包钢球团矿变碱度的试验研究
包钢8m~2竖炉球团达产攻关的研究与实践
包钢8m 2竖炉球团达产攻关的研究与实践Ξ吕志义1,陈 革1,魏国良2(11包钢(集团)公司技术中心,内蒙古 包头 014010;21包钢(集团)公司炼铁厂,内蒙古 包头 014010)摘 要:文章在包钢目前球团生产的原料条件下,在试验室研究了竖炉工艺参数对球团矿质量的影响试验,为竖炉投产提供了技术指导。
根据试验结果,并结合竖炉投产后所采取的一系列攻关措施,使竖炉能在投产后较短的时间内达到攻关的目标值。
关键词:达产攻关;研究;实践中图分类号:TF12415 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2006)S0-0001-04Study and Practice on 8m 2Pellet Shaft Furna ce of B a otou Steel Corp.LV Zhi -yi 1,CHEN G e 1,WEI Guo -liang 2(1.T echnical Center of Baotou Ste el (Group )C orp.,Baotou 014010,Nei Monggol ,China ;2.Iron -making Plant of Baotou Stee l (G roup)C orp.,Baotou 041010,Nei M onggol ,China) A bstr act :Accord ing t o the raw material cond ition of Baot ou S teel Corp.at present ,th e test was s tudied in lab oratory thattechn ol og y parameters effected on the pellet quality.I t provided a guide for that the shaft furnace put in to produ ction.Based on the test result and a series of techn ol og ical measures ,it ach iev ed g oal value of tack le key problems in short time. K ey w or ds :tackle key problems ;s tudy ;practice 在高炉炼铁原料中,球团矿作为良好的人造炉料,具有品位高,强度好,粒度均匀和还原度高等优点[1],且部分球团矿与高碱度烧结矿搭配的合理性和优越性也早已为我国炼铁界所认同。
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响来源:本站作者:匿名发布:2010-5-18修改:2010-5-18隶属:炼铁技术资料点击:5蒋大军林千谷何木光向绍红何群(攀枝花钢铁公司炼铁厂攀枝花钢铁研究院)摘要根据攀钢资源状况,高炉球团矿比例可能达到38%以上,烧结矿碱度将达到2.8以上,对烧结矿质量影响极大,对此进行了不同配矿结构与提高球团碱度的实验室试验,球团碱度为0.4,0.6,0.8,“钒钛精矿+普通精矿”与“全钒钛精矿”两种方案分别做平行试验,试验结果表明钒钛精矿+普通精矿或全钒钛矿精矿,不用膨润土,用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团,为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径。
试验表明碱度为0.4、0.6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求,在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好,均能满足高炉冶炼需要。
生产碱性球团为降低烧结矿超高碱度,提高烧结矿质量创造了条件。
关键词钒钛球团/碱性球团/碱度/焙烧制度/配矿结构/生球性能/抗压强度/冶金性能1前言熔剂性球团矿也叫碱性球团矿,按照美国钢铁协会20世纪60年代的实验标准,碱度高于0.6才能称为熔剂性球团或碱性球团。
日本是最早开始从酸性球团转向添加石灰石生产熔剂性球团的国家,造球前向铁精矿中添加CaO或MgO的细粒物料(例如石灰石或白云石),对改善球团矿的物理性能和冶金性能起到重要作用。
熔剂性球团在国内首钢、包钢、鞍钢、杭钢、重钢等已有成功的运用,球团碱度在0.4~1.2之间,球团还原性与还原膨胀性能均得到改善。
酸性球团矿的冷态强度、低温还原粉化性、低中温还原性有优势,但由于其还原膨胀指数较高,高温存在还原停滞现象,高温还原性较差,熔剂性球团可克服酸性球团的部分缺陷。
根据攀钢资源状况,高炉酸性球团矿比例可达到38%以上,烧结矿碱度将达到2.8以上,对烧结矿质量影响极大。
烧结生产表明,当烧结碱度超过2.4时,烧结矿成品粒级细化,强度变差。
关于碱性球团矿的生产及其冶金性能研究
关于碱性球团矿的生产及其冶金性能研究摘要:得益于科学技术的不断发展,提升了高炉炼铁的利用率,充分发挥出燃料质量与炉料构造优化的作用。
实际上,在高炉炼铁的原料当中,球团矿属于十分重要的炼铁原料之一。
尤其在精矿粉产量日益提高的影响下,让球团入炉的比重也随之提高,尤其对于碱性球团矿来说,凭借着出色的冶金性能,在炼钢原料中发挥出重要的功效。
所以,加大对碱性球团矿的生产与冶金性能研究的力度十分关键。
本文通过阐述碱性球团矿原料的性能,分析了竖炉烧焙实验情况,并研究了碱性球团矿的冶金性能,从而有效提升碱性球团矿生产工作的总体水平。
关键词:碱性球团矿;生产;冶金性能引言:长期以来,针对很多钢铁厂而言,烧结矿与球团矿的选择性发展成为一项难题,需要进一步进行探究与分析。
无论是细粒铁矿粉、化工铁泥,还是转炉污泥、硫酸渣等,均属于非常关键的原料,在这当中,加快竖炉焙烧球团矿的发展速度,并科学利用较少的熔剂性烧结矿可谓至关重要。
通过此项举措,不但所需要投资的资金数量较少,而且可以满足中小型高炉冶炼的要求,获得更多的经济效益。
鉴于此,系统思考和分析碱性球团矿的生产及其冶金性能显得尤为必要,拥有一定的研究意义与实践价值。
1.碱性球团矿原料的性能说明本次研究与分析的原料是xx地区周围矿区磁精矿的混合矿,具体的情况如下表1所示。
表1 原料的化学成分分析表原料的特征包含以下几点:第一,矿粉的粒度,大部分都十分粗。
第二,转炉生粒度非常细,属于重要的粘结剂。
第三,在添加消石灰起熔剂与粘结剂之后,能够发挥出良好的功效。
第四,返矿粒度较粗,并不适合被运用到配合料当中。
