带式焙烧机工艺高硅镁质熔剂性球团制备特性

本文以高品位磁铁精矿(O矿)、高镁磁铁精矿(K矿)和高硅赤铁矿粉(Y矿)为原料,根据某钢厂现场原料配比40%O矿+20%K矿+40%Y矿,在实验室开展模拟带式焙烧机工艺的高硅镁质熔剂性球团制备特性研究,揭示了二元碱度(CaO/SiO 2为0.5~0.9)对球团焙烧特性、成品球团冶金性能(还原度RI、还原膨胀指数RSI和动态法低温还原粉化指数LTD+3.15 mm)和矿相学特征的影响规律。结果表明:提高球团碱度有利于改善球团焙烧和冶金性能,在0.5~0.9的碱度范围内,球团的还原度≥65.38%、还原膨胀指数15%、动态低温还原粉化性能优良(≥98.88%)。矿相分析结果表明,所制备高硅镁质熔剂性球团的固结形式主要为Fe 2O 3再结晶,提高碱度利于形成更多液相从而促进固结,降低球团孔隙率,从而生产出性能良好的成品球团。本研究将为工业生产实践提供有力支撑和重要借鉴。

粒度对熔剂性球团冶金性能及矿相结构的影响

为提高熔剂性球团质量,解析不同粒度条件下球团性能的变化规律,本文以唐钢新区带式焙烧机球团生产线为研究对象,通过投笼造球试验和冶金性能检测等方式,分别对8.0~10.0、10.0~12.5、12.5~16.0、16.0~20.0 mm 4种粒度条件下球团冶金性能和矿相结构进行研究。结果表明:随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,球团抗压强度从1767 N/P提高至3606 N/P,1 h还原度从78.5%降低至47.8%,还原膨胀指数略有降低,整体维持在12%以下,低温还原粉化指数(>6.3 mm)从87.8%降低至66.5%,低温还原粉化指数(>3.15 mm)从95%降低至87.2%,低温还原粉化指数(<0.5 mm)变化幅度较小,约为4%;随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,气孔率降低,从38.93%降低为31.4%,液相率略有降低,固相比例显著提高,从41.05%提高至58.41%,致密度提高但液相率降低可能使得原本存在的链接状态失去效果,侧面减弱了熔剂性球团的低温还原粉化性能。因此,在熔剂性球团生产过程中应控制合适的球团粒度,改善熔剂性球团性能和微观结构,以便有利于高炉提产顺行。

钒钛磁铁矿制备熔剂性球团工艺优化

为探究合理的钒钛磁铁矿熔剂性球团造球工艺制度及生球冷态性能,以钒钛磁铁矿为原料制备熔剂性球团。结果表明:随着造球时间由10 min增加至18 min,生球抗压强度和落下强度均得到提高,爆裂温度降低了95℃,且在造球时间为14 min时,生球抗压强度为11.6 N/个,落下强度为5.1次/个,生球性能较好;随着造球水分由7%增加至10%,生球抗压强度先升高后降低,落下强度逐渐升高,爆裂温度降低了63℃,且在造球水分为8%时,生球抗压强度为10.2 N/个,落下强度为4.2次/个,均能够满足生球质量要求;随着膨润土用量由0.6%增加至1.4%时,生球抗压强度和落下强度均得到提高,爆裂温度升高了89℃,且在膨润土用量为1.0%时,生球抗压强度为10.4 N/个,落下强度为4.8次/个,均满足质量要求。

带式焙烧机焙烧温度对熔剂性球团矿生产实践的影响研究

为了确定适合熔剂性球团生产的焙烧温度,提高球团矿生产质量,以带式焙烧机为例,通过对生产数据的分析,研究了焙烧温度对球团矿生产的影响。研究结果表明:带式焙烧机适宜的焙烧温度为1200~1250℃;采用带式焙烧机生产熔剂性球团,其成团率达到85%以上;当焙烧温度提高到1225℃时,有利于促进熔剂性球团矿的形成。由此确定带式焙烧机适宜的焙烧温度为1200~1250℃。研究结果可为生产实际提供技术支持和理论依据。

MgO添加剂对熔剂性球团矿性能改善的机理与最适含量研究

本文旨在研究MgO添加剂对熔剂性球团矿性能改善的机理及最适含量。本文调查了含氧化镁添加剂的类别和含量对CS、RSI、RDI和熔滴性能的影响。研究结果表明,含MgO添加剂的球团强度略低于含LBM添加剂的球团强度,使用菱镁矿添加剂的熔剂性球团矿显示出最高的RSI,使用菱镁矿添加剂的熔剂性球团矿的RDI最高,LBM是更适合用于熔剂性球团矿的含MgO添加剂。随着MgO添加剂含量从0%增加到2.0%,球团的抗压强度从3015N逐渐降低到2689N,球团中熔渣的液相温度和粘度也随之增加,从而导致软化滴落过程中MgO熔体球团的软化滴落温度升高。

