碱度对烧结矿软熔性能的影响
烧结矿碱度对综合炉料交互反应的影响
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烧结矿碱度对综合炉料交互反应的影响摘要: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·SiO2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。
关键词:烧结矿;块矿;综合炉料;交互作用;冶金性能引言我国高炉使用的含铁炉料为高碱度烧结矿搭配球团矿和天然块矿。
烧结矿、球团矿和天然块矿3种含铁炉料由于生产方式、化学成分和组成结构等的不同,冶金性能特别是软熔性能有较大的差别。
高碱度烧结矿荷重软化温度高、难以滴落,而块矿软化、熔滴温度却相对较低,且软熔区间较宽.搭配后的综合炉料既可避免酸性炉料软化温度过低,软化区间过宽的弱点,同时可以克服烧结矿因碱度过高难熔不能滴落的缺点P。
但是传统的炼铁理论存在不少未解决的问题.例如综合炉料的软熔性能与单一炉料的软熔性能之间的关系以及是否可以根据单一含铁炉料的软熔性能来推断综合炉料的软熔性能。
若各种单一炉料在高炉内不是简单的物理混合而存在交互反应,综合炉料的软熔性能则不能根据单一炉料的软熔性能来推断.这是因为含铁炉料之间如果发生交互反应的话,则必有新相的出现,从而改变了炉料的脉石组成.而含铁炉料的脉石组成变化和分布对含铁炉料的冶金性能有重大的影响P。
碱度对烧结矿质量的影响
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22.81
22.53
21.06
燃料配比
4.25
4.25
4.30
4.40
4.55
返矿率
21.00
21.30
21.50
21.50
22.50
机速
1.93
1.93
1.89
1.88
1.87
烧结矿碱度对各粒级的影响
烧结矿碱度对转鼓的影响
结合两图可以看出,碱度从2.05下降至1.83后,机速从1.93m/min下降至1.87m/min,燃料配比增加0.3%,返矿率上升1.5%,转鼓指数下降至80.36。烧结矿粒级方面:>40mm和40~25mm粒级减少较多,10~5mm和<5mm粒级增加较多,16~10mm粒级变化较小,平均粒级整体下降2.96mm。
8.38
40~25
29.08
24.12
24.16
23.44
23.06
25~16
28.31
28.45
30.94
28.71
28.31
16~10
20.31
21.90
22.84
22.53
22.40
10~5
7.69
9.75
10.44
11.73
12.20
<5
1.81
2.14
2.88
3.71
5.65
平均粒度
24.02
碱度对烧结矿质量的影响
近期,烧结矿粒度有所下降,下面对统计数据分析一下烧结矿粒度下降原因,统计区间为201ห้องสมุดไป่ตู้年10月至2015年6月。
表1烧结矿碱度对各粒级及转鼓的影响
碱度
碱金属对高炉生产的危害分析及控制
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碱金属对原燃料的影响1恶化焦炭冶金性能。
碱金属首先吸附在焦炭的气孔,而后逐渐向焦炭内部的基质扩散,随着焦炭在碱蒸汽内暴露时间的延长,碱金属的吸附量逐渐增多。
向焦炭基质部分扩散的碱金属会侵蚀到石墨晶体内部,破坏了原有的层状结构,产生层间化合物。
当生成层间化合物时,会产生比较大的体积膨胀,导致焦炭强度下降,块度减小,产生较多碎焦和粉末。
不同碱量条件下测定的焦炭反应性及反应后强度结果表明,加入钾、钠浓度增加后,焦炭的反应性增加,而且钾、钠浓度越高,反应性越大。
这说明钾、钠对焦炭的碳溶反应起正催化作用,而且钾的催化作用高于钠。
有关资料测定表明焦炭含K2O量每增加1%,反应性增加8%,焦炭反应后强度降低9.2%。
同时,高炉冶炼统计表明,碱负荷每增加1kg/t,焦比平均上升18.75kg/t。
2碱金属对烧结矿的影响2.1碱金属对还原性的影响烧结矿的还原度均随烧结矿含碱量(K2O)的增高而提高,但随着含碱量的进一步增加,烧结矿的还原度提高幅度较小。
碱金属能促进烧结矿还原的原因:一是碱金属对还原反应的催化作用,二是碱金属能增加烧结矿的气孔率。
.2.2碱金属对还原粉化率的影响碱金属使烧结矿中温还原粉化率倍增的原因是:一是在还原过程中,碱金属会进入氧化铁的晶格。
当还原到FeO时,碱金属大量进入FeO晶格,由于碱金属对还原反应的催化作用,使该区域的金属铁晶体生长较快,在相界面上产生应力,当应力积累到一定程度,便产生大量的裂纹,导致粉化率升高;二是在还原过程中会发生含钾矿物中钾元素的迁出与再集中,迁出的钾(或游离的钾)与硅铝等元素结合,生成钾铝硅酸盐,由于析晶困难,往往形成一些超显微的结晶,晶化愈强,结构也会更加疏松。
2.3碱金属对烧结矿软熔性能的影响烧结矿少量碱金属可以提高烧结矿的软熔温度,使软熔带下移,但是碱金属含量过多时,会使软熔带温度区间变宽而不利于高炉冶炼。
3碱金属对球团矿的影响碱金属是球团矿产生异常膨胀的重要原因。
不同碱度对烧结矿冶金性能的影响
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不同碱度对烧结矿冶金性能的影响摘要:在龙钢公司3#配比基础上,保持FeO在9.5±0.5范围内,通过碱度的变化,对烧结矿低温粉化指数、高温还原指数等方面进行研究。
低温粉化率在2.1±0.05左右最佳,高温还原率在2.0±0.05最佳。
综合评定当FeO稳定在9.5±0.5,碱度在2.0±0.05时烧结矿冶金性能最好。
关键词:碱度低温粉化高温还原冶金性能1前言近年来随着内外的试验研究及现有的烧结规律研究表明,当碱度升高达到一定值时,其冶金性能达到最好状态,当碱度再次升高时,其冶金性能状态有所下滑。
近年来,随着烧结技术的提升,对生产质量的要求也越来越高,合适的碱度变化成为烧结研究的主要问题。
