添加钙盐对钒钛铁精矿氧化球团物相、强度及孔隙率的影响

为了响应国家“双碳”目标,解决钒钛铁精矿酸性氧化球团不能满足高炉渣系对钙、镁成分要求的问题,本文以钒钛铁精矿为原料,研究氧化温度、氧化时间、钙盐添加量和膨润土添加量对氧化球团物相组成、抗压强度和孔隙率的影响。试验结果表明:随着氧化温度的升高,钒钛铁精矿主要发生磁铁矿转变为赤铁矿和钛铁矿转为铁板钛矿两个氧化过程;随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,氧化球团抗压强度提高,孔隙率降低;随着钙盐添加量的增加,氧化球团抗压强度显著下降,孔隙率明显增大;在膨润土添加量为0.75%,氧化时间为120 min和氧化温度为1 200℃的条件下,添加1.5%氢氧化钙的氧化球团的抗压强度和孔隙率分别为3 449.9 N/P和22.70%;添加1.5%碳酸钙的氧化球团的抗压强度和孔隙率分别为3 168.6 N/P和25.25%。本文研究结果可为提高钒钛铁精矿高炉入炉比奠定原料基础,进一步降低高炉冶炼工艺的能耗水平。

铁精矿氧化球团回转窑直接还原试验研究

采用新疆某地生产的铁精矿氧化球团,在Φ2.8 m×48 m回转窑中试装置开展煤基直接还原试验,研究外配碳量、投料量、还原时间、供风结构等因素对铁精矿氧化球团还原效果的影响。试验结果表明,在投料量4 t/h、外配碳比40%、还原时间266 min、采用窑背风机多点供风模式下,金属化球团的金属化率可以达到87.55%。

不锈钢酸洗污泥对氧化球团质量的影响

针对不锈钢酸洗污泥存在难以大宗量、资源化处理等问题,本文提出了采用氧化球团工序处理不锈钢酸洗污泥的技术思路,系统研究了添加不锈钢酸洗污泥对氧化球团生球质量、预热焙烧球团质量和化学成分的影响。结果表明:添加少量不锈钢酸洗污泥可以显著改善生球落下强度和抗压强度,提高预热球团和焙烧球团的抗压强度;加入酸洗污泥后,污泥中的CaF_(2)会降低球团内部多元系熔点,强化Fe_(2)O_(3)再结晶。确定最佳工艺参数:配加4%酸洗污泥,预热温度为1050℃,预热时间为15 min,焙烧温度为1250℃,预热时间为15 min。

降低氧化球团加工煤耗实践

球团是高炉绿色低碳优质冶金炉料,燃料能耗占球团加工能耗的70%以上,降低燃料消耗有助于更快实现“双碳”目标和降低球团加工成本。以鄂州球团实际球团加工过程为例,分析了球团加工高煤耗的原因,并对其中关键性影响因素进行了调整和优化。在保证系统稳定和成品产质量的前提下,将原有原料中20%磁铁矿配比逐步稳定提升至60%~65%,合理控制原料水分,保证生球水分<9.5%,优化工艺操作使停产起步阶段链篦机放散由常开模式改为半关闭状态。最后经过一系列的调整和实践,探索出一种新的热工工艺制度,吨球单耗由22 kg下降至18 kg。

超低排放条件下链箅机-回转窑氧化球团生产实践

环保要求日益严格,超低排放技术在链箅机-回转窑氧化球团生产中应用至关重要。本文介绍链箅机-回转窑氧化球团生产工艺原理特点,详细分析超低排放条件下该工艺生产实践。采用先进烟气净化技术,大力推广节能减排措施以及智能化改造,实现生产过程超低排放,显著提高环保水平。对超低排放条件下生产实践进行深入剖析,评估其环境效益。

辽西钒钛磁铁矿氧化球团制备实验

这是一篇冶金工程领域的论文。以辽西钒钛磁铁精矿为原料制备球团,研究球团的预热特性和焙烧特性。结果表明,在900℃下预热15 min,预热球强度可达819 N;在较佳预热制度下,1100℃焙烧15 min,焙烧球强度达到了3020 N。该球团不难氧化,在900℃、15 min下,其氧化度达97%,且温度对氧化度的影响强于时间。随预氧化温度的提高,球团物相由磁铁矿和钛铁矿最终转变为赤铁矿和铁板钛矿。随着焙烧温度的提高,球团内晶体不断长大,气孔减少,结构更致密。