第五,原料的含硫量是非常低的[1]。
2.竖炉烧焙实验的分析有关实验室运用的竖炉容积大概为0.16m 3,焙烧带断面积为0.034m 2,装料大概180公斤,采用抽风持续排料的方式,每小时相应的生产率为35公斤,焙烧的周期为6-6.6h 。
实验竖炉拥有相应的技术模拟特性。
而焙烧碱度的具体范围则以相关工厂的规定作为依据[2]。
球团矿的制备及性能测试
实验2 球团矿的制备及性能测试一、球团矿的发展现状与趋势精料和合理的炉料结构一直是国内炼铁界努力探索的课题。
球团矿作为良好的高炉炉料,不仅具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀等优点,而且酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配,可以构成高炉合理的炉料结构,使得高炉达到增产节焦、提高经济效益的目的,因而近年来国内炼铁球团矿产量和用量大幅增加,不仅中小型高炉普遍使用,大型高炉如马钢2500M3高炉、昆钢2000 M3高炉、宝钢、攀钢等也加大了球团矿的配料比例。
大力发展球团矿已成为有关权威机构、学术会议以及生产厂家关注的焦点和共识,国内目前已形成一股球团矿“热”。
1、球团矿具有规则的形状、均匀的粒度、高的强度(抗压和抗磨),能进一步改善高炉的透气性和炉内煤气的均匀分布;球团矿FeO含量低,有较好的还原性(充分焙烧后,有发达的微孔)更有利于高炉内还原反应的进行。
因此,球团矿在我国高炉操作者的心目中称之为“顺气丸”,其冶金性能好,非其它熟料所能比。
2、国内大量的理论研究和生产实践表明,高碱度烧结矿与酸性炉料搭配有一个合适的配比。
大型高炉采用75% ~70%碱度为1.85左右的烧结矿与25% ~ 30%的酸性球团矿是合理的炉料结构。
当酸性球团配入比例为25% ~ 30%时,其在炉内软熔区间的最大压差值最小,也就是按此比例搭配效果最佳。
3、在上述合适的范围内,在高炉正常运行情况下,球团矿入炉配比的高低是由其质量决定的。
高质量的球团矿应具有的指标为:TFe≥65%; FeO≤1.0%; SiO2≤3.0%; S≤0.04%; 球团矿粒度8—16mm占95%以上;转鼓指数(ISO)≥96%,抗压强度≥2500N/个球。
目前,我国冶金企业生产的球团矿,特别是竖炉球团矿与高质量球团矿及进口球团矿相比,普遍存在着相当的差距。
纵观国内外先进高炉炼铁经验,在原料供应可能的情况下,合理的炉料结构发展趋势是:a)高炉少吃或不吃生料;b)增加高炉球团矿的用量;c)减少烧结矿的用量(即提高烧结矿的品位,应当相应提高烧结矿的碱度,否则烧结矿的强度、冶金性能将会有较大的下降。
论铁矿石_烧结矿_球团矿_软化_熔化_滴落测试方法和基本参数的选择
1989.白几第l期烧结球团论铁矿石(烧结矿、球团矿)一软化、熔化、滴落测试方法和基本参数的选择包头钢铁公司钢研所付式要本文讨论了铁矿石(烧结矿、球团矿)的高退性能(软熔、滴落)的侧试方法和从本参数的选择。
高炉冶炼的基本参数包括:还原气氛、沮度、煤气压力与流速、煤气成份、炉料负荷、矿石粒度、料层高度、试样质t(m)等作了较详细的论述,同时简单介绍一r国外各种测试装置并为今后制定标准方法提出了初步设想。
1高炉冶炼的基本技术参数高炉冶炼中最墓本的儿个技术参数是:l)还原气氛;2)高2益(从200‘(二下2200℃);3)有较高的煤气流速;4)炉料承受自身的负荷压强;5)变化着的煤气成分等。
1)还原气氛。
一切高炉中的反应都在还原气‘氛中进行。
表1、表2的软化,熔化温度表明,在没有还原的条件下,烧结矿的碱度越高,软化和熔化温度(收缩40%时的温度可以近似地看作熔化开始温度)就越低。
可是在还原条件下,情况正好相反,烧结矿(Cao/510:在o~1.8范围时)的碱度越高,熔化温度也越简。
表3是一组酸性球团矿的熔化温度的数据。
也说明球团矿的熔化温度与还原状况有关。
一般来说,还原率越高,熔化温度也越局。
山此可见,比较准确地说,软熔滴落性能的测定是在荷重还原下的软熔滴落性能的测定。
2)温度分布曲线。
大体上来说,高炉内从纵向(轴向)来看是反S形曲线状的温度分布。
通过高炉实测和高炉解剖资料的计算,得出基本数据如表4。
大体上,200~900℃属于上部热交换区,升温速度约为20~20℃/min;900~1100℃属热呆滞区,升温速度很小,1100℃至1500℃左右是软熔区,升温速度约为3~5‘C/min。
3)炉内煤气压力与流速。
高炉内的煤气压力并不很大,不过是1~2个大气压,就烧结矿在级化气氛中的荷,软化1‘!表1烧结矿孩度Cao/510:软化开始沮度,℃收缩40纬之沮度,℃107010401025130512801285970960915126012451225(烧结矿510:6.0~5.4%,A]:033.0~4.1%)·4.2989年第1期烧结矿在还原条件下的熔化沮度{’]表2 1100℃,90分钟预还原1200℃,90分钟预还原C扭0510,还原度%熔化始℃熔化终℃CaO510:还原度%熔化始℃熔化终℃25。
包钢高碱度烧结矿脱硫、脱氟的试验研究
点 , 结过 程结 束 。当废气 温度低 于 10℃时 , 出 烧 0 取
烧结 饼 。 2 m 高处 进 行 两 次 落 下 检 验 , 后 用 在 然 4 ' 、5ml 1 ' 0nf 2 i、0nn的筛子对 落下 后的烧 结矿进 行 L r l l L r
试验所 用设 备是 o ln 结 杯及 抽 风 系统 , o/ 烧 ' l /
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第 3 第 5期 2卷 2O O6年 1 O月
包 钢 科 技 Si c c ne& Tc nlg f at t l( r p oprtn e eho y o uS e Go )C ro i o oB o e u ao
V 13 。 o 5 0 .2 N . O tb r 2 O co e , O 6
含量 , 炼铁厂在 2O 年 8 05 月份开 展了烧结 脱硫 、 脱氟试 验室研究工作 , 了解在 目前烧结 原料条件下 , 碱度烧 高 结矿 在不 同原 料配 比烧 结过程 的脱硫 、 脱氟效 率 的变 化及如何提高烧结过程 的脱 硫 、 脱氟效率 ; 同时 也为烧
烧结矿 碱 度 设 定 为 20 试 验 分 为 自产 铁 精 矿 .,
结烟气净化工艺改进提供科学依据。
试 验前 先制 备返 矿 。烧 结 料 层厚 度 40m 点 火负 8 m,
压 5k a 烧 结负压 1 P 。试 验原 料配 比见表 2 P , 0k a 。
1 试 验 条 件 与试 验 方 案
11 原料条 件 .