本文主要研究碱度含量对烧结矿冶金性能的影响,通过合理的控制碱度来降低成本,稳定烧结矿质量,进而保证高炉的顺利运行,从而为公司降本增产提供有利的指导性参考。
2实验原料主要原料包括超特、巴混、纽曼及生灰、返矿、固体燃料等。
实验原料均取自烧结原料现场,所有原料均科学随机取样并且一次性取够八次实验所需的样。
实验原料化学成分见表1。
3实验方法与方案3.1实验方法实验参数混合料水分为7.0±0.2%,烧结杯为Ø300X1000mm,混合料质量为110kg,混合时间为300s,烧结料层厚度为800mm,烧结点火温度为1200℃,点火时间为30s,烧结点火负压为12KPa,铺地料5kg。
实验将烧结废气开始下降定为烧结终点,采用人工布料,烧结过程用计算机控制。
3.2试验方案设计五组烧结杯试验,其中FeO均控制为9.5±0.5,碱度含量分别为2.1±0.05,2.0±0.05,1.9±0.05,1.8±0.05,1.7±0.05,分别对应方案1-5,对烧结矿冶金性能进行研究;表1 含铁原料化学成分/%名称烧损率TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3矿1956.45.88.08.083.2矿23.9662.6.724.62.02.061.58矿35.6154.4.489.25.09.13.6矿44.5462.454.19.09.162.32矿5505002A.499.6.11.03.09.87矿B 2.559.85.5.34.22.59矿C -1.0963.226.623.44.434.11.08矿D 1.661.68.65.61.14.761.1矿E 7.0559.7.434.49.02.052.4矿F-1.862.7255.26.873.87.75矿G-1.8463.124.311.07.55.341.64表2 烧结矿主要成分/% 表3低温还原粉化、还原度指数/%实验方TFe%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%案方案155.019.045.3411.122.002.18方案255.699.485.2910.471.822.04方案355.139.285.4510.561.852.18方案455.809.725.369.501.772.08方案556.329.095.209.111.712.186.3mm% 3.15mm%5mm%I%方案144.172.037.6961.332.08方案237.9770.836.4675.901.98方案337.5668.338.4673.061.94方案429.1165.78.7174.061.77方案536.7166.875.4571.861.754 试验结果分析4.1 碱度与低温粉化指数的关系图1碱度与低温粉化指数的关系图2碱度与高温还原指数关系图由表3和图1可看知,以1.75为基准,碱度提高到1.77时RDI+3.15从66.87%降到 65.7%,降低了1.17%主要原因是由于碱度的增加,SiO2的含量相对较低,作为粘结相的硅酸盐的含量相对较低,妨碍了铁矿石内部间的连晶作用,致使烧结矿抗膨胀粉化能力减弱,进而使烧结矿低温粉化指数降低;当碱度增加到2.08时,低温粉化指数RDI+3.15增加到72.03%,主要是因为碱度的增加,使铁酸钙和硅酸盐都增加,铁酸钙和硅酸盐相结合抑制了低温还原过程中体积的膨胀,进而使粉化指数显著提高;当碱度在2.1左右出现最大值,烧结矿碱度与低温还原粉化指数在部分区域内呈明显的增长关系。
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
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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。
烧结实业部质量指标影响因素
![烧结实业部质量指标影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/13ed02cb76eeaeaad1f3302c.png)
烧结内部控制要求:
成分 TFe FeO MgO R2 Pb Zn Na2O+k2O 转鼓 粒度 要求 ≥55% 9%-11.5% 2.2%-2.5%
1.8%±0.1%
备注
原料稳定后考虑1.8%±0.08%
≤0.02% ≤0.02% ≤0.1 ≥77.33% 5-10≤23%
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
好,但是流动性差,不易排出炉外,从而影响高炉顺行。相反,如果酸性氧化
物含量高,炉渣的流动性好,凝固后的固态炉渣呈现玻璃状,一般称为玻璃渣 或者长渣,这样的炉渣脱硫效果很差,但是流动性好。所以高炉操作者要调整 炉渣的成分,也就是炉渣的碱度,既保持优良的流动性,也能有很好的脱硫效 果,使生铁达到一类要求。
的之接还原;
烧 结 品 质
凝 聚 成 才
烧结分厂
烧结矿对高炉冶炼的影响及质量的要求 一般烧结矿碱度在1.85±0.1条件下,软化的开始温度在1200-1220, 软化终了温度在1320-1330,软化温度区间在110-120,凡软化温度区 间(T2-T1)变小,对降低高炉软熔带的区间是有利的。反之,如果软 化开始温度降低,软化温度区间自然变大,不利于软熔带透气性改善, 一般影响烧结矿荷重软化性能的主要因素有: 一是烧结矿的还原性能:烧结矿还原性能的改善有利于烧结矿在升温过 程中形成液相,温度升高,导致烧结矿的软化开始温度升高。 二是烧结矿中脉石的熔点:在烧结矿碱度基本不变的条件下,烧结矿中 脉石的熔点不变,碱度低熔点低,碱度高熔点高;
因为磷化物是催性物质,冷凝时聚集于钢的晶界周围,减弱晶粒间的结 合力,使钢材在冷却时产生很大的脆性,从而造成钢的冷脆现象。由于
磷早烧结和选矿过程中不易脱除,在高炉冶炼过程中几乎全部还原进入
