烧结矿碱度对综合炉料交互反应的影响

以不同碱度的烧结矿及烧结矿与块矿的混合矿为研究对象,利用荷重软化熔滴装置,考察了烧结矿碱度对综合炉料软熔性能及不同炉料间交互作用的影响.研究发现:随着烧结矿碱度增加,炉料结构中块矿的质量配加比例提高,炉料间的交互作用增强,主要表现为综合炉料软化开始温度及熔融开始温度降低,混合炉料的透气性得到改善.炉料结构的变化使矿物间的交互反应随着烧结矿碱度的提高而增强,进而导致液相成分发生改变,降低了初渣物相熔点,而烧结矿碱度过高时会恶化料柱的透气性.同时通过扫描电子显微镜-能量色散谱仪(SEM-EDS)及X射线衍射(XRD)精修表征整个还原过程烧结矿物相变化,渣相中主要物相为浮氏体和硅酸钙,随着烧结矿碱度增加,在不同断点2CaO·SiO_(2)的含量呈现降低趋势,表明烧结矿还原过程生成的高熔点物相随之降低,综合炉料的液相生成温度随之降低,炉料间交互作用增强.因此,适当提高烧结矿碱度,提高块矿入炉的质量配比,利于高炉的强化冶炼.

热压铁焦对高炉综合炉料熔滴性能的影响

利用荷重还原软化熔融滴落实验研究了热压铁焦添加量对高炉综合炉料滴落性能的影响.研究结果表明,随着热压铁焦配比的增加,综合炉料软化区间逐渐加宽,从206.3℃增加到218.9℃;熔化区间逐渐收窄,从171.1℃降低到124.8℃,软熔带逐渐变窄且位置下移;综合炉料滴落压差下降,滴落率先升高后降低,在热压铁焦配比为30%时达到较高值40.58%;综合炉料熔滴总特征值逐渐降低,料层透气性改善.一定量的热压铁焦有助于改善综合炉料熔滴性能,其适宜添加量在30%左右.

MgO含量合理配置对综合炉料熔滴特征及形成初渣特性的影响

为了解决高Al2O3含量综合炉料透气性较差和熔滴特征S值较高的问题,通过对提高烧结矿中的Mg O含量和在球团矿中配加Mg O含量的方法进行研究,结果显示合理配置Mg O含量后最高压差由1.70 k Pa分别降低到1.63 k Pa和1.33k Pa,特征S值由141 k Pa·℃分别降低到100 k Pa·℃和99 k Pa·℃,改善了综合炉料的透气性、熔滴特征S值等熔滴特征参数;且在球团矿中配加Mg O含量对综合炉料熔滴特性的改善程度要优于提高烧结矿中的Mg O含量。此外,还对综合炉料的初渣进行研究,得出了综合炉料的熔滴特性的改善与初渣的矿物组成没有关系,主要是由于初渣化学成分的变化而产生的。

COREX竖炉中烧结矿的还原过程及其对综合炉料还原性能的影响

为了降低COREX炼铁工艺的成本,中国在综合炉料中加入了烧结矿。本文研究了烧结矿在COREX竖炉中的还原过程,阐明了其还原性质的变化,并研究了烧结矿配比对综合炉料冶金性能的影响。结果表明,在COREX竖炉中烧结矿的还原过程与其在高炉中类似,但还原粉化发生得更快;在模拟COREX竖炉还原条件下,与球团矿和块矿相比,烧结矿的还原粉化性能(RDI)最差而还原性能(RI)差别不大。宏观和微观矿相分析表明,还原时烧结矿呈现整体开裂而球团矿和块矿均呈现表面开裂,炉料自身产生的裂纹与其最终还原粉化性能之间不存在简单的对应关系。COREX竖炉综合炉料与单一种类炉料之间存在部分冶金性能叠加性,配入烧结矿时综合炉料的低温还原粉化性能RDI_(+6.3)和RDI_(+3.15)应分别不低于70%和80%。

铁焦添加量和装料方式对高炉综合炉料熔滴性能的影响

在“碳达峰”“碳中和”背景下,高炉炼铁是钢铁产业实现双碳目标的重要环节。复合铁焦是能够实现高炉低碳冶炼的新炉料,铁焦对综合炉料熔滴性能以及高炉应用铁焦低碳冶炼至关重要。系统研究了不同铁焦添加量和装料方式条件下,高炉综合炉料熔滴性能的演变。此外,通过快速冷却试验对综合炉料不同冶炼阶段还原、软熔、渣铁滴落和料层结构演变行为进行了探讨和分析,揭示了铁焦对高炉综合炉料熔滴性能的影响机制。结果表明,含铁炉料中掺入铁焦对综合炉料熔滴性能的改善效果明显。高炉使用铁焦适宜的添加量为20%~30%,混合装料是铁焦适宜的装料方式。与未添加铁焦情况相比,此铁焦添加条件下的综合炉料软化温度区间由136℃增加至197℃,熔化温度区间由171℃降低至152℃,软熔带位置降低;渣铁滴落率由59.1%提高至78.7%;料层最大压差由39.5 kPa降低至3.6 kPa,S值(高炉综合炉料软熔过程的特征值)由3616.1 kPa·℃降低至276.6 kPa·℃。通过分析和讨论,添加铁焦能够提高综合炉料熔滴性能的机理,铁焦添加量的增加以及铁焦与含铁炉料采取混合装料方式,均能增加铁焦在含铁炉料中的弥散分布程度,加强铁焦与含铁炉料的紧密接触,从而加强铁焦对含铁炉料的还原促进作用、调整优化炉渣成分而降低炉渣黏度的作用、促进金属铁渗碳以及支撑和间隔炉料作用,进而显著改善综合炉料的软熔、滴落和透气性能。

高炉炉料结构优化研究

根据邯钢高炉冶炼的原料条件,对高炉原料的还原粉化性能、还原性能、热爆裂性能、膨胀性能及高温熔滴等冶金性能进行了试验研究。在此基础上,针对入炉综合炉料进行了多组高温熔滴性能试验,调整入炉原料的不同配加比例,掌握其高温性能的优劣,并据此优化原料结构、指导生产。

中天钢铁3号高炉提高块矿比例工业试验

为了实现降本增效的目标,中天钢铁3号高炉开展了将块矿比例提高至35%以上的工业试验。工业试验期间,采取了包括定风量、控氧量以及减少喷煤量等措施,适当发展边沿气流兼顾中心气流,两股气流合理匹配,从而保证高炉具有良好的透气性,炉况稳定顺行。当块矿比例从17%提高至35%时,综合炉料的熔滴性能没有较大变化,相比只关注某一种原料的冶金性能,更应关注综合炉料的冶金性能。成本和经济效益测算表明,块矿比例提升至30%~35%时,铁水成本从3005.23元/t降到2956.53元/t,降幅达到48.7元/t,经济效益最好。

基于高温交互作用的炉料优化技术在宣钢的研究实践

本文通过研究不同炉料结构的高温交互反应,并利用高温交互反应指数,筛选出PB块为最佳的酸性炉料。既可避免酸性炉料软化温度过低,软熔区间过宽的弱点,又可克服烧结矿熔化温度高、不易滴落的缺点,促进软熔带位置下移,厚度减薄,改善了综合炉料的初渣生成行为,技经指标改善效果显著。