以赤铁矿为主配加磁铁矿制备氧化球团的研究

采用正交试验,研究赤铁矿配加磁铁矿制备氧化球团的影响因素。试验结果表明：赤铁矿添加30％磁铁矿后,球团矿适宜预热温度由980℃降低到880C,焙烧温度由1330℃降低到1280℃,且成品球团抗压强度明显提高。模拟扩大试验研究表明：当预热温度为900℃、预热时间10min、焙烧温度为1280～1300℃、焙烧时间20min时,磁铁矿配比从0提高到30％,预热球团抗压强度从377N／个提高到966N／个,成品球团抗压强度从2509N／个提高到3045N／个,氧化球团矿的冶金性能也得到改善．可作为优质高炉炉料。     

冀东磁铁矿球团的氧化机理

 对冀东磁铁矿球团焙烧的氧化机理进行了研究。结果表明,氧化温度对球团氧化有重要的影响,氧化温度以900 ℃左右为宜。由于冀东磁铁矿自身的特点,氧首先吸附在颗粒表面的解理缝周围,并与解理缝周围的磁铁矿反应形成针状或片状赤铁矿;然后氧化过程沿磁铁矿的八面体或解理缝继续发展,形成条状或网状结构的赤铁矿,最终完全氧化。脉石成分对球团氧化过程没有影响。     

太和钒钛磁铁精矿钠化氧化球团还原膨胀的研究

本文对太和钒钛磁铁精矿加钠和不加钠焙烧球团的还原膨胀进行了研究。两类球团的主要物相组成均为赤铁矿和铁板钛矿。低温还原过程中,球团的膨胀主要发生于赤铁矿向磁铁矿的还原阶段。通过测试发现,还原球团中磁铁矿的微区应力随赤铁矿钛固溶量的增加而增大。由于钠盐的作用,钠球赤铁矿的钛固溶量较同温度焙烧的白球的要高1％,因此钠球还原球团的微区应力较大。俄歇谱分析表明,钠球中,元素Na、V、Si在晶界偏析,这造成球团晶间强度的大大降低。由于强度的降低和微区应力的增大,钠球在低温还原时,结构严重破坏,产生异常的还原膨胀。     

抗粉化球团的初步探讨

通过对磁铁矿氧化球团还原粉化问题的分析,阐明现代磁铁矿球团氧化焙烧工艺的不合理性。在实验室初步试验了优于氧化球团矿的磁铁矿抗粉化球团矿。讨论了该球团的应用和效益。对现有氧化球团焙烧工艺制度提出了改进措施并设想了今后高炉炉料结构的变化趋势。     

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。     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原历程

 为实现钒钛磁铁矿资源的高效合理利用,对钒钛磁铁矿含碳球团的还原过程进行了解析,初步建立了动力学控制方程;利用差热分析方法对钒钛磁铁矿的还原熔分历程进行了分析与讨论,认为钒钛磁铁矿的还原可分为煤的氧化、钒钛磁铁矿的直接还原、借助碳的气化反应的直接还原和还原结束4个部分;以攀枝花钒钛磁铁矿为原料,煤为还原剂,考察了反应时间和温度对含碳球团还原度的影响,确定固体产物层内扩散是钒钛磁铁矿含碳球团直接还原反应的控制性环节,计算出其表观活化能为112.13 kJ/mol。     

攀西钛矿球团焦炉煤气还原研究

针对攀西钛精矿粒度细、直接入炉冶炼钛渣难的问题,提出细粒级钛矿制备钛矿球团,钛矿球团焦炉煤气还原,并与细粒级钛精矿开展对比试验研究.结果表明:钛矿球团通过预焙烧后出现微裂纹和孔洞,有利于气相还原反应的进行,当还原温度在950℃时,钛矿球团焦炉煤气还原4 h后,金属化率可达85％以上,还原过程中钛矿球团物相结构发生较大变...     

氧化过程对钛磁铁精矿球团焙烧固结的影响

本文主要论述攀枝花钛磁铁精矿球团焙烧固结过程与生球氧化的关系。研究工作是在φ300×900毫米间歇式回转窑中进行的。试验研究表明:攀枝花铁精矿球团的氧化与球团高温焙烧固结机理有着密切的关系。生球氧化不充分,由于球核未氧化的磁铁矿的再结晶,与球团表层氧化生成的赤铁矿再结晶的不同结构产生环状同心裂纹,使球团的抗压强度低于100公斤/个。保证生球完全氧化,然后靠着赤铁矿在高温条件下(1250～1280℃)的再结     

焙烧温度与球团矿强度和还原性的关系

针对首钢京唐504 m2带式焙烧机生产的球团矿抗压强度高,而还原性差的问题,通过研究不同焙烧温度下球团矿的抗压强度、还原度、还原膨胀率及其显微结构的变化,得出以下结论:随着焙烧温度从1 200℃提高到1 280℃,磁铁矿球团的抗压强度提高,而还原度明显降低,焙烧温度为1 230℃时,球团还原膨胀率最低。综合考虑,应在满足抗压强度的前提下,尽量降低焙烧温度,以改善球团矿的冶金性能。根据试验结果对带式机焙烧温度进行调整后,球团矿抗压强度控制在3 000 N/P左右,还原度提高到67.78%,还原膨胀率也控制在18%以下,取得了显著效果。     