收 稿 日期 :06—1 —1 20 3 7
Ab ta t T e at l it d c s h tl f h u p u l n t n a d tef o ieei ia i sr c : h r ce n r u e es e o es l h re mi i n u r l n t n.hg i o t a t i ao h l n m o ih—b s i l t fB o a i t sne o a — cy r tu Se lC o te o.i e lb rtr n n l ̄ste dt in y o l h l n t n a d f oie ei n t n i i ̄r n t a oao y a d a ay l e c f u p u e m a i n u r l h h c s r i i o l n miai n sn . o Ke r s s t r g s l h rei n t n f o n l n t n y wo d :i ei ;up u l a i ; u r e ei ai n n i m o l i i m o
包钢1#高炉高碱度球团冶炼生产实践
根据 我 国矿产 资 源 的现 状 ,贫 矿 资 源 的开 发 及 选 矿力 度逐渐 加大 ,铁 矿 粉 的磨 矿 粒度 变 得越 来越 细 ,从而 限制 了铁矿 粉在 烧结 生产 中 的应 用 ;为 了摆 脱 包钢 对进 口矿石 的依 赖 ,包 钢 另 一方 面 有 大 量磨 细 的铁 矿粉无 法用 于 烧 结 生 产 ,加 之烧 结 生 产 环境 负 荷大 、能耗 高 。据统计 ,烧结 生 产能耗 占钢 铁工业 生产总能耗的 10% 左右 ,而球团生产能耗仅为烧结 工序的 1/3—1/2;烧结过程产生的 s0 气体 占钢铁 企业 sO 排放量的比例高达 75% ,而球 团工艺仅为 10% 左右 J。因此 ,在 当前 节 能 减 排 的大 趋 势 下 ,
文献标识码 :B
文章编号 :1009—5438(2018)o4—0004—04
Production Practice of Sm elting High Basicity Pellets with 1#Blast Furnace of Baotou Steel
Tian Ye,Li Lei,Huang Ya—bin,Guo Zhuo—tuan,M a Xiang
表 3 高碱 度球 团生产工艺参数
还原 铁公 司配料 方案按 照 公 司熔 剂 性球 团生 产 及冶 炼 工业试 验方 案 规定进 行 ,铁料 配 比为 :90% 小 巴润 精矿 +10% 石 宝 精 矿 ,白 云 石 配 比 4.4% (外 配 ),膨 润 土配 比 2.2% (外配 )。全 天 生 产稳 定 ,成 品球 质量 好 ;原料 配 比稳定 ;原料 混合 的均匀程 度 较 好 ;生球 水份 控制 稳 定 ;生 球 性 能 良好 ;成 品 球 粒 度
信息化背景下试论碱度对球团热态冶金性能的影响
信息化背景下试论碱度对球团热态冶金性能的影响作者:张扬来源:《科学与信息化》2018年第03期摘要随着球团矿的入炉比不断增大,对球团矿质量的研究也不断深入,这对高炉操作水平提升与冶炼成本控制都具有重要意义。
基于此,本文以实验研究为依据,就碱度对球团热态冶金性能的影响进行分析,主要讨论了球团碱度与低温粉化和还原后强度的关系等。
关键词碱度;热态冶金性能;粉化系数前言碱度、球团热态冶金性能之间的关系,对相关球团产品的生产质量能够产生极大影响。
以改善球团冶金性能为目标,国内外组织过大量的研究,如添加MgO、CaO等物料,改善球团热态冶金性能。
但以碱度为核心的研究数量较少,本文所提到的实验,通过添加白云石,来提高球团碱度,同时设定相应的实验温度,探究球团热态冶金性能。
1 实验概述实验需要用到圆盘造球机,来制备生球;而生球的预热、焙烧、冷却,需要用到XD-140RTF管式电阻炉;在进行还原实验时,需要利用矿石冶金性能综合测定仪,记录还原过程中的试样温度与质量变化;另需控温仪,调节实验温度,并通过调节气体流量计,模拟高炉还原气氛。
本实验选取的是本地一家钢厂的酸性球团矿,其自然碱度为0.2;以改善球团的热态金属性能为目标,要向其中掺入白云石,调整球团碱度R分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4。
在准备好实验装置与实验样品之后,需要按照如下步骤进行实验操作:每次实验时,取500 g粒径为10~12.5 mm左右的球团;测定好球团的体积之后,将其放置到矿石冶金综合测定仪当中,对其进行恒温还原,持续1 h。
在实验进行过程中,温度、气氛、还原时间、气体流量都要得到有效控制,并准确记录相关数据。
2 实验结果及分析2.1 球团碱度与低温粉化和还原后强度的关系在500℃时,以筛上物的3.15 mm粒径的质量分数为标准,对不同碱度球团的低温粉化指数进行分析。
观察发现,随着球团碱度的不断增大,其粉化程度也逐渐加剧,当R=0.8时,球团的粉化程度达到最大;相比于酸性球团的低温粉化指数,有显著恶化现象;当R=0.4时,球团的低温粉化指数最好,但相比于酸性球团,其示数下降约30%。
试论球团矿中碱度的快速测定
试论球团矿中碱度的快速测定
宋丽斌
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2000(000)0S1
【摘要】球团矿是高炉炼铁的精料,需要测定其碱度,即:CaO/SiO2的比值。
目前普遍采用的测定方法是硅、铝、钙、镁系统分析方法;完成一次单样分析,需要一天时间。
现改进溶样方法后;完成一次单梯分析,只需1.0~1.5h。
【总页数】2页(P)
【作者】宋丽斌
【作者单位】鞍钢集团鞍山矿业公司研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TF03