有害元素对高炉操作的影响
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有害元素对高炉操作的影响1有害元素在高炉中的行为1.1碱金属危害机理碱金属主要来源于铁矿石、焦炭等物质,碱金属常以复杂硅酸盐的形式存在于各种矿石中,这些复杂化合物在常规的烧结过程中去除很少。
在高炉的中、上部,以复杂硅酸盐形式进入高炉的碱金属是很稳定的,当它随炉料下降到高炉下部高温区后,能按式(1)和式(2)进行还原,生成K 、Na [1]。
)()(2232g CO SiO g K C SiO K ++→+ (1))()(2232g CO SiO g Na C SiO Na ++=+(2)式(1)还原温度大于1550℃;式(2)还原温度大于1700℃。
由于煤气的高速运动,反应不能达到平衡,只有小部分碱金属硅酸盐参加反应,生成的碱蒸气随着煤气流向上运动。
在高温区产生的碱蒸气离开风口区后,能按式(3)至式(5)反应生成氰化物蒸气随煤气流上升。
)(2)(2)(22g KCN g N C g K →++ (3))(2)(2)(22g NaCN g N C g Na →++ (4) CON CO K COg KCN 54)(22322++→+ (5)夹杂着碱蒸气、碱金属氰化物及碳酸盐的高炉煤气流,在上升过程中与高炉料柱和内衬充分接触,其碱金属一部分被焦炭吸收,一部分沉积于耐火材料上,一部分随煤气排出炉外,炉料中大部分未还原的碱金属以硅酸盐形式随高炉渣排出[2]。
被焦炭吸收和黏附在炉料上的碱金属及其化合物,随炉料下降到高炉高温区后又将挥发而重新进入煤气流中,这样导致碱金属的循环往复,最终出现碱金属的富集,进而影响高炉冶炼的正常进行。
锌是与含铁矿物在矿石中共存的元素,在天然矿石中锌的含量是微量的。
入炉后分解成为氧化物ZnO ,随炉料下降,在CO/CO2=l ~5的条件下,于100℃以上的高温区还原成Zn 。
Zn 的沸点为907℃,蒸发进入煤气,升至高炉中上部又被氧化成ZnO ,一部分随煤气逸出,另一部分黏附在炉料上,又下降而被还原、汽化,形成循环。
碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响
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第45卷 第7期 2010年7月钢铁Iron and Steel Vol.45,No.7J uly 2010碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响储满生1, 柳政根1, 王兆才1, 付 磊2, 李壮年1(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819; 2.中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头014010)摘 要:热压含碳球团是一种利用煤的热塑性提高冶金性能的新型炼铁原料,具有还原速度快、高温强度高、原料适应性强等优点。
在固定碳氧比n (FC )/n (O )为1.00的条件下,通过改变热压含碳球团碱度,系统研究了碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响。
研究表明:碱度对软化区间、熔化区间、滴落率等软熔滴落性能参数有显著的影响。
随着碱度的增加,软化区间t 402t 4先变窄后加宽,在碱度为1.40时最窄,降至331℃;熔化区间t D 2t S 先缓慢变窄后急剧加宽,在碱度为1.00时最窄,降至47℃;滴落率先增加后降低,在碱度为1.20时滴落率最高,达到22122%。
从软熔滴落性能角度综合考虑,实际生产热压含碳球团时其适宜的碱度范围为1.00~1.20。
关键词:炼铁原料;热压含碳球团;软熔滴落性能;碱度中图分类号:TF046.6 文献标志码:A 文章编号:04492749X (2010)0720008205E ffects of B asicity on Softening 2Dripping Properties ofC arbon Composite Iron Ore H ot B riquetteC HU Man 2sheng 1, L IU Zheng 2gen 1, WAN G Zhao 2cai 1, FU Lei 2, L I Zhuang 2nian 1(1.School of Materials and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110819,Liaoning ,China ;2.BERIS Engineering and Research Corporation ,Baotou 014010,Nei Monggol ,China )Abstract :As a new type of iron 2making materials ,carbon composite iron ore hot briquette (CCB )effectively utilizes the thermal plasticity of coal to enhance the metallurgical properties ,owing to the following merits ,such as fast re 2duction rate ,excellent high temperature strength ,and wide adaptability to raw materials.Effects of basicity on sof 2tening 2dripping properties of CCB were researched systemically and theoretically ,with the carbon ratio 1.00.The