熔剂性球团矿生产的理论与技术分析

自工业化进程快速发展以来,熔剂性球团矿生产作为钢铁产业链发展关键,且技术不断优化与完善,使产能效率得到了明显提升。但随着全球资源环境不断变化,如何在保障生产效益基础上,实现绿色、低碳、可持续发展已成为行业面临的迫切问题。基于此,本研究将对熔剂性球团矿生产理论与技术进行深入分析,以期为实现熔剂性球团矿生产的绿色转型和可持续发展提供便利条件,从而促进钢铁行业向绿色、高效、可持续方向发展。

唐钢带式焙烧工艺生产熔剂性球团矿

球团矿具有铁品位高、冶金性能优良、粒度均匀、冷态强度高、冶炼过程渣铁比低和燃料比低等特点。随着球团矿入炉比例的提升、环保要求的不断提高,带式焙烧机以其大型化、自动化、集约化、低能耗等特点成为球团生产线的首选。本文基于唐钢自身铁精粉中MgO、TiO2含量高的资源状况,分析了MgO、TiO2含量对熔剂性球团矿熔滴性能、低温还原粉化指标、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数、筛分指数等指标的影响。结果表明,在膨润土配比0.6%、SiO23.0%~3.20%,熔剂性球团矿碱度1.2,且TiO2含量为0.6%时,MgO含量从1.5%提高至2.1%,球团矿抗压强度变化不大,膨胀指数略有降低,低温还原粉化率(RDI+6.3 mm)明显提高;在相同生产条件下,熔剂性球团矿中MgO含量为1.5%时,TiO2含量从0.2%提高至0.9%,球团矿转鼓指数、筛分指数变化不明显,抗压强度略有下降,膨胀指数略有提高,低温还原粉化率明显下降。通过采取优化配矿结构,唐钢3座3 000 m^(3)高炉在配加40%以上球团矿的情况下,炉况顺行,状况良好。

铁精粉原料特性及其对熔剂性球团冶金性能的影响

优质熔剂性球团的生产对铁精粉原料条件要求较为严格,国内外各种球团铁精粉资源在化学成分、粒度组成、微观形貌和成球性能等方面差异较大,为生产出合格的熔剂性球团,针对不同铁精粉原料特性,设计了5种配矿方案,依托624 m~2球团带式焙烧机进行试验,摸索铁精粉种类对熔剂性球团冶金性能的影响。结果表明,不同配矿方案下熔剂性球团抗压强度较高,均在2 600 N以上,还原膨胀指数较低,均在12.5%以下;高SiO_(2)含量铁精粉使用比例升高会使球团软熔温度降低,区间变宽;大部分赤铁矿精粉焙烧过程中再结晶困难,尺寸偏小,且与液相粘结在一起,加剧了球团内部晶体结构的不均匀程度;粗颗粒铁矿粉会导致造球过程中混合料成球性能变差,且产生偏析,影响球团矿相结构的均匀性,导致低温还原粉化性能变差。球团结构不均匀主要表现在赤铁矿晶粒尺寸大小不均匀,气孔尺寸差异较大,液相分布不均匀。铁矿粉细磨后,偏析现象明显减少,内部结构更加均匀,熔剂性球团冶金性能明显改善。

焙烧制度对熔剂性球团强度及冶金性能的影响

针对熔剂性球团低温还原粉化指数低、荷重软化性能差的问题,以唐钢生产的生球为对象,研究了焙烧温度和焙烧时间对熔剂性球团强度、低温还原粉化性能和荷重软化性能的影响规律。采用XGboost算法建立了焙烧温度和时间与球团低温还原粉化性能和荷重软化性能的优化预报模型。根据研究结果并结合唐钢现场情况和技术指标要求,优化推荐了熔剂性球团的两种焙烧制度:第一种现用焙烧温度不变,延长焙烧时间:具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1100℃、9 min,焙烧段温度等于或高于1230℃、焙烧时间等于或大于13 min;第二种现用焙烧时间不变,提高焙烧温度:具体为干燥段300℃、7.5 min,预热段1100℃、9 min,焙烧温度等于或高于1250℃、焙烧时间10 min。

唐钢熔剂性球团矿的开发研究及高炉高球比冶炼

唐钢以减少污染物生成总量为出发点,结合自身铁矿粉资源的特点,开发研究了低排放、低能耗熔剂性球团矿制备技术。通过实验室基础研究、投笼试验和工业试生产,最终确定了碱性球团矿工业生产配矿方案。碱性球团矿入炉后,三座2922 m^(3)高炉入炉球团矿比例达到40%,通过基本操作制度的优化,探索出了适合高球比冶炼的操作技术,高炉实现长周期稳定顺行,2022年单炉最高日产突破9000t/d,燃料比最低498kg/t。同等生产条件下,唐钢新区烧结和球团工序全年累计减少工序能耗230Mkgce,且球团工序产生的废烟气浓度与烧结工序相比降低了约50%,低碳节能减排效果明显。