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碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响
碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响摘要】本文研究的目的是:探讨分析碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响。
本研究研究所采用的的方法是:采用对比试验的方式方法来进行探究。
本研究结果表明:生球抗压强度和落下强度与碱度的高低存在直接的关联性,生球的落下强度、抗压强度随着碱度的提高而降低,热爆裂温度随着碱度的提高而升高;此外,在焙烧过程中,随着碱度提高,赤铁矿晶粒不断发育长大,但球团矿中产生的低熔点硅酸盐矿物增多并相互聚集在一起,恶化了赤铁矿晶粒间的连晶程度,同时增加了球团矿中的孔隙,导致球团的抗压强度逐渐降低。
【关键词】球团矿; 碱度; 抗压强度笔者通过采用 A 矿粉和 B 矿粉调节球团矿碱度( 二元碱度R( Ca O/Si O2) ) 来研究碱度对球团抗压强度的影响,为充分利用 A 矿粉和 B 矿粉生产适宜碱度球团矿提供了依据。
1、原料基础特性A 矿粉和B 矿粉的化学成分如表 1 所示,两种矿粉的含铁品位都比较高,都达到了 65%左右,A 矿粉含铁品位达到了 66. 36%,同时 A 矿粉 Si O2含量较高,达 6. 91%,属于酸性矿粉,水分含量比较高,而 B 矿粉中的 Ti O2、Ca O 和 MgO 较高,分别为2. 17%、2. 57%、3. 41%,A 矿粉碱度较低,B 矿粉的碱度较高,因此可通过改变两种矿粉的配比来改变球团矿的碱度。
2、试验方法2.1 配料方案为了考察碱度对球团矿冶金性能的影响,采用A 矿粉和 B 矿粉通过配矿来调节球团矿的碱度。
2.2试验流程混料和造球过程在直径为 1 000 mm 的圆盘造球机中进行,其圆边高度为 250 mm,圆盘倾斜角度为 45°,转速 20 r/min。
混料时将称量好的矿粉、膨润土和水加入到圆盘中混匀,并放入到铁盆中在隔绝空气条件下焖料 30 min,使原料与水混匀效果更好,矿粉和水接触的更加紧密; 以 A 矿粉和 B 矿粉为原料进行造球,每次试验称量矿粉总重 3 000 g,造球过程选取最佳造球时间为13 min,水分含量为8. 5%,膨润土最佳含量为2%,造出球后进行人工筛分,以直径为 10~16 mm 生球作为合格生球,以 10~12. 5 生球作为试验用球,取出少量的试验用球用作水分、生球抗压强度、落下强度和热爆裂试验,其余球放入到烘箱中烘干,用于焙烧。
包钢铁精矿生产含氧化镁球团矿的实验研究
包钢铁精矿生产含氧化镁球团矿的实验研究赵彬;罗果萍;刘景权;郝志忠【摘要】通过添加不同比例的蛇纹石及轻烧白云石来提高球团原料中MgO含量.模拟包钢球团矿生产工艺进行焙烧,对生球性能、成品球抗压强度及还原膨胀性能进行研究,以探明包钢自产球团矿提高MgO含量的合理技术措施.研究表明:当加入2.0%的皂土并配加4.0%以下的轻烧白云石或2.2%以下的蛇纹石时,所制备生球性能均能满足生产要求;当轻烧白云石添加量由2.0%增加至4.0%时,1 250℃下焙烧的成品球团矿的抗压强度由2 250 N/个降低为2 239 N/个,其还原膨胀率由32.1%升高至34.5%;当蛇纹石添加量由1.1%增加至2.2%时,1 250℃下焙烧的成品球团矿抗压强度由2 250 N/个降低为2 248 N/个,其还原膨胀率由19.7%降低至16.7%.因此,对于包钢自产铁精矿生产含氧化镁球团矿,其含镁熔剂的最佳添加方式为配加蛇纹石.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2015(034)002【总页数】5页(P188-192)【关键词】自产铁精矿;MgO;蛇纹石;球团矿【作者】赵彬;罗果萍;刘景权;郝志忠【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;包钢稀土钢板材有限公司,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;包钢稀土钢板材有限公司,内蒙古包头014010;包钢稀土钢板材有限公司,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TH046.6球团矿具有铁品位高、粒度均匀、冷强度高、堆密度大、适于贮运[1,2]、还原性好等优点.近年来,我国高炉在优化炉料结构的基础上,也加大了球团矿的使用量[3].但球团矿在高炉冶炼过程中会出现还原体积膨胀现象,这个问题长期困扰着炼铁工作者.球团膨胀通常分为两步[4]:第一步发生在赤铁矿还原为磁铁矿阶段,其膨胀率在20%以下.一般解释为赤铁矿的六面体结构转变为磁铁矿的立方体结构,氧化铁晶体结构破裂,造成体积膨胀.第二步发生在浮士体(FexO)转变为铁阶段,膨胀十分显著,称之为异常膨胀或灾难性膨胀.此时,体积可增加 100%,严重时达到300%~400%.灾难性膨胀时铁晶粒自浮士体表面直接向外长出晶须,它的生长造成很大拉力,使铁的结构疏松而产生很大的膨胀,并造成球团的高温还原粉化.相关研究表明加入纯MgO试剂或蛇纹石等含镁添加剂可使球团矿还原膨胀率降低,且随着其添加量的增加,球团矿的还原膨胀率降低明显[5].加入纯CaO试剂、轻烧白云石或白云石等含钙添加剂会使球团矿还原膨胀率增加,甚至变为异常膨胀[6-9].包钢生产实践表明,炉渣中保证适宜的MgO含量能抑制碱金属在炉内的循环富集,是提高炉渣排碱与脱硫能力的一项有效措施.