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脉石中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)对酸性球团粉末和碱性球团粉末在回转窑中结圈行为的影响

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钢铁研究学报 2024年第1期36卷 33-43页

作者：杨永斌唐培垚王林杨永昇李骞姜涛中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

研究了脉石中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量对回转窑中酸性球团粉末和碱性球团粉末结圈行为的影响。利用压团、焙烧实验模拟回转窑中酸、碱性球团粉末的结圈,通过添加不同比例的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)分析纯试剂来模拟原料中脉石成分的变化,... 详细信息

研究了脉石中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量对回转窑中酸性球团粉末和碱性球团粉末结圈行为的影响。利用压团、焙烧实验模拟回转窑中酸、碱性球团粉末的结圈,通过添加不同比例的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)分析纯试剂来模拟原料中脉石成分的变化,对粉末固结物的抗压强度、显微结构进行分析,揭示碱度、SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量对球团粉末结圈行为的影响机制。研究表明:在相同条件下,碱性球团粉末的液相生成量和固结强度远大于酸性球团粉末。酸性球团粉末固结强度随SiO_(2)含量的增加呈现降低的趋势,而碱性球团粉末呈现先降低后升高的趋势;2种球团粉末的固结强度随Al_(2)O_(3)含量的增加均呈现先升高后降低的趋势。因此,在球团生产中,可以通过调整原料结构的方式,适当调整原料中的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)的含量,从而有效降低回转窑中的结圈现象。

关键词：回转窑结圈脉石酸性球团碱性球团固结强度

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碱性球团的落下强度与抗压强度的试验研究

碱性球团的落下强度与抗压强度的试验研究

作者：柳明旭东北大学

学位级别：硕士

烧结生产能耗高,CO2、NO、粉尘排放多。球团生产能耗为烧结的1/3-1/2,废弃物排放量约为烧结的13%。2017年冬季采暖季,部分钢铁公司被迫限产,实际上就是限制烧结产量和煤资源的使用并导致高炉炉料结构中烧结矿配比减少,因此需要改变炼铁... 详细信息

烧结生产能耗高,CO2、NO、粉尘排放多。球团生产能耗为烧结的1/3-1/2,废弃物排放量约为烧结的13%。2017年冬季采暖季,部分钢铁公司被迫限产,实际上就是限制烧结产量和煤资源的使用并导致高炉炉料结构中烧结矿配比减少,因此需要改变炼铁原料的生产模式。高碱度烧结易产生硅酸二钙等高熔点矿物,会导致烧结矿强度差。因此碱性球团的技术开发与应用具有十分重要的现实意义。本文以国内某大型钢铁企业提供原料为基础,通过使用圆盘造球机、马弗炉、电子式万能试验机等设备,进行碱性球团的试验研究。铁矿石为磁铁矿,分别以石灰石、生石灰调节球团碱度。膨润土配比2%,造球时间33min,焙烧温度为1200℃,焙烧时间30min。通过控制混合料预加水分、圆盘造球机单次用料量、混合料消化时间等参数,配合不同粒度、不同熔剂添加量、对球团生产中生球成球球团强度进行研究,探讨碱性球团的强度性能和影响因素。本文主要得出结论如下:(1)造球参数对生球强度的影响。a)适当提高混合料内预加水分可以提高生球强度,但过高时圆盘造球机难以控制球团尺寸。b)生球水分较低时,球团强度较低;水分过高,球团尺寸不易控制。c)铁矿粉粒度较细时,球团在生球成球强度均有所提高。生球表现不明显,成品球团强度提高比较明显。d)通过对不同球径尺寸的球团进行强度检测,球团直径越大,落下强度越低,但抗压强度得到提高,这是由于球体受力的特殊性导致的。本试验条件下,最佳的预加水分为5%,最佳的生球水分为8.0%-8.5%。该条件下,生球落下强度可达5.4次·0.5m-1,抗压强度可达9.6N·个-1。(2)熔剂种类对生球强度的影响。a)石灰石使碱性球团的生球强度降低,但碱度低于1.1时成品球团强度仍可达到2000N以上,可以制造出强度符合生产要求的球团。b)生石灰作为添加熔剂时,随着碱度的提高,生球强度随着碱度的提高而提高,这是由于水分子的偶极性导致Ca(OH)2与水分子正负吸引提高生球内部毛细粘结力。c)采用生石灰作为熔剂时,对预加水分的混合原料进行消化2h,生球落下强度和抗压强度均提高,这是由于水分与CaO有更充分的时间形成优良的粘结剂Ca(OH)2,但生产效率会有所降低。(3)成品碱性球团强度。a)以石灰石为熔剂时,随碱度升高,成品球团强度下降,其原因是碳酸盐分解导致球团孔隙增多和低强度硅酸盐矿物的生成所致。b)以生石灰为熔剂时,随碱度升高,成品球团强度下降,其原因、低强度矿物的生成及冷却结晶产生的孔隙所致。综上所述,添加不同种类熔剂对球团生球强度和成品球强度的影响规律和作用机理不同。根据本文的试验条件和结果建议最佳的碱性球团参数为:采用生石灰熔剂,消化2小时,预加水分5%,生球水分8.0-8.5%。该条件下,生球落下强度可达5.8次/0.5m-1,抗压强度可达10.2N·个-1,成品球团强度可达2000N。