提高赤铁精矿配比对制备铁矿氧化球团的影响

研究了提高赤铁精矿配比对造球和球团预热焙烧的影响。结果表明:随着赤铁精矿配比的提高,生球落下强度和抗压强度均不断降低,主要是赤铁矿细粒级含量相对较少、比表面积小、颗粒表面光滑导致颗粒间作用力小而造成的;预热球抗压强度不断降低,焙烧球抗压强度在赤铁矿比例不超过50%时变化不大,但继续提高赤铁矿比例将显著降低焙烧球抗压强度,赤铁矿比例高时预热球、焙烧球强度差主要是原生Fe2O3结晶能力差导致球团固结不好而造成的。

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。

钙和镁添加剂在氧化球团中的应用

对石灰石、菱镁石和白云石3种钙、镁添加剂对球团性能、TFe品位以及生产工艺的影响进行研究。研究结果表明:添加剂降低了生球落下强度和预热球抗压强度,但提高了生球爆裂温度;添加剂中的CaO使焙烧球抗压强度先升高后降低,MgO使得焙烧球抗压强度降低;加入钙、镁添加剂会降低球团矿TFe品位,通过添加生石灰或有机黏结剂取代膨润土,可以提高球团的TFe品位;钙、镁添加剂在干燥预热段分解吸热会影响链篦机的热平衡,通过在球团中内配无烟煤,由无烟煤燃烧放热来提供钙、镁添加剂热分解所需的热量,可以维持链篦机的热平衡制度;通过添加生石灰或有机黏结剂和内配适量的无烟煤,可解决钙、镁添加剂在氧化球团中应用的难题。

混合料润磨预处理对氧化球团矿质量的影响

研究了润磨预处理对生球强度、生球爆裂温度、预热球强度和成品球质量的影响。研究结果表明:采用润磨工艺减少了膨润土用量,提高了生球强度,但降低了生球爆裂温度;经润磨后所制备的预热球及焙烧球的强度得到了显著增强。研究结果表明:通过润磨的搓揉和挤压作用使粘结剂与矿粒紧密接触,球团内部结构更致密,从而使生球强度增强,爆裂温度降低;润磨产生新表面使矿粒比表面积增大,在预热过程中加快了磁铁矿的氧化,球团矿强度明显增强。

还原气氛和脉石成分对氧化球团还原膨胀的影响

以Fe2O3粉为原料,分别配加SiO2,CaO及MgO制备氧化球团,系统研究了H2和CO两种还原气氛及不同脉石成分对氧化球团还原膨胀的影响,并进行了理论分析.研究表明,还原气氛中H2含量的增加,有利于降低球团的还原膨胀率,还原后球团晶体结构完整,品质较好;Fe2O3球团中配加少量CaO,有利于焙烧时产生少量液相而改善球团的冶金性能,但CaO含量不宜过大;在保证产品质量前提下,适当控制球团矿品位,含有少量SiO2等脉石杂质,有利于焙烧时产生渣相连接,提高球团的强度,降低还原膨胀率;球团中添加MgO有利于形成稳定的晶体结构,从而改善球团的性能.

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 880℃ ,焙烧温度由 1330℃降低到 12 80℃ ,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 90 0℃、预热时间 10 m in、焙烧温度为 12 80～ 130 0℃、焙烧时间2 0 m in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 96 6 N/个 ,成品球团抗压强度从2 5 0 9N/个提高到 30 4 5 N/个 ,氧化球团矿的冶金性能也得到改善 。

MHA黏结剂在钒钛磁铁矿氧化球团制备中的应用

应用已发明的MHA黏结剂替代膨润土制备钒钛磁铁矿氧化球团,获得质量优良的高炉冶炼原料。研究表明:当MHA用量为0.25%,在预热温度950℃,预热时间10 min,焙烧温度1 250℃,焙烧时间10 min的条件下,获得的预热球团抗压强度为522 N/个,焙烧球团抗压强度为3 702 N/个。与2.0%膨润土球团矿比较,MHA成品球团的抗压强度略低,而TFe品位明显提高1.11%。2种黏结剂球团矿的还原性能指标接近。MHA球团黏结剂在氧化球团矿生产中具有良好的应用前景。

有机复合膨润土强化磁铁矿氧化球团机理及应用

基于有机小分子插层复合法,开发出有机复合膨润土,通过X线衍射等分析等微观手段及成球性指数测定,揭示有机复合膨润土通过化学吸附和复合分子桥联作用改善铁精矿成球的作用机理。研究结果表明:有机复合膨润土用于氧化球团工业生产,膨润土质量分数由3.0%左右降低到1.4%左右,减少50%以上;生球强度提高0.9次/(0.5 m),爆裂温度提高150℃左右,生球热稳定性明显提高,成品球团铁品位提高1.02%,成品球球团矿抗压强度提高1 kN/个以上;在降低膨润土配比前提下,生球强度和热稳定性提高,成品球团矿的强度和铁品位提高。