包钢二烧车间于2011年8月全面停产,高炉入炉原料中的碱性炉料出现短缺,炉渣中MgO含量相应降低.因此,提高包钢自产球团矿中的MgO含量,是维持炉渣MgO含量稳定(约10.18%)的有效措施.1.1 实验原料实验采用添加蛇纹石、轻烧白云石的方式探究提高包钢自产球团矿中MgO含量的合理措施.球团矿MgO含量的理论计算以2012年1-3月包钢炼铁厂入炉原料为基准,烧结矿MgO含量按照2.35%,2.20%和2.05%逐步降低,在维持炉渣MgO含量不变的条件下,计算确定球团矿相应MgO含量为0.98%,1.27%和1.56%,计算依据的包钢高炉基础数据如表1所示.实验采用目前包钢球团生产所用原料:蒙古再磨、外购再磨、自产巴润、轻烧白云石及蛇纹石,具体成分见表2.球团配料采用目前包钢球团生产的铁料配置方案,即35%巴润精矿、65%再磨矿,分别设定皂土配加比例为2.6%和2.0%两组实验.第一组实验配加2.6%皂土,设计球团矿MgO含量分别0.98%,1.27%和1.56%.相应MgO的配加设置了4个试验点: 1.5%的轻烧白云石,3.0%的轻烧白云石,0.8%的蛇纹石和1.6%的蛇纹石;第二组实验配加2.0%皂土,设计成品球团矿MgO含量分别为1.00%,1.30%和1.65%.相应MgO的配加设置了4个试验点:2.0%的轻烧白云石,4.0%的轻烧白云石,1.1%的蛇纹石和2.2%的蛇纹石.2.2 实验方法实验所用设备为包钢技术中心Ф1 000 mm造球盘及配套的焙烧炉和球团性能检测仪器.将铁精矿及添加剂按比例配好、混匀,在转速为18 r/min的造球盘中造球,造球工艺参数为:母球生成3 min,生球长大8 min,生球压实10 min.对不同MgO添加剂的生球性能进行测定,包括生球下落强度和抗压强度等.将生球在烘箱和焙烧炉中进行干燥、预热和焙烧,温度分别为180,600和1250 ℃(1 280 ℃).包钢球团焙烧温度一般控制在1 250 ℃,但根据相关文献,提高球团矿MgO含量会导致成品球团矿抗压强度降低,适当提高焙烧温度有利于提高成品球抗压强度.所以本次实验增设了1 280 ℃焙烧温度下成品球抗压强度的检测,并对1 250 ℃焙烧的成品球团矿进行化学成分分析和还原膨胀性能检测.2.1 配加2.6%皂土条件下球团矿性能研究保持皂土配比为2.6%,分别配加1.5%的轻烧白云石,3.0%的轻烧白云石,0.8%的蛇纹石和1.6%的蛇纹石进行造球和焙烧,对生球性能、成品球抗压强度及还原膨胀率进行测定.各球团矿试样化学成分分析列于表3,实验结果如表4所示.对表3,4进行分析可知,配加2.6%皂土方案的各个试验点的生球落下强度和干球抗压强度均能满足球团生产要求.适当提高焙烧温度,成品球抗压强度明显变好.同一焙烧温度下,球团矿抗压强度随着MgO含量的升高有所降低.主要原因是MgO含量的提高一方面使球团矿脉石含量增加,对铁氧化物连晶的破坏作用增强,球团矿强度降低;另一方面,Mg2+与Fe2+半径相近,Mg2+可取代Fe2+进入磁铁矿晶格当中,使磁铁矿的晶格稳定性增强,氧化速率降低,阻碍了焙烧过程中Fe2O3微晶的生成、长大与连晶的发展,造成Fe2O3晶体发育不均匀,球团矿抗压强度降低.结果还表明,保持焙烧温度不低于1 250 ℃,足以保证球团矿抗压强度达到生产要求,即大于2 000 N/个.对实验数据分析可知,配加2.6%皂土方案中:配加1.5%及3.0%轻烧白云石的镁质球团矿的还原膨胀率大幅提高,分别由基准试样的23.8%升高为41.1%和51.4%,已属灾难性膨胀范畴.分析原因认为配加1.5%及3.0%轻烧白云石的镁质球团矿碱度即将达到出现灾难性膨胀的峰值对应的碱度(0.6左右)范围所致.然而配加2.6%皂土方案中:配加0.8%及1.6%蛇纹石的镁质球团矿的膨胀率有一定幅度的下降,分别基准试样的23.8%降低为22.9%和18.6%,且配加1.6%蛇纹石的镁质球团矿的膨胀率已降到20%(18.6%)以下,可以满足包钢大高炉生产的要求.分析其原因在于,配加轻烧白云石使球团矿CaO含量升高,焙烧过程中CaO可与酸性脉石反应生成低熔点液相,故成品球团矿渣相含量增多,局部气孔率降低,阻碍还原产物气体的释放,球团内部气体压力增大,导致还原膨胀;气孔率低也使球团矿吸收膨胀能力减弱,使还原过程中体积应力增加;渣相与铁氧化物的热膨胀系数差别较大,还原过程中产生体积应力,且渣相强度低,抵抗体积应力能力差,容易造成球团矿恶性膨胀及破裂.因此,渣相过多会增加还原膨胀.此外,配加轻烧白云石会使试样低熔点液相增多,球团矿小气孔减少而大气孔增多,导致气孔大小不均,试样结构均匀性变差,吸收膨胀能力降低,还原膨胀加重.配加蛇纹石一方面可使球团矿MgO含量升高,磁铁矿晶格结构稳定性增强,球团矿再生赤铁矿含量减少,还原膨胀率降低;另一方面,蛇纹石不会使球团矿液相含量明显升高,也具有抑制还原膨胀的作用.2.2 配加2.0%皂土条件下球团矿性能研究为了进一步提高球团矿MgO含量,以确定含镁球团矿的还原膨胀规律:设定皂土配比为2.0%,分别配加2.0%的轻烧白云石、4.0%的轻烧白云石、1.1%的蛇纹石和2.2%的蛇纹石进行造球和焙烧;对生球性能、成品球抗压强度及还原膨胀率进行测定.各球团矿试样化学成分分析列于表5,实验结果如表6所示.对表5,6进行分析可知,配加2.0%皂土方案的各个试验点的生球落下强度、干球抗压强度、成品球抗压强度均能满足球团生产要求.焙烧温度提高至1 280 ℃,成品球抗压强度明显变好;同一焙烧温度下,球团矿抗压强度依旧随着MgO含量的升高有所降低.分析原因主要是MgO含量的提高使球团矿脉石含量增加,球团矿中磁铁矿氧化不充分;脉石含量的增加导致液相增多,液相对 Fe2O3的连晶造成不利影响,球团矿抗压强度降低.配加2.0%皂土条件下,球团矿配加2.0%及4.0%的轻烧白云石,其还原膨胀率呈明显上升趋势,与基准点相比较,分别升高6.8%和9.2%.