关键词：炼铁原料碱性球团强度石灰石生石灰

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低质含镁原料制备碱性球团试验研究

矿冶工程 2024年第4期44卷 217-222页

作者：唐国成黄细聪路漫漫范宛惠张汉泉武钢资源集团湖北武汉430083 武钢资源集团鄂州球团有限公司湖北鄂州436000 武汉工程大学资源与安全工程学院湖北武汉430205

为查明利用低质含镁熔剂生产碱性球团的可行性,以武钢资源集团乌龙泉矿白互、轻烧料和轻烧白云石为镁质熔剂,通过造球、预热和焙烧试验,研究镁质熔剂种类及用量对成球行为、碱性球团预热、焙烧过程的影响。结果表明,使用白互熔剂为镁质... 详细信息

为查明利用低质含镁熔剂生产碱性球团的可行性,以武钢资源集团乌龙泉矿白互、轻烧料和轻烧白云石为镁质熔剂,通过造球、预热和焙烧试验,研究镁质熔剂种类及用量对成球行为、碱性球团预热、焙烧过程的影响。结果表明,使用白互熔剂为镁质熔剂时生球性能较优,碱度0.8时,两种配矿方案生球落下和抗压强度分别为4.1次/0.5 m和20.3 N/个、6.6次/0.5 m和22.3 N/个。各方案预热球强度、焙烧球强度随着镁质熔剂添加量增加呈先上升后下降的趋势,碱度0.6~0.8时,分别达到2620 N/个、2963 N/个。推荐白互和轻烧料作为镁质熔剂,碱度0.6~0.8时,可生产出满足工业要求的镁质碱性球团矿。

关键词：碱性球团镁质熔剂生球性能抗压强度

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高硅铁精矿碱性球团性能优化试验

烧结球团 2024年第5期49卷 31-38页

作者：张耀斌王磊王帅范建军李泽岩郭宇峰太钢集团岚县矿业有限公司山西吕梁033599 中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 太原钢铁(集团)有限公司技术中心山西太原030003

碱性球团的应用可提高球团矿入炉比例,能有效降低渣比、能源消耗,提高高炉利用系数、减少碳排放。本文通过研究碱度对高硅铁精矿球团制备的影响,明确采用链箅机—回转窑法生产高硅铁精矿碱性球团的最优工艺参数。试验结果表明:石灰石的... 详细信息

