优化配矿从而改善烧结矿的产质量对于炼铁工序节能增效具有十分重要的现实意义.铁矿粉的液相流动性是非常重要的烧结高温特性指标,适宜的液相流动性可以使烧结矿获得较高的固结强度.本文模拟实际烧结黏附粉层中铁矿粉颗粒与钙质熔剂质点的接触状态,采用FastSage热力学计算和微型烧结可视化试验方法研究了固定CaO配比条件下铁矿粉的液相流动性及其主要的热力学液相生成特征影响因素.研究结果表明,采用固定CaO配比与固定碱度的熔剂配加方式下,铁矿粉的液相流动性规律明显不同.铁矿粉的液相生成量是影响其液相流动性的最主要液相生成特征因素,液相生成量越多则铁矿粉的液相流动性指数越大.铁矿粉液相流动性的配合性机制是基于其液相生成量的线性叠加原则.脉石矿物含量将在一定程度上影响铁矿粉的液相流动性,随着SiO₂含量的升高铁矿粉的液相生成量减少,从而导致液相流动性指数显著降低;而Al₂O₃含量增加,液相流动性指数略有升高.      

白云石替代蛇纹石的烧结配矿结构

 在铁矿粉SiO2含量不断升高的背景下,针对烧结面临高硅蛇纹石停配而产生的烧结矿产质量下降的技术问题,采用微型烧结装置和烧结杯对白云石替代蛇纹石后的适宜配矿结构进行了研究。微型烧结试验研究结果表明,在化学成分一定的条件下,白云石替代蛇纹石后,因烧结液相流动性的降低而黏结效果变差,致使烧结体固结强度明显下降。烧结杯试验研究结果表明,用高液相流动性铁矿粉替代低液相流动性铁矿粉后,烧结成品率和转鼓强度分别升高0.98%和2.26%,烧结利用系数提高9.71%,而采用大粒级铁矿粉以提高烧结混合料黏附粉偏析碱度的优化配矿措施,使烧结成品率和转鼓强度分别升高2.10%和3.37%,烧结利用系数提高8.25%。     

冶金粉尘对铁矿粉高温性能影响研究

烧结矿的质量与铁矿粉的高温性能密切相关，烧结生产过程中配加冶金粉尘是钢铁企业处理冶金粉尘的一种重要方式，而冶金粉尘的加入势必影响铁矿粉的高温性能，进而影响烧结矿的质量，因此，研究冶金粉尘添加对铁矿粉高温性能的影响具有重要意义。本文通过对比3种冶金粉尘(烧结除尘灰、高炉炉灰与杂料)与铁矿粉理化性能差异，并采用微型烧结试验研究了冶金粉尘对混合铁矿粉同化性及液相流动的影响。结果表明：烧结除尘灰、高炉炉灰和杂料粒度均小于混合矿，其中烧结除尘灰粒度最细；烧结除尘灰、高炉炉灰和杂料配比的增加均会降低混合矿最低同化温度和黏结强度，提高混合矿的流动性，对最低同化温度下降程度影响最大的是杂料，对流动性指数增加程度最大的是高炉炉灰；3种冶金粉尘对混合铁矿粉黏结强度的影响效果比较接近。     

不锈钢酸洗污泥对铁矿粉烧结液相生成的影响

为了有效利用不锈钢生产过程产生的大量不锈钢酸洗污泥,本文采用Factsage热力学软件计算不锈钢酸洗污泥对铁矿粉烧结液相生成特性和CaO-SiO_2-Fe_2O_3-Al_2O_3-MgO-CaF_2体系液相分布的影响,并选用熔点熔速测定仪研究了不锈钢酸洗污泥对铁矿粉液相生成能力的影响规律,建立了液相流动性与不锈钢酸洗污泥液配加比例之间的数学模型,揭示了液相生成量的变化特征。结果表明,实验结果与FactSage计算值基本一致,不锈钢酸洗污泥配加比例小于10%能够有效改善铁矿粉液相生成特征温度,而对铁矿粉液相生成量的影响较小,液相流动性指数与不锈钢酸洗污泥配加比例关系为:y=18. 40305-0. 09139x-0. 02644x~2+9. 07734x~3。     

