MgO及焙烧条件对酸性球团矿抗压强度的影响

采用研山三系列铁精粉、白云石粉及高镁粉混匀造球,通过白云石粉和高镁粉调节酸性球团矿的MgO质量分数,探究不同MgO质量分数和焙烧条件下酸性球团的抗压强度及其变化规律,并得出适宜的成球条件。结果表明:在试验条件下,当MgO质量分数为2.0%时,生球的抗压强度达到最大值;焙烧温度在1250~1270尤范围内、冷却速率为15℃/min时球团矿的抗压强度最好;酸性成品球的抗压强度随MgO质量分数的增大呈先升高后降低的趋势,当MgO质量分数为2.0%时,酸性球团矿的抗压强度最好,可达到3050N/P。本研究可为推广酸性球团矿应用、改善酸性球团矿质量提供理论依据。

我国烧结矿中MgO含量变化现状及发展趋势

在烧结工艺过程中,MgO对烧结矿的冶金性能具有重要影响。随着烧结原料条件的变化及炼铁新技术的发展,烧结矿中适宜的MgO含量也随之改变。介绍了烧结矿的来源及作用机理,系统地分析了原料条件和炼铁新工艺对我国烧结矿中MgO含量的影响。相较传统的高碱度烧结矿+酸性球团矿的炉料结构,低MgO烧结矿+镁质球团矿结构下的高炉焦比、燃料比及渣比都有所降低,是未来炼铁的发展方向。

MgO对铁矿粉烧结液相生成特性的影响

通过液相生成特性实验,研究了MgO含量对CaO-SiO_2-FeOx-Al_2O_3-MgO体系液相生成特性的影响。结果表明:随着MgO含量的增加,体系液相量呈先增加后降低的趋势;当MgO含量为2. 0%时,体系液相量最多,当Mg O含量超过2. 0%时,高熔点粘结相比例增加,不利于液相量的生成。利用Fact Sage热力学模拟软件对不同MgO含量下的CaO-SiO_2-Fe O_x-Al_2O_3-Mg O体系液相量进行了热力学分析,模拟结果表明:不同MgO含量下的液相量随着温度的升高而增大,当温度一定时,烧结过程中的液相量随着Mg O含量的增加而变小。由此可知,试验分析与模拟结果相一致,Fact Sage起到了很好的补充说明作用。利用试验分析和Fact Sage模拟软件相结合的方法能更好地分析出烧结过程中液相量的变化。

w(MgO)/w(Al2O3)对复合炉料熔滴性能的影响

高炉炉料中适宜的w(MgO)/w(Al2O3)可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉的冶炼,以达到增产、节能和降耗的目的。为探究MgO质量分数对复合炉料性能的影响,在试验过程中分别改变复合炉料内烧结矿、球团矿的w(MgO)/w(Al2O3),使用高温熔滴炉检测其熔滴性能,并对未滴落物进行XRD、SEM-EDS检测,探究渣中成分和分布规律,最终得到合理的MgO配分结构。试验结果表明,烧结矿中w(MgO)/w(Al2O3)由0.8增加至1.2的过程中,滴落温度先减小后增大,软熔带位置不断下移并呈现先变窄后变宽的趋势,镁硅钙石和镁黄长石的含量不断增大,而尖晶石和方镁石含量在w(MgO)/w(Al2O3)超过1.0后逐渐增大;球团矿中w(MgO)/w(Al2O3)由1.39增加至2.09的过程中,熔化区间先减小后增大,软熔带先上移后下降。烧结矿中w(MgO)/w(Al2O3)为1.0、球团矿中w(MgO)/w(Al2O3)为1.74时,熔滴特征值为95.55kPa·℃,复合炉料熔滴性能最佳,有利于高炉顺行。

MgO对酸性球团矿冶金性能的影响

球团矿中适宜的MgO含量能改善其冶金性能,有利于高炉的冶炼,因此,在球团矿中寻求适宜的MgO含量至关重要。试验采用研山三系列铁精粉、白云石粉及高镁粉混合造球,配以铁矿石冶金性能综合测试仪、XRD和金相显微镜等测试手段,探究MgO含量对酸性球团矿冶金性能的影响规律。结果表明:随着MgO含量的增加,酸性球团矿的低温还原粉化和还原性得到改善;酸性球团矿的抗压强度在MgO含量为2.0%时最好,可达到3050 N;当MgO含量在1.8~2.0%时,球团矿的矿物组成较好,铁酸钙含量较多,赤铁矿结晶较完善。

w(MgO)对熔剂性球团矿冶金性能的影响

为了研究添加高镁粉时w(MgO)对熔剂性球团矿冶金性能的影响。考察了w(MgO)为1.6%~2.4%时,其对球团矿抗压强度、RI(还原性指数)、RDI(低温还原粉化指数)和RSI(还原膨胀指数)的影响。采用光学显微镜和X射线衍射仪对球团矿微观结构和矿物组成进行了分析。结果表明,随着MgO质量分数的增加,抗压强度呈先升高后降低的趋势,w(MgO)为2.0%时,抗压强度最大,为3 533N;随着w(MgO)由1.6%增加到2.4%,球团矿RI、RDI和RSI得到改善;w(MgO)为1.8%~2.0%时,球团矿微观形貌和矿物组成较好,赤铁矿成片结晶,球团矿强度良好。在用高镁粉和研山精粉造球时,w(MgO)控制为1.8%~2.0%,以期得到较低的还原膨胀指数和较好的冶金性能。

MgO/Al2O3对烧结矿冶金性能的影响

采用实验室烧结杯试验装置,研究MgO/Al2O3在0.8~1.2时,MgO/Al2O3对烧结矿强度、粒度组成、RDI和RI的影响,采用金相显微镜和X-射线衍射仪对烧结矿微观结构和矿物组成进行分析。表明:随着MgO/Al2O3的增加,烧结矿强度呈先升高后降低的趋势,且当MgO/Al2O3为1.0时,强度最好,10~40 mm粒度所占比例为58.85%。随着MgO/Al2O3由0.8增加到1.2的过程中,烧结矿RDI得到改善,还原性变差。当MgO/Al2O3在0.9~1.0时,球团矿微观形貌和矿物组成较好,在此范围内,赤铁矿和复合铁酸钙数量较多,强度较好。在用进口矿和本地磁铁矿搭配烧结时,MgO/Al2O3控制在0.9~1.0范围内,微观形貌和冶金性能较好。

MgO/Al2O3及炉料结构对炉料熔滴性能的影响

通过高温熔滴炉模拟实际高炉冶炼条件,研究了MgO/Al2O3及炉料结构对综合炉料熔滴性能的影响。结果表明:MgO/Al2O3由0.9增加到1.0后,炉料软化和熔化温度均升高,炉料的最大压差和总特性值分别由3057 Pa和202.84 kPa·℃降低到1911 Pa和116.52 kPa·℃,熔滴性能得到改善;烧结矿配比由68%降低到60%后,炉料软化温度降低,熔化温度变化不大,最大压差和总特性值分别由1911 Pa和116.52 kPa·℃降低到1440.6 Pa和75.10 kPa·℃,熔滴性能得到改善。结合炉料熔滴过程中的压差变化及滴落物与未滴落物质量,得出结论:当烧结矿MgO/Al2O3=1.0,炉料结构为68%烧结矿+16%熔剂性球团矿+16%块矿时,综合炉料的熔滴性能最优。