results show that the basicity affects greatly on the softening 2dripping parameters ,such as softening zone ,melting zone ,and dripping ratio.With the increasing basicity ,the softening zone t 402t 4tends to narrowing then widening ,and becomes the narrowest (331℃)at the basicity 1.40.The melting zone t D 2t S also tends to narrowing then wide 2ning ,and becomes the narrowest (47℃)at the basicity 1.00.The dripping ratio tends to increasing then decreasing ,which comes up to its highest value (22.22%)at the basicity 1.20.Taking account of the softening 2dripping prop 2erties comprehensively ,the basicity appropriate to actual production of CCB should be set around 1.20.K ey w ords :iron 2making raw material ;carbon composite iron ore hot briquette (CCB );softening 2dripping property ;basicity基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2008AA03Z102)作者简介:储满生(1973—),男,博士,教授; E 2m ail :chums @ ; 收稿日期:2009209204 高炉炼铁是炼铁生产的主体,经过长时期的发展,它的技术已经非常成熟。
影响烧结矿强度的因素分析及其改善举措
![影响烧结矿强度的因素分析及其改善举措](https://img.taocdn.com/s3/m/bf646e77caaedd3383c4d3fd.png)
影响烧结矿强度的因素分析及其改善举措许满兴罗玉强(北京科技大学山西建邦集团有限公司)摘要本文论述了烧结矿强度的重要价值、影响烧结矿强度的因素分析及提高烧结矿强度的技术举措关键词烧结矿强度影响因素技术举措1.前言烧结矿强度是烧结矿质量的重要指标之一,由于烧结矿强度(包括低温还原强度)是影响高炉上部顺行的限制性环节,故烧结矿强度是高炉炼铁对烧结矿质量的一项重要要求。
且不同容积级别的高炉对烧结矿强度的要求不同,高炉有效容积越大,对烧结矿的强度指标要求越高。
众所周知,烧结过程是一个及其复杂的物理化学变化过程,影响烧结矿强度的因素是多方面的,有矿种及烧结基础特性的影响、矿粉粒度组成和表面形态的影响、碱度及化学成分的因素,燃料和熔剂质量及粒度的影响、返矿粒度及数量的影响、料层厚度、配C配水、混合料透气性等烧结主要工艺参数的影响、矿物组成对强度的影响等等。
正因为影响烧结矿强度的因素有如此之多,要改善和提高烧结矿强度的技术措施也必然是多方面的、全方位的。
2.影响烧结矿强度的因素分析2.1 矿种及铁矿粉基础特性对烧结矿强度的影响用于烧结生产的铁矿石的种类主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种,四种不同铁矿粉用于烧结生产,其成品矿的强度是不同的。
褐铁矿矿粉组织疏松、堆密度小,用于烧结生产成品率低、强度差;菱铁矿在烧结生产中CO2被分解析出,体积收缩大,也是成品率低、强度差;磁铁矿粉分子式为Fe3O4,在烧结过程中需要氧化气氛,氧化为Fe2O3+FeO,比不上赤铁矿粉可以在一定化学成分和温度条件下生成铁酸钙(CaO·Fe2O3)。
不同矿种烧结成品矿强度的高低排序为:赤铁矿>磁铁矿>褐铁矿>菱铁矿。
即便同样是赤铁矿由于Fe2O 3含量不同,在烧结过程中生成SFCA的机率不同,也会导致成品矿的强度不同。
巴西和南非的粉矿的Fe2O3含量均>85%,且有一定含量的SiO2,易与配入熔剂中的CaO反应生成铁酸钙,特别是南非的1~0.25mm的准颗粒比例低,制粒后混合料的透气性好,有利于成品矿的强度提高;而同为赤铁矿印度矿粉的Fe2O3含量比巴西和南非的低10%左右,在烧结过程中形成铁酸钙的机率低,因此印度粉不大可能烧出很好的烧结矿。
烧结矿原矿碱度要求
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烧结矿原矿碱度要求烧结矿是一种重要的铁矿石原料,广泛应用于钢铁冶炼过程中。
在烧结矿生产中,原矿的碱度是一个重要的指标,对烧结矿的质量和冶炼过程有着重要影响。
碱度是指原矿中含有的碱性氧化物的量。
常见的碱性氧化物有钙氧化物(CaO)和镁氧化物(MgO)。
高碱度的原矿可以提高烧结矿的碱度,有助于提高烧结矿的熔融性和热稳定性,减少烧结过程中的结块现象,提高烧结矿的强度。
烧结矿原矿碱度的要求根据具体的冶炼工艺和矿石特性而定。
一般来说,烧结矿原矿碱度要求较高。
较高的碱度可以提高烧结矿的热稳定性,降低结块风险,有利于烧结矿的均匀热化和均匀冷却,提高烧结矿的质量。
同时,较高的碱度还可以提高烧结矿的熔融性,降低热还原过程中的烧结矿损失。
为了满足烧结矿原矿碱度的要求,可以采取以下措施:1.选择高碱度的铁矿石原矿。
在铁矿石采购过程中,可以选择含有较高碱度的铁矿石原矿,以提高烧结矿的碱度。
2.控制矿石的混合配比。
在矿石的混合配比过程中,可以根据矿石的碱度情况进行合理的配比,以达到所需的碱度要求。
3.调整烧结矿的烧结工艺。