某钢铁企业常用铁矿粉烧结基础性能及优化配矿

为了研究某钢铁企业常用铁矿粉基础特性之间的关系,优化烧结配矿,采用微型烧结法对其常用铁矿粉的烧结基础性能进行了试验研究,包括铁矿石的同化性、液相流动性、黏结相强度及铁酸钙生成能力。结果表明,澳金布巴粉同化温度最低,其同化性最强;巴西1SSFT同化温度最高,其同化性最弱。南非库伯粉液相流动性最好,澳纽曼粉流动性最差。澳金布巴粉黏结相强度最高,加拿大粉最低,澳纽曼粉铁酸钙生成能力最强,巴西2BRBF铁酸钙生成能力最弱。通过对某钢铁企业常用8种铁矿粉的基础特性研究,进行基础特性优化互补的配矿烧结杯试验,为烧结厂优化配矿提供依据。     

首钢铁矿粉的高温特性影响因素分析

铁矿粉的同化性、液相流动性等高温特性,较常温特性更能反映铁矿粉在高温烧结过程中的行为,对优化烧结配矿有重要意义。对2000年以来首钢使用的各种铁矿粉的高温特性进行测定、比较和分析,结果表明:铁矿粉的结晶水含量对其同化性有明显的促进作用;等碱度条件下,高SiO2含量的铁矿粉的液相流动性较好,前提是CaO配加量不超过CaO-Fe2O3二元系共晶温度点对应的CaO含量。     

不同类型进口铁矿粉的烧结基础性能分析

为了探究不同类型铁矿粉的烧结基础性能和区别,采用微型红外烧结炉和扫描电镜对澳大利亚铁矿粉和巴西铁矿粉的烧结基础特性和微观颗粒形貌进行研究,并结合Factsage7.1热力学计算软件对铁矿粉的液相生成能力和黏度进行计算。研究结果表明:不同类型铁矿粉的烧结基础性能差别较大,这主要受铁矿粉种类、化学成分和粒度组成及致密度影响;其中,澳矿粉属于半褐铁矿,结晶水质量分数高,结构疏松,易与CaO反应,矿化过程中易形成多孔网状结构,吸液性强,同化性能优,黏结相强度低,澳矿粉的配加有利于改善烧结矿同化性能,改善矿化过程;巴西矿属于赤铁矿粉,结构致密,反应活性低,同化性能差,黏结相强度高,巴西矿的配加有利于改善烧结矿黏结相性能,提高烧结矿强度。     

不锈钢酸洗污泥对烧结黏结相与平衡相的影响

 不锈钢酸洗污泥安全填埋占用土地且难以消除对环境的危害，将酸洗污泥作为烧结配料使用有望回收其中铁、铬、镍等金属，并充分利用其中的熔剂组分，实现酸洗污泥在冶金企业的闭路资源化利用。铁矿粉配加酸洗污泥烧结黏结相强度试验表明，随着酸洗污泥配加比例的增加，黏结相强度先增加后减小，且随着碱度的增加整体减小，当酸洗污泥配加比例为10%时，试样中赤铁矿、磁铁矿质量分数最大，枪晶石质量分数较小，在碱度为1.5时于1 280 ℃焙烧4 min，试样的黏结相强度最大可达15.12 kN。平衡相烧结试验表明，配加酸洗污泥能改善烧结矿质量，铁矿粉配加10%的酸洗污泥，碱度为1.5，1 300 ℃烧结240 min后，烧结矿的矿相组成和微观结构最好，综合性能最佳。     