但配加1.1%及2.2%的蛇纹石,球团矿还原膨胀率却显著降低,与基准点比较,分别降低5.6%和8.6%,其还原膨胀率均低于20%,可以满足包钢大高炉生产的要求.(1)包钢球团原料中配加轻烧白云石、蛇纹石对生球性能没有明显影响,成品球团矿抗压强度虽有所下降,但也均能满足大于2 000 N/个的生产要求.(2)在球团矿皂土含量分别2.6%和2.0%的两组实验中,添加不同比例的轻烧白云石均会使球团矿还原膨胀率显著升高,甚至导致灾难性膨胀.(3)在球团矿皂土含量分别为2.6%和2.0%的两组实验中,添加不同配比的蛇纹石均会使球团矿还原膨胀率降低,且随着蛇纹石添加量的增多,还原膨胀率降低幅度增大.当球团矿皂土含量为2.0%、蛇纹石添加量为2.2%时,其还原膨胀率可达16.7%,且生球与成品球强度均能满足高炉生产要求.(4)针对包钢球团生产原料条件,自产球团矿提高MgO含量的合理技术措施为添加蛇纹石,而非采取添加轻烧白云石.【相关文献】[1] 张寿荣.21世纪前期钢铁工业的发展趋势及我国面临的挑战[A].2007中国钢铁年会论文集[C].北京:冶金工业出版社,2007.[2] 周取定.中国铁矿石烧结研究[M].北京:冶金工业出版社,1997:67-73.[3] 叶匡吾.关于我国球团矿质量问题的探讨[J] .烧结球团,2005,30(5):1-4.[4] 唐先觉.日本高炉炉料结构的新进展[J] .中国冶金,2005,25(3):7-10.[5] 宋招权.MgO对球团矿质量的影响[J] .烧结球团,2001,26(6):22-24.[6] Mustafa Kelami Sesen.The Influence of CaO on the Precipitation Behaviour of Iron in the Reduction of Iron Oxide[J] .Scandinavian Journal of Metallurgy,2001,30(l):1-7.[7] Sharma T,Gupta R C,Prakash B.Effect of reduction rate on the swelling behaviour of iron ore pellets[J] .ISIJ International,1992,32(7):812-818.[8] Shanna T,GuPta R C,Prakash B.Swelling of Iron Ore Pellets by Statistieal Design of ExPeriment[J] .ISIJ International,1992,32(12): 1268-1275.[9] Sharma T,Gupta R C,Prakash B.Effect of firing condition and ingredients on the swelling behaviour of iron ore pellets[J] .ISIJ International,1993,33(4):446-453.。
碱性球团试验与研究
第一组试验为配加1.5%膨润土的酸眭球团;其
它试验为加入石灰石的碱性球,膨润土配比为 1.0%,碱度分别为0.6、0.8、1.0。最后再做 一组碱度1.0,膨润土1.0%,无烟煤0.5%的 试验。配料比例见表4。
表4配料比例(%)
3试验方案设计
本次试验采取外配膨润土和石灰石的方法,
2012年度全国烧结球团技术交流年会论文集
成品球化学成分及抗压强度检测结果见 表6。 5.3.1化学成分分析
由表6看出,碱性球团品位均低于酸性球 团,而且,随着碱度的提升,球团品位降低幅 度加大,符合试验预期结果。FeO含量均在1% 以下,总体变化不大。
由表2可知,澎润土主要成分是Si02和 A1203,而在碱性球团试验中,降低了0.5%的
134
2012年度全国烧结球团技术交流年会论文集
膨润土配比,增加了低Si02含量的石灰石,因 此,成品球中Si02和A1203含量略有下降;
CaO上升幅度较大,MgO略有上升,而且这种 变化趋势随着石灰石配比的提高而增大。
表6成品球化学成分及抗压强度
由于碱性球团在干燥、预热过程中,伴随 着碳酸盐的分解反应,一定程度抑制了氧化反 应,导致碱性球团的残S高于酸性球团。 5.3.2抗压强度分析
5.1 成球性比较 在打水量充足的情况下,五组造球过程均
比较顺利,生球长大较快,粒度均匀,但是碱 性物料在造球过程中需要的水量更多。前四组 试验生球较为圆润光滑,配加煤粉的生球表面 比较粗糙。 5.2生球质量
造球后各取10个生球进行落下和抗压检 测。落下高度0.5 nl,落在10 mm厚的钢板上, 以生球出现较大裂纹或破碎为止;抗压强度在 电子天平上进行,用手轻轻压下,出现裂纹或 破碎时计为湿球抗压强度。每次造球后取生球 进行水分测定。生球检验结果见表5。
碱度对球团矿冶金性能的影响
碱度对球团矿冶金性能的影响
王莉
【期刊名称】《烧结球团》
【年(卷),期】1996(21)2
【摘要】试验结果表明,球团矿的软熔开始温度随碱度升高而升高,在焙烧温度低时,还原率亦随碱度升高而升高,焙烧温度高时,由于渣相出现使CaO/SiO_2=0.5~1.0时还原率降低。
急冷易导致软化开始温度降低,故冷却不宜太快。
【总页数】3页(P22-24)
【关键词】球团矿;冶金性能;碱度
【作者】王莉
【作者单位】沈阳市冶金工业职工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TF046.6
【相关文献】
1.不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响 [J], 蒋大军;林千谷;何木光;向绍红;何群
2.碱度(CaO/SiO2)对球团矿性能和显微结构的影响 [J], T. UMADEVI;李玉柱;
