巴西赤铁精粉工业应用试验研究

针对由某烧结粉矿自然水分下细磨得到的巴西赤铁精粉展开研究,检测其物化性能,并在湘潭瑞通球团厂年产量120万t的链箅机-回转窑生产线上进行了为期1个月的工业试验,考察其取代部分磁铁矿来制备优质氧化球团矿的可行性。结果表明:配加10%~20%的巴西赤铁精粉后,膨润土用量降至0.56%,较基准减少了22.2%,此时生球落下强度可达4.5次/0.5m,生球抗压强度为16.4 N/个,生球性能良好;此试验表明,在10%~20%巴西赤铁精粉取代赤铁精矿的原料条件下,成品球团矿的机械强度和冶金性能均可满足高炉冶炼要求,其中配加15%巴西赤铁精粉条件下的成品球团矿的抗压强度为3300N/个,还原度为64.42%。

高镁球团焙烧特性及其固结强化机理

分别以蛇纹石、MgO粉和菱镁石作为含镁添加剂,研究高镁球团的焙烧特性。研究结果表明：随着球团中MgO质量分数的增加,磁铁矿球团和赤铁矿球团的预热球和焙烧球强度都降低,表明MgO质量分数的提高不利于球团的固结;通过添加含钙和含硼物质,改善了高镁球团的预热球和焙烧球强度;随着球团矿碱度的提高,球团矿预热球和焙烧球强度都是先升高后降低,碱度为0.4-0.5时达到最大值,而随着球团硼质量分数的增加,球团预热球和焙烧球强度都升高;添加含钙和含硼物质可促进低熔点物质的形成,使球团产生适宜的液相量,加快Mg2＋和Fe3＋的扩散,促进含镁熔剂的矿化和Fe2O3再结晶,从而改善含镁球团的固结强度。

结晶水含量对褐铁矿烧结性能的影响及分析

研究了4种褐铁矿的烧结性能。结果表明:烧结的适宜焦粉配比随着褐铁矿结晶水含量的升高而升高,当结晶水高时,要获得适宜的烧结矿质量,需要增加焦粉配比;在相同配碳量及相当烧结速度的水分条件下,矿种结晶水含量越高,烧结矿转鼓强度越低。利用铁矿石成矿及成矿过程液相渗透行为实验研究了影响烧结矿转鼓强度的原因。结果表明:结晶水脱除后铁矿石出现很多孔洞,烧结过程液相会渗透到孔洞中,孔洞数量多则渗透到孔洞中的液相增多,用于粘结作用的液相则减少了,这是烧结矿转鼓强度低的一个重要原因。

高压辊磨强化粗粒铁矿粉制备高品质球团的规律

利用粗粒铁矿粉替代部分铁精矿生产氧化球团可降低原料成本,然而粗粒铁矿粉中粗颗粒含量高、成球与焙烧性能不佳,导致其制备的球团强度低,因此难以大量配加。研究了高压辊磨预处理对粗粒铁矿粉制备氧化球团的影响。结果表明,高压辊磨后粒度大于1 mm粒级的粗粒铁矿粉含量显著降低,微细粒含量增加,比表面积增大;相较于提高辊磨压力,增加辊磨次数更有利于粗颗粒的破碎,此外粗粒铁矿粉的适宜给料水分较低。高压辊磨可以改善颗粒表面性质,增强粗粒铁矿粉的亲水性与成球性,有利于生球质量的提高;同时,在机械力作用下含铁矿物发生晶体活化,当辊磨压力提高至12 MPa以上时机械活化作用更强,这有利于颗粒间固相反应的进行,从而提高球团强度。采用粒度小于1 mm粒级的粗粒铁矿粉进行球团试验,与未处理的粗粒铁矿粉相比,经辊磨压力14 MPa、给料水分(质量分数)3.5%、两次开路辊磨处理后,在相同的球团制备工艺下,粗粒铁矿粉配比(质量分数)可由15%提高至30%;当保持粗粒铁矿粉配比为15%时,焙烧球强度可提高589 N/个。研究结果为拓宽球团原料种类、降低预处理能耗与球团成本提供了理论和技术指导。

烧结混合料适宜制粒水分的预测

水分是影响铁矿混合料制粒、烧结的重要因素.研究结果表明,随着制粒水分增加,制粒后混合料中细粒级颗粒含量减少,平均粒径增大,透气性迅速提高但随后增幅放缓或有所下降.透气性增幅达到缓和的水分点可作为适宜制粒水分的判据,且烧结速度在适宜制粒水分时达到最大值.通过筛分分级的方法将混合料分成-0.5 mm的黏附粉和+0.5 mm的核颗粒,并检测核颗粒的比例X+0.5,通过饱和吸水法检测黏附粉的最大毛细水量Wp,通过离心法检测核颗粒的持水量Wc,另外根据数学模型W=X+0.5.Wc+0.72(1-X+0.5).Wp预测适宜的制粒水分.适宜制粒水分绝对误差为±0.3%的情况下预测准确率可达93.3%,能满足混合料适宜制粒水分预测对精度的要求.

球团配用GF88赤铁精矿的研究与工业试验

GF88赤铁精矿由卡拉加斯粉研磨而成,可作为球团精粉的补充资源。在对GF88赤铁精矿基本物理、化学性能研究的基础上,通过实验研究和工业试验考察其造球和焙烧性能。结果表明:虽然高铁低硅GF88赤铁精矿粒度较粗,但成球性好,有利于改善混合料成球性、降低膨润土配比。卧式炉焙烧试验中GF88赤铁精矿取代同为赤铁矿的进口矿A可明显提高球团矿抗压强度。工业试验进一步证实了GF88赤铁精矿具有良好的造球和焙烧性能,且不会影响球团产、质量。因此,在链篦机-回转窑生产中配用GF88赤铁精矿是可行的,推荐配比为10%~20%。