某高铝澳矿对烧结粘结相流动性及脆性矿物的影响

摘要：某澳洲具有高Al2O3含量，其铁矿粉价格低廉的特点，成为目前低成本烧结配矿所考虑的矿种之一。但是高Al2O3含量的铁矿粉会导致烧结矿的成品率和转鼓强度下降。为明确该高Al2O3含量澳洲铁矿粉对烧结粘结相的影响，使用微型烧结法和K值法，研究了在不同高Al2O3含量铁矿粉配比下粘结相的液相流动性及高铝脆性矿物的含量。研究结果表明,该高Al2O3含量铁矿粉最低同化温度较高且液相流动性很低。随着高Al2O3含量铁矿粉配比的增加，粘结相的液相流动性降低，高铝脆性矿物的含量升高。为减弱此不利影响，在高Al2O3含量铁矿粉混匀矿配矿结构的基础上，通过测定常用矿的反应性并采用增加高反应性铁矿粉配比的方法，明显提高了粘结相的液相流动性且降低了高铝脆性矿物的含量。     

细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响

利用基础烧结设备检测了细粒级铁矿粉同化速度、流动能力,并通过微型烧结杯模拟料层下部单元点烧结过程的方法来研究配加15%细粒级矿粉的烧结矿结构变化,有效分析了3种细粒级矿粉在烧结时的液相行为及对烧结矿结构和性能的影响。通过比较生产用混匀矿与配加质量分数为15%的A、B、C粉的烧结矿结构表明:A粉有利于减少烧结矿内部孔洞的尺寸,减少核颗粒和液相间较大孔洞的数量,并能促进针铁矿发展;B粉会增加烧结矿内部大孔洞,增加柱状或片状铁酸钙的生成;C粉同化速度慢,液相流动能力差,粘结效果差,会使液相与核颗粒间孔洞尺寸和数量增加。烧结杯试验结果表明:在生产用混匀矿中使用质量分数为15%的A粉,烧结矿的转鼓指数提高2.94%,低温还原粉化指数(RDI)降低3.37%。     

基于相图分析铁酸钙流动性及烧结矿强度

 摘 要： 铁酸钙黏结相的流动性是维持烧结矿强度的重要因素。由于铁酸钙黏结相没有固定组成，首先根据相图获得不同成分铁酸钙黏结相的熔点和液相量，在不同SiO2质量分数条件下，通过试验分析了流动性与熔点和液相量的关系。结果表明，不同SiO2质量分数的矿石获得最佳流动性的铁酸钙成分和碱度不同；铁酸钙流动性与其熔点呈反比，与其液相量呈正比。在此基础上，通过烧结杯试验考察了不同SiO2质量分数矿石黏结相流动性对烧结强度的影响规律和作用机理。烧结杯试验结果表明，w（SiO2）等于4.30%的铁矿石在碱度为1.8～2.2时，烧结矿强度都比较高；而w（SiO2）等于12.42%的铁矿石在碱度为2.0时处于最高值，过高或过低都会使烧结矿强度明显下降。其根本原因是由热力学性质决定的，低SiO2矿石的液相区间较宽，高SiO2矿石的液相区间较窄，烧结生产中不建议使用高硅矿石。研究结果可为评价黏结相流动性和新矿种的应用提供理论指导。     