通过调整烧结矿的烧结工艺参数,如烧结温度、烧结时间等,可以改变烧结矿的碱度。
4.加入辅助原料。
在烧结矿生产过程中,可以适量加入一些辅助原料,如石灰石、白云石等,以提高烧结矿的碱度。
烧结矿原矿碱度对烧结矿的质量和冶炼过程有着重要影响。
合理控制烧结矿原矿碱度,可以提高烧结矿的热稳定性和熔融性,降低烧结过程中的结块现象,提高烧结矿的强度和冶炼效果。
因此,在烧结矿生产过程中,要重视烧结矿原矿碱度的控制,并采取相应的措施来满足碱度要求。
只有这样,才能保证烧结矿在钢铁冶炼过程中的稳定供应和优质产出。
烧结矿碱度对其质量影响的试验研究
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烧结矿化学成分 %
F eO
12. 78 12. 29 11. 79 11. 67 10. 29 10. 25 10. 84 10. 63 10. 72 10. 11 9. 47
SiO 2
7. 21 7. 41 7. 36 7. 38 7. 89 7. 12 7. 34 7. 02 7. 62 7. 05 6. 66
2 实验室试验
收稿日期: 1999—11—16 联系人: 范建军 (030003) 山西 太原钢铁有限公司钢铁研究所
结合太钢烧结厂近期的原料配比, 试验主要 研究了不同碱度 (1. 4~ 2. 0) 条件下烧结矿的转鼓 强度、冶金性能的变化情况。烧结杯试验在太钢钢 研所 300×600mm 的大型烧结杯中进行, 料层 厚度为 450mm , 点火温度 1000~ 1050 ℃。转鼓 强度试验采用 1 2 ISO 转鼓。 冶金性能试验采用 J IS 标准。
Y= 10. 6449+ 38. 8304X 回归系数 r= 0. 88355 低温还原粉化率 (Y ) 与碱度 (X ) 的回归方程 为:
Y= 18. 8974- 1. 71796X 回归系数 r= 0. 96697 由此可以看出, 烧结矿碱度与其还原度呈正 相关关系; 低温还原粉化率随碱度升高呈下降趋 势。 本次试验原准备在碱度 1. 4~ 2. 0 之间找出
烧结矿强度变化的“拐点”, 组织生产时, 尽可能避 开该区间。但从试验结果来看, 烧结矿的转鼓强度 基本是随碱度升高而升高, 只不过碱度在 1. 5~ 1. 7 之间波动时, 转鼓强度变化不大。 同时, 试验 结果也表明, 烧结矿的还原度和低温还原粉化率 随碱度升高相应得到改善。烧结矿的自然粉化率 在碱度为 1. 5~ 1. 7 之间较为严重, 这与该碱度范 围内烧结矿的矿物组成较为复杂有关。
碱度、SiO2及MgO含量对烧结矿产质量的影响
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2.8
高 SiO2 含量
5 . 15
1.8
2.8
添加蛇纹石
收稿日期:2001 - 02 - 02 联系人:张永中(243021) 安徽 马鞍山钢铁公司二烧结厂
48
烧结球团
第 26 卷
═════════════════════════════════════════════════════════════
摘 要 在马钢二烧目前的原料条件下,就烧结矿碱度、SiO2 及 MgO 含量对其产质量的 影响进行了研究。结果表明,随烧结矿碱度及 SiO2 含量提高,利用系数提高,烧结矿强度变 好;但 MgO 含量提高,对烧结矿质量有不利影响。
关键词 烧结矿 碱度 SiO2 MgO
1前言
马钢二烧现有 3 台 75m2 烧结机(建于 60 ~ 70 年代),年设计能力 180 万 t,使用的原料基本 上是公司 内 部 的 自 产 精 矿, 系 全 精 矿 烧 结。 由 于设备老化,加之原料条件差,影响了烧结矿产 质量。 近 几 年 来, 通 过 一 系 列 技 术 改 造, 各 项 技术经济指标逐年得到改善,2000 年,生产能 力达到了 250 万 t。但炼铁和烧结能力不匹配的
料结构进行了 SiO2、MgO 含量及碱度的水平试 验。结果表明:随烧结矿 SiO2含量及碱度提高, 技术经 济 指 标 得 到 改 善, 利 用 系 数 及 烧 结 矿 强 度均提高;在高碱度条件下 ,随 MgO 含量增加, 各项指标均变差;以蛇纹石部分取代白云石后, 烧结矿强度改善,利用系数略增;提高碱度,降 低 SiO2 含量,都能使烧结矿冶金性能变好。
14
8.0
7.0
10 . 41
-
2 . 04
6.3
烧结矿碱度波动影响因素探讨
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Ser i a l N o.482 June.2009现 代 矿 业M ORDEN M I N I NG总第482期2009年6月第6期李建华,066326河北省秦皇岛市。
烧结矿碱度波动影响因素探讨李建华 康 健 成富全(首秦金属材料有限公司)摘 要:针对首秦烧结矿合格率低的情况,通过理论计算和实际情况分析,探讨了碱度波动的影响因素,提出了碱度稳定措施,提高了碱度合格率和烧结矿质量,稳定了烧结矿生产。
关键词:烧结矿;碱度;合格率中图分类号:TF046.4 文献标识码:B 文章编号:1674-6082(2009)06-0098-02精料 是提高铁水产量及质量,使高炉达到高产、优质、低耗、长寿和高效运行的基础。
烧结矿作为主要入炉原料,必须具备高品位、高强度、高冶金性能;化学成分稳定、冶金性能稳定、粒度大小及组成稳定;粉末少、有害杂质少的特征。
其中烧结矿的碱度稳定率是提高烧结矿产量、质量的关键影响因素,有必要对影响烧结矿碱度因素进行了探讨。
1 烧结矿生产现状秦皇岛首秦金属材料有限公司(以下简称 首秦 )目前烧结矿碱度中线为1.83(R 0.05、R 0.1分别为首秦烧结矿碱度一级品与合格品指标),表1是首秦2008年下半年碱度指标完成情况。