碱性球团的应用可提高球团矿入炉比例,能有效降低渣比、能源消耗,提高高炉利用系数、减少碳排放。本文通过研究碱度对高硅铁精矿球团制备的影响,明确采用链箅机—回转窑法生产高硅铁精矿碱性球团的最优工艺参数。试验结果表明:石灰石的成球性指数高于铁精矿;石灰石在生球内部均匀分布,无明显偏析现象;提高球团碱度后,生球的性能变化不大。提高预热温度能增大球团抗压强度;随着焙烧温度的提高,不同碱度焙烧球的抗压强度有所增大,且在各个焙烧温度点,基本呈现碱度越高,球团抗压强度越大的规律。在焙烧温度为1 230℃,焙烧时间为10 min时,各碱度焙烧球抗压强度均能达到3 000 N/P。在低碱度球团中,熔剂与铁精矿反应生成硅酸盐或钙铁硅酸盐矿物;在高碱度球团中,黏结相矿物转变为以铁酸钙为主。球团的还原膨胀率随着碱度的提高呈先升高后下降的趋势。当碱度为0.8时,球团还原膨胀率最大,超过了20%;当碱度大于1.0时,球团还原膨胀率低于10%。

关键词：高硅铁精矿碱性球团抗压强度冶金性能还原膨胀率

基于熔剂分布均质化概念的碱性球团配矿新模式

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中国冶金 2023年第7期33卷 73-80页

作者：田筠清孙大为李明钱瑞清牛行磊王鹏铖首钢集团有限公司技术研究院北京100041 首钢京唐联合有限公司炼铁作业部河北唐山063200

发展碱性球团生产、高炉实行高比例球团冶炼是铁前工艺绿色低碳发展的重要途径。碱性球团的固结过程比较复杂,在分析碱性球团的固结过程、理论计算碱性球团液相以及研究磁铁精粉与碱性熔剂反应能力的基础上,提出碱性熔剂分布均质化的概... 详细信息

发展碱性球团生产、高炉实行高比例球团冶炼是铁前工艺绿色低碳发展的重要途径。碱性球团的固结过程比较复杂,在分析碱性球团的固结过程、理论计算碱性球团液相以及研究磁铁精粉与碱性熔剂反应能力的基础上,提出碱性熔剂分布均质化的概念,并解释了其存在的3个逻辑层次和微观反映。分析表明,碱性球团在实现碱性熔剂均质化后能够获得更好的固结质量和冶金性能。首钢京唐球团基于碱性熔剂分布均质化概念的新型配矿模式生产实践表明,熔剂分布均质化后,球团固结质量保持在较高水平,成品球抗压强度超过3 200 N,还原膨胀率由16.5%降低至15.2%左右,还原度由86.72%升高至88.90%,低温还原粉化指数IRD+3.15小幅降低,熔剂分布均质化效果明显。

关键词：碱性球团熔剂分布均质化配矿模式固结质量冶金性能铁酸钙液相

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COREX用碱性球团制备及其预还原性能

矿冶工程 2016年第5期36卷 64-68页

作者：范晓慧吕均强陈许玲甘敏中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

研究了熔剂类型、碱度及原料铁品位对COREX用碱性球团预还原性能的影响。结果表明:生石灰能提高生球性能,铁品位对生球性能影响小。在基准热工制度下,碱度升高至0.8时,石灰石作熔剂的碱性球团抗压强度降低至2 812 N/个,生石灰作熔剂的... 详细信息

研究了熔剂类型、碱度及原料铁品位对COREX用碱性球团预还原性能的影响。结果表明:生石灰能提高生球性能,铁品位对生球性能影响小。在基准热工制度下,碱度升高至0.8时,石灰石作熔剂的碱性球团抗压强度降低至2 812 N/个,生石灰作熔剂的碱性球团的抗压强度升高至3 227 N/个;铁品位提高时,焙烧球抗压强度出现小幅升高。在预还原条件下,随着碱度升高,石灰石作熔剂的碱性球团RI升高,SI_2下降,RDI_(+3.15 mm)、RSI变化不大;生石灰作熔剂的碱性球团RSI、RI均有升高,RDI_(+3.15 mm)下降,SI_2较大;提高精矿铁品位能改善石灰石作熔剂碱性球团的预还原性能。其中以精矿b为原料、石灰石作熔剂、碱度0.8的球团,其预还原后的RDI_(+3.15 mm)>96.90%,RSI93.15%,SI_2碱性球团。