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。      

以煤泥为还原剂海滨钛磁铁矿直接还原焙烧反应历程

研究以煤泥为还原剂,印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中,不同焙烧温度下矿物组成变化规律.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,随着焙烧温度的升高,钛磁铁矿逐渐被还原.其中铁矿物经过浮士体(FeO),最终被还原成金属铁;而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿.在整个直接还原焙烧过程中,金属铁颗粒在1100℃左右生成,然后不断长大,在1250℃时金属铁颗粒明显增多,在之后的保温过程中,金属铁颗粒不断长大,并在此过程中将金属铁从中分离出来.      

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。     

钒钛磁铁矿还原熔炼实验研究

钒钛磁铁矿利用还原窑对铁、钒、钛进行了研究,探索了还原温度、还原时间、还原气氛和配碳量对直接还原金属化率的影响。结果显示,还原温度和还原气氛是影响金属化率的最重要因素,还原温度达到1 350℃,还原时间达到30min,维持还原过程中性或还原性气氛,球团金属化率可稳定保持在90%以上。     

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。     

第五讲 球团矿固结过程基础(续一)

三、磁铁矿球团氧化焙烧的特性磁铁矿球团在氧化焙烧时,由于磁铁矿本身具有的理化性质就产生了赤铁矿球团在氧化焙烧时所没有的特性。掌握了解这些特性,对创造最佳焙烧工艺制度以生产优质球团是极有价值的。     

第六讲 球团矿固结过程基础(续二)

五、含镁磁铁矿球团含镁球团生产,是当前改进球团矿高温还原性能的重要措施,在磁铁矿球团氧化焙烧中有其重要意义。在磁铁矿中添加含镁矿物[如白云石Ca·Mg(CO_3)_2],或磁铁矿本身含有镁元     

钒钛磁铁精矿球团低温焙烧参数研究

针对米易球团厂链篦机-回转窑球团生产线投产初期焙烧温度偏高带来的一系列问题,研究了预热温度、球团粒径、氧化气氛对钒钛磁铁精矿球团氧化率的影响。通过提高球团粒度均匀性、改造干燥鼓风机、优化热工制度,使焙烧温度从1 300℃下降到1 150℃,实现了钒钛磁铁精矿球团的低温焙烧。     

含钒钛铁精矿氧化球团气基竖炉直接还原模拟试验

我国钒钛磁铁矿资源丰富,但综合利用难度大,现有工艺仍存在一些问题,工艺流程还有待完善和革新。气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺为钒钛磁铁矿资源清洁高效综合利用提供了新途径。以含钒钛的铁精矿为原料制备氧化球团,模拟气基竖炉直接还原条件,研究了还原气组分和温度对球团的还原进程、还原膨胀以及还原强度的影响。结果表明:以钒钛铁精矿为原料,配加1%膨润土,在1 250℃下焙烧20 min后,所制备氧化球团性能良好,具有较高的抗压强度。在恒定还原气组分(纯H2、H2/CO=2.5、H2/CO=1、H2/CO=0.4和纯CO)和温度(850、900、950和1 000℃)下,钒钛铁精矿球团还原速率快、还原膨胀率小(<20%),可满足气基竖炉直接还原工艺要求。煤制气-气基竖炉直接还原凭借其能耗小、环境友好、单机产能大、产品质量好等优点,将在钒钛磁铁矿资源高效清洁综合利用领域得到发展。     

球团焙烧炉中喷吹氧气以提高球团矿质量的研究

铁矿球团矿中磁铁矿氧化取决于焙烧过程气氛的氧气浓度和达到固结峰值温度的时间。氧气氧化磁铁矿在预热区和焙烧初始区有优势。在本研究中,就预热区和焙烧区喷吹富氧对的影响进行了研究,以其提高铁矿氧化球团矿的质量。通过不同富氧喷吹条件的小型球团生产试验,试验结果表明：通过在特定的时间和特定温度对球团焙烧炉进行喷吹富氧,可以缩短焙烧过程,提高生产效率。另外本次研究对内配煤粉球团助燃气中富氧喷吹的优化参数进行了确定。通过扫描电镜观察球团矿横截面的微观结构,结果表明：在球团焙烧炉中富氧喷吹,可以确保铁矿球团矿结构组织统一、均匀,没有裂纹和微观结构缺陷。     

钒钛铁精矿内配碳球团的高温快速还原

 钒钛铁精矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿,具有很高的综合利用价值。通过采用实验室转底炉对钒钛铁精矿内配碳球团进行了高温快速还原的可行性研究,分别考察了配碳比、还原温度、添加剂、还原时间等参数对球团金属化率的影响。结果表明,配碳比（1.5：1）、还原温度（1350℃）、添加剂（2%）、还原时间（20min）时金属化率可以达到88%以上。对原料、还原样品进行x射线衍射分析表明,钒钛铁精矿粉中的磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿通过还原转变为单质铁、含铁黑钛石。