表1 2008年7~11月碱度指标完成情况(%)项目7月8月9月10月11月合格率88.2595.298.2998.3793.45一级品率77.9382.5280.7477.8772.93由于国内外购原料成分波动较大,且厂内没有原料混匀场,导致烧结原料成分波动较大,烧结矿碱度一级品率较低,尤其是2008年11月份,碱度一级品率出现大幅度下滑,只有72.93%,影响全年指标任务的完成。
2 原料成分和配比波动对碱度合格率的影响2.1 原料成分表2是原料成分,主要包括铁原料及熔剂。
2.2 原料成分和配比波动临界值计算为了分析比较每种原料成分波动及配比的变化对烧结矿碱度的影响程度,引入一个 临界值 的概念,即假设在其它原料成分或配比不发生任何波动的条件下,该种原料的最大允许波动量,以比较各种原料波动对烧结矿TFe和碱度波动的影响力。
武强文章
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低品位复杂矿烧结碱度优化实验研究武 强1,朱子宗*1,曾见华1,熊 浩1,孟宪涛2,张士桥2(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆 400044;2.新兴铸管新疆有限公司 新疆 和静 841300) 摘要:为了合理利用新疆区域的贫矿资源,优化高炉炉料结构,开展优化烧结矿碱度的实验研究。
利用50公斤烧结杯,针对新疆复杂矿做了7组碱度在1.65~2.0之间的烧结杯实验。
通过对烧结矿机械强度、冶金性能及矿物组成分析,得出碱度在1.80~1.85之间,烧结矿中铁酸钙含量明显增加,烧结矿的ISO 转鼓指数较高,成品率最高达到78%,还原度和低温还原粉化指数均得到改善,软熔区间最窄,为最优的烧结碱度区间。
而碱度为1.65~1.75时,转鼓指数降低、熔滴性能变差,处于烧结矿的恶性碱度区间,配加新疆区域复杂矿烧结生产时应避开此碱度区间。
关键词:烧结矿;碱度;矿物组成;转鼓指数;熔滴性能 中图分类号:TF046.4 文献标志码:AExperiment research of optimization sinter basicity onlow -grade complex oreWU Qiang 1, ZHU Zi -zong 1, ZENG Jian -hua 1, XIONG Hao 1, MENG Xian -tao 2, ZHANG Shi -qiao 2(1. College of Material Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China;2. Xinxing Ductle Iron Pipes Xinjiang Co., Ltd., Hejing 841300, Xinjiang)Abstract :In order to utilize the lean ore resources in Xinjiang rationally and optimize the blast furnace burden structure, the optimizing basicity of sinter experiments were carried out. In view of the complex ore in Xinjiang, seven groups experiment that basicity were between 1.65 and 2.0 were accomplished in 50 kg sintering cup,. Through analyzing the mechanical strength, metallurgical properties and mineral composition of sinter ore, it can be concluded that the iron acid calcium content of sinter ore increased, the ISO drum index of sinter ore is higher, the 78% yield is the highest, the reducibility and low temperature reduction desintegration index of sinter are also improved, soft melting range is the narrowest, when alkalinity is between 1.80 to 1.85. So it’s the most optimal basicity range of sinter ore. However, when the basicity is 1.65 to 1.75, the drum index decline and molten drop property is worse. It’s the malignant basicity range of sinter, therefore this range should be avoided in sintering production with addition of complex ore in Xinjiang area.Key word :sinter ore; basicity; mineral composition; drum index; molten drop property*作者简介:武强(1989—),男,硕士生; 联系电话:183****1006;E -mail :**********************。
稳定烧结矿碱度的研究
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1. 绪论1.1 选题背景目前高炉冶炼工艺要求炉料必须具备一定的粒度,这就决定了大量含铁贫矿和经选矿获得的含铁量高的铁精矿以及天然含铁富矿粉不能直接进入高炉进行冶炼,为了利用这些资源,人们发明了烧结、球团等人工方法,将这些粉矿制成具有一定粒度的人造富矿后进入高炉使用。