3.MgO添加剂对熔剂性球团矿冶金性能的影响 [J], 郭贺; 沈峰满; 姜鑫; 高强健; 丁关根
4.球团矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响 [J], 赵喆; 韩秀丽; 刘磊; 张玓; 白冬冬; 周祥
5.球团矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响 [J], 赵喆; 韩秀丽; 刘磊; 张玓; 白冬冬; 周祥
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烧结矿和球团矿碱度的最佳化
烧结矿和球团矿碱度的最佳化
А.С.Нестеров;陈端秀
【期刊名称】《武钢技术》
【年(卷),期】1991()2
【摘要】众所周知,为了使脉石熔化,并使之在炉渣熔体中流动,以保证炉况顺行并得到合格的生铁质量,必须在高炉内添加熔剂。
除了采用未经处理的石灰石矿外,在原料加工时,将铁矿石预先加工成自熔性炉料是添加熔剂最经济最合理的方法。
这不仅使冶炼指标,而且使生铁质量都将因烧结矿的助熔而得到明显改善。
【总页数】4页(P2-5)
【关键词】烧结矿;球团矿;碱度;最佳比
【作者】А.С.Нестеров;陈端秀
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF046
【相关文献】
1.高碱度烧结矿和酸性球团矿的生产情况和冶炼效果 [J], 梁迪超;曾刚
2.高碱度烧结矿配酸性球团矿的冶炼特征与实绩 [J], 苗增积
3.高碱度烧结矿配加酸性球团矿或硅石的冶炼尝试 [J], 刘君平
4.烧结生产中烧结料碱度、返矿粒度及数量最佳化的确定[J], Р·Б·Юсупов;回云
菲
5.高炉最佳炉料结构—高碱度烧结矿配加酸性球团矿 [J], 程友兰;向君中
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下降。
2 6
包钢科技
第3 8卷
成 品球 的抗 压 强 度 、 原 度 以及 还 原 膨 胀 率 见 还
表 7 。
表 7 成品球的抗压强度 、 原度及还原膨胀率 还
团矿 的还原 膨 胀 率 在 2 % 以 内 , 于 正 常 膨胀 , 0 属 满
足高炉对球团矿的生产要求。 碱度对还 原膨 胀率 的影 响 , 般有 2种解 释 : 一 () 1 碱度提高后 , 钙离子进入 浮氏体和磁铁矿 晶格 中 , 因为 分布不 均匀 造成 了 晶格 的扭 曲, 而引 从
成 品球 的化学 成分见 表 6 。 试 验 结 果 表 明 , 着 消 石 灰 配 人 量 的 增 加 随
3 试 验 结果 及 分 析
3 1 生球 的性 能指标 .
W C O 逐渐升高, F 和 [ ] [a ] W[ ] s 也呈上升趋势。 W F 与 W[ ] [] S 升高的原 因在于 W[ a ] CO 的增多会 导致球 团矿焙烧过程中脱硫、 脱氟的能力下降。相 关研究 表 明 J在较 高温 度条 件下 ,6% ~ 9% 的 , 9 9
优点 。近 年来 随着 高炉炼 铁水 平 的逐渐提 高 , 洲 、 欧 亚 洲球 团矿人 炉 的 比例 呈 逐 年升 高 的趋 势 , 瑞 典 如 的 SA S B厂高 炉球 团用量几 乎达 到 了 10 , 0% 利用 系 数 达 到 了 3 t( 。 ・d) 综 合 焦 比 达 到 了 .5 / m , 4 7k/, 5 gt高炉 炼 铁渣 量 仅为 17k t 4 # 。随着球 团矿
恶性膨 胀 。
项目
_
盟
1 2 l O 26 0 1 2 1 O 8 抗 压 强 度 / 2 4 0 l 24 O 8 2 5 0 9 22 0 N
碱 度
0. 4 0. 4 0 5 0. 7 1 1 1 1 1 43 2 4 .6 8 .4 .8 . 5 7 .8 4. 6 51 8 71 8 6 . 4 6 . 2 6 . 5 2 4 . 5 2 2 9 4 3 2 7 . 2
用量 的增 加 , 了保 证炉 料 的酸碱平 衡 , 适 当的提 为 应 高球 团矿 和 烧结 矿 的碱 度 , 于此 试 验 进行 不 同碱 基
用原 料为 再磨精 矿 、 巴润精 矿 、 石 灰 和膨 润 土 , 消 原
料 的化ห้องสมุดไป่ตู้ 成分 及粒 度组成 见表 1 。
再磨精矿是内蒙古 自治区内粗粒度普通精矿经 过 细磨再 选后 得到 的 , 取 自炼 铁厂球 团车间七跨 ; 其 巴润精矿取 自炼铁厂综合料场 ; 消石灰取 自炼铁厂 白灰车 间 ; 润土 取 自炼 铁 厂球 团车间 。 膨
0 2 以内或者 >1 1 , .4 .8时 符合 实际生产要求 。
关键词 : 球团矿 ; 碱度 ; 还原度 ; 膨胀率 中图分类号 :F 4 . T066 文献标识码 : B 文章编号 :0 9— 4 8 2 1 )2— o4一o 10 5 3 (0 2 0 0 2 3
Ex rm e t lSt y o fe e tBa iiiso lesi o o t e pe i n a ud n Di r n scte fPelt n Ba t u S e l wU Z i 占 , h 一 日“一l HA S u—xa i , N h n i。
从化 学成 分上 看 巴润精矿 和再 磨精矿 同属 于磁 铁矿…, 巴润精 矿 的 F S N 、 、 、 a K和 C O元 素 的质 量 a
分 数均 高于再 磨精 矿 。从原 料的粒 度组成 上可 知再
度 的球 团矿 性 能 的研 究 , 寻找 合适 的球 团矿碱 度 , 为 实 际生产 应用 做 好技 术 准备 。