熔剂性球团生球性能预测及优化模型研究

本文采用造球试验,研究了碱度(R)、w(SiO_(2))、w(MgO)对熔剂性球团成球率、生球爆裂温度、抗压强度、落下强度的影响规律,并基于BP神经网络建立了生球性能预测优化模型。研究结果表明:制备熔剂性球团时,R控制在0.6~1.4之间、w(SiO_(2))控制在3.5%~5.0%之间、w(MgO)控制在1.8%~2.6%之间,造球的成球率均在90%以上;混合料中细粒级部分占比的增多会使生球爆裂温度升高、抗压强度与落下强度均先增大后减小;模型预测造球成球率、生球爆裂温度、抗压强度、落下强度的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.64%、5.09%、5.75%、11.19%,预测精准度能够满足冶金行业预测误差要求,可实现生球性能的精准预测;试验研究结合模型预测得出,当混合料的碱度为1.0、w(SiO_(2))为5.5%、w(MgO)为1.8%时生球的各项性能最佳。

唐钢带式焙烧机熔剂性球团矿生产实践

为适应高炉高比例球团冶炼的需求,从2021年初开始唐钢新区使用带式焙烧机生产熔剂性球团。通过改造消石灰配给设备,改变除尘灰配加方式,增加细粒铁精粉配比,降低抽干段、预热段以及焙烧段的温度,严格控制熔剂性球团矿SiO_(2)不超过3.5%及TiO_(2)含量不超过0.5%等技术措施,使得熔剂性球团矿化学成分稳定性得到明显改善,低温还原粉化RDI+6.3指标由70%左右提高到93%左右,为高炉实现35%熔剂性球团配比下的长周期稳定顺行提供了保障。

首钢熔剂性球团试验研究

为给首钢生产熔剂性球团矿提供依据 ,在试验室条件下研究了温度、时间。

双层复合熔剂性球团的开发研究

为了改善高炉炉料的冶金性能,提出了中心为高碱度烧结矿、外层为酸性多孔氧化镁质结构的双层复合熔剂性新型球团.试验研究表明:双层复合熔剂性球团的生球强度可满足高炉原料的质量要求,其熟球具有优良的高温冶金性能.该种球团的内核主要由赤铁矿组成,焙烧时中心不会出现过热,并可避免传统酸性球团"还原停滞"问题.动力学分析表明,双层复合熔剂性球团在还原过程中的总阻力低于普通熔剂性球团.

复合熔剂性球团的开发研究

提出了一种新型的复合熔剂性球团工艺,其产品的冶金性能、微观结构等均优于常规熔剂性球团。复合熔剂性球团还原度为89.86%,比普通球团还原度高10.91个百分点,低温还原粉化指标也较好,RDI>3.15>93%;还原膨胀率比普通熔剂球团降低近3个百分点,软熔性能改善。复合球团球核部位具有明显的高碱度烧结矿的某些矿相结构特征。

石灰石熔剂性球团试验研究

根据生产发展需要,大冶铁矿进行了石灰石熔剂性球团试验研究,探索了石灰石配加量对球团质量和性能的影响,为工业生产提供技术支持。

熔剂性球团的生产及发展

介绍了熔剂性球团矿的特点、优点、固结机理,含MgO熔剂性球团的优点,高炉使用熔剂性球团的冶炼性能的改善,以及国内外熔剂性球团矿生产实例。

巴西某公司链篦机-回转窑全赤铁矿熔剂性球团技术研究与应用

巴西某公司采用100%赤铁矿生产碱度为0.7~1.0的熔剂性球团,该工程由北京首钢国际工程技术有限公司承担设计、设备、材料供货及技术服务。在项目设计中采用了多项新工艺、新技术、新设备。项目投产后生产顺稳,考核期内球团各项指标均符合设计要求,技术经济指标达到国际先进水平。

首钢熔剂性球团矿的试验研究

对首钢第二条链蓖机－回转窑球团矿生产线生产熔剂性球团矿的工艺参数进行了试验研究。

细磨卡粉制备熔剂性球团的试验研究

粗粒卡粉经细磨后是一种优质的球团原料,具有降低膨润土用量、改善球团冶金性能等优点。本文以经湿式球磨得到的卡粉为原料,研究细磨卡粉用于制备熔剂性球团(碱度=0.8)时,卡粉配比及预热焙烧制度对生球和成品球质量以及冶金性能的影响。结果表明,细磨后卡粉的微细颗粒质量分数增大,比表面积达到1619 cm^(2)/g;随着细磨卡粉配比由35%提高至45%时,生球落下、抗压强度明显提高,有利于降低膨润土用量;成品球抗压强度由2971 N/P降至2855 N/P,但仍可满足高炉冶炼要求。另外,细磨卡粉的配入可以改善成品球的还原性和高温软熔性能。