Influence of SiO2 on bonding phase fluidity in iron ore sintering

The influence of SiO_2 on bonding phase fluidity was studied by measuring the projected area of tablets prepared using mixtures of fine iron ore and chemical reagents after sintering. The microstructure of samples was observed by optical microscope and SEM. Moreover,the relationship between SiO_2 and bonding phase fluidity and microstructure was analyzed by CaO-Fe_2O_3-SiO_2 system 1 300 ℃ isothermal section diagram. The main experimental conditions are as follows: in the composition of the bonding phase,CaO is 10%,15%,and 20%;SiO_2 is 2% and 6%; sintering temperature is 1 250,1 300 and 1 350 ℃; the sample cooling rate is quick. The results of the study showthat:(1) The fluidity of the binding phase decreases with the increase of SiO_2 content.Moreover,fluidity increases as the sintering temperature increases; however,when the CaO content is 10%( relatively lowproportion),the lifting temperature has limited effect on fluidity improvement.(2) The hematite proportion of the microstructure increases as the SiO_2 content increases.(3) When SiO_2 content increases,the solid phase ratio in the bonding phase grows,while the liquid phase ratio diminishes. Moreover the extension of the SiO_2 content in the liquid phase is larger than that in the solid phase.     

烧结混匀料液相生成行为对烧结矿质量的影响

摘要：为探究烧结混匀料液相生成行为对烧结矿质量的影响,针对不同矿粉配比条件下混匀料的基础特性进行烧结杯实验。通过SEM EDS、荷重软化熔滴实验等性能测定实验,研究了混匀料液相生成行为对烧结矿矿相结构、技术经济指标与冶金性能的影响。实验结果表明,矿粉配比对混匀料液相生成行为有影响,进而影响烧结矿质量。混匀料液相流动性指数越高,烧结矿越容易形成大孔薄壁结构,导致强度越差。烧结矿转鼓指数随混匀料同化温度的升高呈先降低后升高的趋势,与混匀料液相流动性指数呈负相关关系,混匀料液相流动性指数从4.67升高到5.53,烧结矿转鼓指数从73.33%降低至68.00%。混匀料的液相流动性指数越高,烧结矿低温还原粉化性能越差。当混匀料同化温度为1296℃,液相流动性指数为4.69时,烧结矿还原度最高达到83.67%,此时烧结矿的软化区间最窄。     

混合铁矿粉的烧结基础特性

 对邯钢5种常用矿粉及其混合矿的烧结基础特性进行了研究。结果表明：巴粗矿粉对混合矿的同化温度和液相流动性的影响最大,澳矿粉对混合矿的粘结相强度影响最大。以粘结相强度为基准,综合考虑同化温度和液相流动性,邯钢最优配矿方案为：澳矿粉(30%~35%)+邯邢精粉(15%~20%)+巴粗矿粉(20%~25%)+杨迪粉(10%~15%)+北非粉(5%~10%);混合矿中单种矿的烧结基础特性之间存在一定的互补关系,但混合矿烧结基础特性不能简单地由单种矿烧结基础特性的线性加和来确定。     

褐铁矿在烧结工艺中的优化配置

为了探究全进口矿条件下褐铁矿在烧结工艺中的合理配置,实现褐铁矿的高效利用以进一步提铁降本,针对S钢铁公司500 m2大型烧结机实际原燃料条件,基于试验用铁矿粉的常规理化性能和高温烧结基础特性开展了不同褐铁矿配比的烧结杯试验研究,结合Factsage 7.1热力学软件,模拟计算了不同褐铁矿配比条件下的黏附粉含量和理论液相生成量及性能,并采用矿相显微镜分析了烧结矿的显微结构,探明了褐铁矿与赤铁矿和磁铁矿的优化搭配规律。研究表明:澳大利亚褐铁矿具有粒度粗、矿化能力弱,同化温度低、黏结相强度差、吸液性强的特点,当褐铁矿质量分数由45%增加至55%时,提高磁铁精矿OD矿的质量分数至15%,同时降低OC矿质量分数至10%,烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能等指标达到最优,这是由于一方面提高磁铁精矿配比不仅具有增加黏附粉比例、改善液相生成数量和性能的作用,而且可以均匀液相分布,消除过熔现象;另一方面,增加磁铁精矿配比可以改善烧结料球的粒度组成,减少褐铁矿吸液量,提高烧结矿强度。因此,在高褐铁矿配比条件下,增加适宜的磁铁精矿配比有利于稳定烧结矿质量,全面改善烧结矿性能。