起球 团矿 的异 常膨胀 。 () 2 在还 原 膨 胀 峰 值 的碱 度 下 , 原 过 程 中会 还 出现 大量 的橄 榄石 和钙 铁 橄榄 石 , 两 者 可 生成 熔 这 点仅 l17℃ 的混合 晶体 , 1 这种 渣相 多 事玻 璃质 , 强 度低 , 难于抵 抗还原 过程 中的膨胀 压力 , 从而 导致 了
第 3 第 2期 8卷 21 0 2年 4月
包
钢
科
技
V 1 3 No 2 o . 8, . Ap i, 0 2 r 2 1 l
S in e a d T c n lg fB oo t e ce c n e h o o y o a t u S e l
包 钢 球 团矿变 碱 度 的试 验研 究
( .ne n oi U i r t o c nea d Tcnl y B o u0 4 1 N i ng lC i 1 Inr Mo g l nv sy fSi c n ehoo , a t 10 0, e Mog o, hn a e i e g o a;
2 TcnclCne o Sel n nC.t. B o uSelGop Cr. B oo 100 N i nglC i ) . eh i et t i oLd o at t ( ru ) o ,at 04 1 , eMog o,hn a r f eU o f o e p u a
Ab ta t I i p p r t e g n r w o e e sw t i e e t a ii e l u d o t y a ay ig t e p r r n e s r c : n t s a e ,h e e a l sf rp l t i d f r n s t s al f n u n lzn h e o ma c h l a l h b ei o b f i d c so r e a s a d f i e l t w t e t. h n te b sct s n t r ae h n 0 2 ri i ge trt a . 8, n i e fg e n b l n n s d p es i h t ss W e h a i i i o e trt a . 4 o s rae h n 1 1 i h e y g t t e p lesc u d me tt e r q ie n so c u lp o u t n . h elt o l e h e u r me t fa t a rd ci s o
表 2 消 石 灰 配 入 量 g
落下强度 ( ・ / N 个球 ) . 2 8 4 2 4 i 4 8 5 8 8 1 35 . . . . . .
抗压强度 ( 个球- . 9 2 7 1 .3 2 9 1.2 1 .7 66 / N・ 1 3 1. 1 2 0 1.4 4 9 5 5 l.4 1
H F会被 C O所 吸 收从 而 导 致 脱 氟 率 的下 降 ; a a CO
在 10 0℃以下 就可 以吸收 S 而 导致脱 硫率 的 0 O从
生球 的水 分 、 落下 强 度 以及抗 压 强 度 的检 测 结
果见 表 4 。
试验 结果 表 明 , 由于 消石灰 的配人 , 团 的水 球
磨 精矿 和 巴润 精 矿 粒 度 均 比较 细 , 0 目的粒 度 一20
组 成均 在 9 % 以上 ; 0 目的粒度 组成 均在 7 % 5 一30 5
以 E。
l 试验所用原料的化学成分及粒度组成
试 验通 过 配加 消石 灰 来提 高球 团矿 的碱 度 , 所
收 稿 日期 :0 1 2—2 2 1 —1 8
球 压 实时 间为 1 i。根 据 造球 盘 的工 艺情 况 , 0mn 要
水 分/ %
7 8 7 9 7 8 7 8 7 8 8 3 87 . . . . . . .
求造球原料为 3k , g 参照包钢球团生产 的配量 巴润 精 矿 配入量 为 3 % , 磨 精 矿 配 人量 为 7 % , 润 0 再 0 膨
一
种粘 结剂 , 因此 , 生球 的这些性 能指标 均有不 同程
表 4 生球 水 分 、 下 强 度 和 抗 压 强 度检 测 结 果 落
试验 编 号
项目
l 2 3 4 5 6 7
度的提 高 。生球 的爆 裂温 度检测 结果 见表 5 。
为母 球生产 时 间为 3mi, 球长 大时 间为 8mn 生 n生 i,
土配 加 比例 为 1 。试验共 有 7个 试 验 点碱 度 分别 % 从 不 配加 消石灰 的 自然碱 度 0 2上 升 到 14 步 长 . .( 为 0 2 。根据 碱 度 变 化计 算 所 得 的消 石 灰 的 配 入 .) 量见 表 2 。之后 对 生球进 行焙烧 , 烧方案 见表 3 焙 。
的变 化 。还原 度均 在 5 O% 以上 , 还原 性较 好 。
4 结论
() 1 本试验 中随着碱 度 的增加 落 下 强度 和抗 压
还原膨胀率与碱度之间有明显的规律性变化 , 随着碱度的提高呈先升后降 的趋势 ( 图 1 , 见 )从数 据 中可 以看 出 , 度在 0 2到 06时 , 碱 . . 还原 膨胀 率呈 增高的趋势 , 当在 06与 0 8 . . 之间时, 出现还原膨胀 的最高 值 , 之后 还原 膨 胀 率 随 之 下 降 。试 验 数 据 表
武志杰 邬虎林 韩淑霞2 , ,
(. 1 内蒙古科技 大学 , 内蒙古 包头 04 1 ; 100 2 内蒙古 包钢钢联 股份 有 限公 司技 术 中心 内蒙古 包头 . 04 1 ) 100
摘
要 : 验对不 同碱 度球 团矿生 球 以及成 品球 性 能指 标 的分析 , 出了球 团 变碱 度后 的一般规 律。当 碱度在 试 找
还原度/ %
膨 胀 率/ %
1 8 31 5 9 . 5 . 3 O l . 1 . 9. . 9 6 54 O. 8 1 65
.
试验数据表明, 碱度提高后 , 成品球的抗压强度
均在 210N以上 , 0 大于 200N的标准 , 0 符合高炉 的实际生产要求。碱度与抗压强度之间有无规律性