转炉污泥生产炼钢用氧化球团的试验

以转炉污泥为原料，配入有机和无机复合结合剂，采用压制成型和低温焙烧的方法研制了高性能转炉污泥球团，并探索了影响球团强度的各种因素．试验发现球团强度随着焙烧温度的升高，球团强度增加，当温度达到大约 ８７３ Ｋ时强度达到极值；当温度超过 ８７３ Ｋ时，随着有机结合剂及结晶水的挥发，球团强度又明显下降；当温度超过 １３００Ｋ时，固相扩散增加，并出现液相烧结，因而球团强度显著增加．对影响球团强度的因素进行了模式识别分析，找到了目标优化区，确定了适宜的球团生产工艺条件．

高压辊磨预处理磁铁精矿制备氧化球团

研究了磁铁精矿高压辊磨预处理对生球性能、球团预热及焙烧性能的影响。研究表明:磁铁精矿高压辊磨预处理可显著改善原料的造球性能和球团品位,有效提高生球落下强度和抗压强度,但对预热球和焙烧球抗压强度提高作用不明显。高压辊磨预处理后,微细颗粒含量的增加,所制备的球团孔隙度降低,磁铁精矿球团预热焙烧过程中,磁铁矿氧化反应与固相结晶反应相互制约,是其对磁铁精矿球团预热及焙烧性能的改善作用不大的主要原因。

以高铬型钒钛磁铁矿制备氧化球团

研究了高铬型钒钛磁铁矿的基础特性,在此基础上考察了该矿对氧化球团制备工艺和冶金性能的影响规律,探索了获得优质氧化球团的高铬型钒钛磁铁矿的最大质量分数.结果表明:高铬型钒钛磁铁矿主要由磁铁矿、镁铁矿、铬铁矿、镁钛矿、钒磁铁矿、钛磁铁矿等组成,其粒度粗,连晶强度较差;随球团原料中高铬型钒钛磁铁矿质量分数的增加,生球性能无显著变化,成品球团抗压强度降低,当其质量分数高于20%时,不能满足高炉生产要求.增大高铬型钒钛磁铁矿的质量分数有助于降低球团矿的还原膨胀率,当其质量分数由0增加到20%时,球团的还原膨胀率由32.1%降低到21.1%.

转炉污泥对氧化球团还原性的影响

运用XRD,SEM和EDX从矿物组成和矿相结构研究配加转炉污泥和未配加转炉污泥球团的还原特性。研究结果表明:在相同热制度下,配加7%转炉污泥的氧化球团还原度均高于无污泥球团的还原度,其原因是污泥球团赤铁矿含量多,污泥球团的主要黏结相为钙铁橄榄石,基准球团主要为Fe2SiO4与其共熔混合物形成的玻璃质黏结相;基准球团表层致密,且基准球团内部孔隙壁被极难还原的Fe2SiO4与其共熔混合物形成的玻璃质黏结相包裹,不利于还原反应的进行,而污泥球团表层相对疏松且未形成包裹。

高铬型钒钛磁铁矿配量增加对氧化球团质量的影响

采取"细磨处理高铬型钒钛磁铁矿"和"以粒度较细的廉价欧控矿代替现场生产用矿"两种优化措施,考察了高铬型钒钛磁铁矿配量增加对氧化球团质量的影响,探索了高铬型钒钛矿在球团原料中配量增加的可行性.结果表明:"细磨处理高铬型钒钛磁铁矿"和"以粒度较细的廉价欧控矿代替现场生产用矿",当高铬型钒钛矿配量40%时,抗压强度分别为2475 N.个-1和2005 N.个-1,膨胀率为19.2%和16%,皆满足高炉生产要求,可实现该矿在原料中配量增加,能达到高铬型钒钛矿预期90万t/年的处理目标.

回转窑内铁矿氧化球团焙烧过程的能量和分析

在对铁矿氧化球团回转窑系统的平衡测试的基础上,对其进行了能量和的分析。能量分析表明,窑体表面散热是能量损失的主要部份。分析表明,燃烧不可逆损是火用损的主要部份。系统的燃烧不可逆损失较大。建议减小助燃空气或压缩空气等非预热空气的供应量的方法降低之。烟气中的含氧量对球团的氧化过程,存在着一定的影响。考察了烟气中氧含量对损的影响。对该参数的优化,可以使损最小化。在满足球团矿焙烧工艺所需氧气含量的前提下,可以适当降低烟气中的含氧量。本文的研究对回转窑内铁矿氧化球团焙烧过程的能量流和火用流有了更进一步的认识。研究结果可以进一步应用于"链-回-环"系统的过程优化,进一步提高系统的经济效益。