烧结,是将各种粉状的含铁原料中和混匀后再添加一定比例的熔剂、燃料、水,混合均匀并制成具有一定粒度的混合料颗粒后,送入烧结机点火烧结的一种工艺。
在燃料产生的高温和一系列物理化学反应的作用下,混合料中会产生部分易熔物质,易熔物质熔化后形成液相,润湿或粘结其周边未熔化的物料,冷却后,所形成的块状物料称为烧结矿。
通过烧结过程,可改善冶金原料的物理化学性能,如孔隙率、机械强度、粒度组成、化学成分、还原性、低温还原粉化性等,使高炉生产效率得到巨大提升。
目前世界上高炉含铁炉料主要有三种:烧结矿、球团矿、天然块矿。
每个国家和地区因铁矿资源、地理环境、环保政策等因素的不同,采用的炉料结构不同。
我国高炉炉料结构是以高碱度烧结矿为主,配加酸性球团矿及天然块矿,烧结矿的比例基本都在60%以上。
因烧结矿在炉料结构中所占比例远远大于球团和块矿,所以烧结矿质量的稳定对高炉的稳定顺行至关重要。
烧结矿质量评价分为物理指标、化学指标。
物理指标包括筛分指数,粒度组成,转鼓强度,落下强度等;化学指标包括TFe,碱度,FeO、MgO等。
车间在生产烧结矿的过程中,如果烧结矿的物理指标出现异常,它的表现是直观的,比如整体偏碎、发黄,作为一名有经验的烧结看火工可以较为轻松且准确地通过烧结机尾烧结矿落入单辊前的整体状态以及落入单辊平台时引发的振动和声音判断烧结矿的强度如何,在看火以后沿线的岗位也可以第一时间发现烧结矿物理状态变化并联系上面工序做出调整,对于已经出现的物理指标较差的烧结矿一般都通过单独打入一个烧结成品矿仓,然后在生产正常时以较小流量混入正常烧结矿中送入高炉。
因此对于烧结矿物理指标的波动对于高炉来说并不是那么可怕,不是说物理指标对高炉的影响小,而是因它的表现明显,可以被及时发现、调整、处置。
碱度对烧结矿软熔性能的影响
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碱度对烧结矿软熔性能的影响
辛红艳;高艳甲;时国松
【期刊名称】《河北联合大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2012(034)003
【摘要】通过对五个不同碱度烧结矿软熔性能的实验分析,可知酸性烧结矿的软熔性能好于自熔性烧结矿,比高碱度烧结矿差,可以和高碱度烧结矿搭配入炉。
【总页数】3页(P1-3)
【作者】辛红艳;高艳甲;时国松
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF046.6
【相关文献】
1.烧结矿碱度变化对软熔滴落性能影响的试验研究
2.MgO对烧结矿软熔性能的影响
3.碱度对烧结矿软熔性能的影响
4.Mgo.A/2O3对司家营高碱度烧结矿熔滴性能的影响
5.包钢烧结矿软熔性能研究
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收 稿 日期 :0 11 -1 2 1-1 0
图 1 小型烧结试 验机
2
河 北联 合大 学学报 ( 自然科学 版 )
第3 4卷
石 墨管 和石墨 坩埚依 次叠 放 。过渡管 、 墨管 和石墨 坩埚 之 间采 用耐 火 泥进 行 密封 。这 些 部 件形 成 一个 整 石
体, 以下称组合件。组合件配有 电力 自动升降装置 , 试验开始时 自加热炉下部升入炉腔 , 试验结束后 由下部 退 出炉外。炉管与升降装置之间在炉外采用石墨橡胶垫进行密封。还原气及保护气 自下部通 入组合件 , 经 承接皿、 过渡管 、 石墨管、 石墨坩埚( 试样) 流出反应器。压差信号取 自反应气入 口和出 口之间, 以检测炉 用
O
・ 5
l盯 ・
15 .
・ 毋
25 ・
3O ・
喊度
碱度
图 3 烧 结矿软熔温度与碱度 的关 系
图 4 软熔过程 中烧 结矿最大压差与碱度的关系
软化温度是依据料柱变形确定 的, 由图 3 以看出, 可 高碱度烧结矿虽然组分 ( 铁酸钙和硅酸三钙) 软化 温度较高 , 但其 的气孔率大, 所以和其它碱度烧结矿软化温度差别不大。随碱度升高 , 熔融温度呈先降低后 升高 的趋势 , 是软熔性能中的主要指标 , 因为它是 以对透气性 的明显影响为标准确定 的。滴落温度随碱 度升高而升高。酸性烧结矿还原性差 , 初渣亚铁含量高 , 以 较低 , 所 高碱度烧结矿还原性好 , 初渣 中亚铁 含 量 很少 , 又含有 大 量 的 C O, 以 较 高 。 a 所
参 考 文献 :
[ ] 许满兴 . 1 中国高炉炉料结构的进步与发展 [ 】 烧结球 团, 0 , ( ) 61. J. 2 12 2 :- 0 6 0 [ ] 蔡 湄夏 , 军 , 2 范建 贺淑珍 , 高 比例烧 结矿 高炉炉料 结构 的研究 与应用[ ] 山西冶金 , 0 ( ) 91 . 等. J. 2 64 : 0 0 — [ ] 邵剑华 , 民 , 巍 , 小 型烧结设备开发与应用 [ ] 河北理工学 院学报 , 0 , ( ) 2 -1 3 张建 李崇 等. J. 2 7 2 2 :8 . 0 9 3 [ ] 王 明军 . 4 南钢 高炉 炉料冶金性 能及炉渣粘度研究 [ ] 重庆 : 大学 , 0 . D . 重庆 2 7 0
性烧结矿 ;. 12碱度的代表 自熔性烧结矿 ;. 、. 、. 20 25 30碱度 的代表高
碱度 烧结 矿 。
2 软 熔 试 验
2 1 试 验 设备 .
目前 , 软熔试验没有 国家标准 , 根据 自行设计的试验设备和方法进 行实验 。主 体设 备 为 铬 酸镧 高温 加 热炉 , 图 2所 示。炉 管 内径 如 9 4mm, 墨坩 埚 置于其 内 , 石 外径 9 0mm, 内径 7 5mm。承接 皿 、 过渡管 、
料透 气性 。
i调压闻 2密封麓
3密封条 4压紧圉
5炉管 5石墨i涡 甘 7试样 g石 墨曹 9翅澧曹 l O密封 i i承接皿 l 2压差计
反应气
图 2 软 熔 性 能 试 验 机 结 构 图
2 2 试验 过 程 .
在 石墨 坩埚底 部铺 上一层 粒径 2 i 0ln左右 的碎焦 , a 把破 碎 至粒度 为 1 O一1. 25mm烧结 矿均 匀装 入坩 埚 内, 装料 高度 约 为 6 误 差不超 过 3mm, 面再铺 一层粒 径 2 l 右 的碎 焦 ; 坩埚 置 于石墨 管上 , 0mm, 上 0ln左 " n 将 提
( . o/ eo tlryadE e y H bi nt nvri ,aghnH bi 6 09 C ia 1C l g f a ug n n r , e e U i dU i sy T nsa ee 03 0 , hn ; e Me lБайду номын сангаасg e e t 2 H ii C lg ,e igJ o n nvri , un h aH bi 6 0 C ia . a n o eeB in i t gU i s H agu ee 0 10 ,hn ) b l j ao e t y 1
4 结 论
() 1 综合看来 , 高碱度烧结矿的软熔性能最好 , 自然碱度烧结矿次之 , 熔性烧结矿最差 。 自
() 2 高碱 度烧 结 矿透 气性 最好 , 自然 碱 度烧 结矿 次之 , 自熔 性烧 结矿 最差 。
() 3 酸性烧结矿具有较好的软熔性能, 在球团矿供应不足的情况下 , 以作为酸性炉料与高碱度烧结矿 可 搭配进行高炉生产 。
关 键词 : 结矿 , 熔性 能 , 烧 软 炉料 结构 摘 要: 通过 对 五个 不 同碱 度 烧 结矿 软 熔性 能 的 实验 分析 , 可知 酸性烧 结矿 的软 熔性 能好 于 自 熔 性烧 结矿 , 比高碱度 烧 结矿 差 , 以和 高碱度 烧 结矿搭 配入 炉 。 可
中图分 类号 :F 4 . 文献 标 志码 : T 0 66 A
第3 4卷
第 3期
河 北联 合 大学学 报 (自然 科学 版 )
J u n l fHe e UntdUnv ri a rl c neE io ) o r a o b i i ies y f t a i c dt n e t N u Se i
V0. 4 I0 3 _ 3 、 . I 『
Ree r h o h o tn n . et g P o e te fS n e s a c n t eS fe i g m l n r p riso i tr i
X N H n .a C O Y nj S IG osn " ’ I o gy n . A a -a 。H u —og i
球团矿的售价一直居高不下 , 大块矿 的入炉效果不佳 , 在此基础上 , 国内部分高炉开始使用高碱度烧结
矿 搭 配酸 性烧 结矿 的炉料结 构 , 实 际应 用情 况不 理 想 。深 入研 究 这种 炉 料 结 构 能 够 给高 炉 生 产奠 定 但
充分的理论基础, 其中, 不同碱度烧结矿软熔性能的研究是其最为核心的部分。
标尺读数为 5 m时的温度记作软化温度 , m 用 表示 ; 压差开始陡升时的温度记作熔融温度 , 用 表示 ; 渣铁开始滴落时的温度记作滴落温度 , 用 表示 ; 渣铁滴落完成时的温度记作完成温度 , 记作 表示。△ 记作软化区间 , = 一 记作熔融 区间, = c 记作滴落区间。从熔融至滴落完成之 间 △ △ T一 的最大压差记作 △ , P 用以表征透气性 , 单位用 m H 0表示 。 m :
21 0 2年 7月
J 12 1 u. 0 2
文 章 编 号 :0 52 1 ( 0 2 0 - 0 -3 2 9 -7 6 2 1 )30 10 0
碱 度对 烧 结 矿 软 熔 性 能 的 影 响
辛红艳 高艳 甲 时 国松 , ,
(.河北联合 大学 冶金与能源学 院, 1 河北 唐山 0 30 ; 北京交通大学 海滨学 院, 6 09 2 . 河北 黄骅 0 10 ) 6 10
1 试验原料及烧结矿试样 的制备
试 验使 用 的三种 矿粉 和焦 粉均 由唐 钢 提供 , 石灰 石粉 为实 验室 自备 , 各原料 成 分如表 1表 2 表 3所示 。 、 、
表 1 铁 矿粉化学成分/ %
根据唐钢实际生产情况 , 结合 试验 目的, 特将三种矿粉的 比例定
为 : 东精 粉 2 % 、 冀 0 巴西 粉 3 % 、 粉 4 % 。烧 结 实 验 采用 自行 研 制 5 澳 5 的小 型烧结 机 l , 图 1所示 。考 虑到 烧 结杯 的边 缘效应 , 配碳量 定 - 如 3 ] 将 为 53 。进行 了五个 碱度 的烧 结矿 试样 的制 备 , 度 确定 为 00 ( .% 碱 .6 自 然 碱度 , 加熔 剂 ) 12 20 2 5 30 不 、. 、. 、. 、. 。碱 度 为 0 0 .6的 烧结 矿 代 表 酸
均 小 于 6 5mmH O。 2
柏 i 鲫 鲫 种 柏 如 0 i
综上所述 , 当炉料进入高炉 90~ 10℃区段时 , 0 10 铁矿石开始软化并相互粘结 , 随着还原反应进行和温 度 的进一步升高, 铁矿石表面会被熔融渣相包裹 , 内部是金属铁 , 再里面是矿石的未反应核。当温度在 15 20 c左 右 时 , 矿石 个 体 的金属 铁开 始相 互结 合 , C 铁 未反 应核 中的浮 氏体逐 渐消失 , 渣铁 处于 混沌 状态 , 高炉 中 在 处在同一等温线的渣铁形成一个整体 , 即软熔带。温度继续升高 , 渣铁具有 了流动性 , 开始分离 , 渣滴 、 铁滴 通 过焦 炭 间 的空 隙 , 向下滴 落 】 。软熔 过 程包 括 很 多 的 物 理化 学 反 应 , 以影 响铁 矿 石 软 熔 性 能 的 因素 比 所 较多 , 如含 铁 品位 、 度 、 铁含 量 、 原性 、 石组 分 和显微 结构 等 。 碱 亚 还 脉
升温制 度 : 90o 1 - n一;0 ℃ 恒 温 3 i;0 0— 0 0o mi 90 C, C 0mn 90—10 10℃ ,0o ・ i~;10—10 ℃ , 1 C rn 10 a 40
5 ℃ ・ri a n~ ; 4 0~1 0 ℃ , 10 50 3 ・ i a r n一 ;5 0 —1 5 C , C ・ri 。 10 5 0 o 2o a n~