关键词：烧结球团 COREX 碱性球团抗压强度预还原

石灰石与铁矿粉混磨对碱性球团质量影响的研究

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烧结球团 2018年第2期43卷 33-36页

作者：田筠清青格勒刘长江张彦赵路遥首钢集团有限公司技术研究院北京100043 首钢股份公司炼铁部河北唐山064404

提出了一种生产碱性球团时处理碱性熔剂的方法,即通过石灰石与铁矿粉混合料湿磨的方法,对碱性熔剂进行处理。通过对配加不同比例的熔剂矿粉混磨料的铁矿粉进行造球性能与焙烧性能实验,研究了石灰石与铁矿粉混磨对球团质量的影响。研究... 详细信息

提出了一种生产碱性球团时处理碱性熔剂的方法,即通过石灰石与铁矿粉混合料湿磨的方法,对碱性熔剂进行处理。通过对配加不同比例的熔剂矿粉混磨料的铁矿粉进行造球性能与焙烧性能实验,研究了石灰石与铁矿粉混磨对球团质量的影响。研究结果表明,石灰石和铁矿粉混磨能够得到较细的粒度组成,表面活性增加;使用混磨料后,生球性能指标均有所提高,生球落下强度随着混磨料配比的提高而增加;焙烧球抗压强度能够满足生产要求。

关键词：碱性熔剂石灰石混磨粒度组成碱性球团成球性能焙烧性能

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使用石灰石生产低硅碱性球团矿试验

中国冶金 2018年第4期28卷 13-16,21页

作者：田筠清青格勒刘长江李永欣首钢集团有限公司技术研究院北京100043 北京首钢股份有限公司炼铁作业部河北唐山064404 北京首钢股份有限公司制造部河北唐山064404

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配... 详细信息

旨在研究通过使用石灰石生产低硅碱性球团矿,掌握石灰石作为碱性熔剂对造球、焙烧及焙烧球冶金性能的影响,探索适宜的工艺措施。结果表明,经过细磨处理的石灰石对生球性能有改善作用,生球落下和抗压强度有一定程度的提高;随着石灰石配比的升高,焙烧球抗压强度逐渐降低,提高焙烧温度能改善配加石灰石的球团矿抗压强度。在研究的矿粉条件下,球团矿碱度在1.00以下时,还原膨胀率较高,不能满足入炉要求;碱度达到1.00以上时,球团矿还原膨胀率降到20%以下。

关键词：碱性熔剂石灰石还原膨胀碱性球团

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程潮铁矿碱性球团试验研究

程潮铁矿碱性球团试验研究

作者：徐佳鑫武汉科技大学

学位级别：硕士

本试验探究程潮铁矿碱性球团最佳的配矿结构和球团碱度以及工艺条件，优化碱性球团的各项性能指标，尝试制备出优质的碱性球团矿。酸性球团工艺条件试验结果表明：在膨润土配比1.5%，润磨时间2min，润磨水分6%，造球时间12min，焙... 详细信息

本试验探究程潮铁矿碱性球团最佳的配矿结构和球团碱度以及工艺条件，优化碱性球团的各项性能指标，尝试制备出优质的碱性球团矿。酸性球团工艺条件试验结果表明：在膨润土配比1.5%，润磨时间2min，润磨水分6%，造球时间12min，焙烧温度1200℃，焙烧时间25min的条件下，可获得生球落下强度为9.2次/0.5m，生球抗压强度为21.3N/个，生球爆裂温度为435℃，熟球抗压强度为2640N/个的优质酸性球团矿。碱性球团工艺条件试验结果表明，在膨润土配比1.5%，润磨时间2min，润磨水分6%，造球时间12min，焙烧温度1250℃，焙烧时间30min的条件下：（1）添加3.0%的镁橄榄石制备碱性球团时，可获得生球落下强度为12.2次/0.5m，生球抗压强度为22.9N/个，生球爆裂温度为465℃，熟球抗压强度为2642N/个的碱性球团矿;（2）添加1.08%的白云石制备碱性球团时，可获得生球落下强度为6.4次/0.5m，生球抗压强度为18.1N/个，生球爆裂温度为420℃，熟球抗压强度为2692N/个的碱性球团矿;（3）添加3.7%的石灰石制备碱性球团时，可获得生球落下强度为4.9次/0.5m，生球抗压强度为15.2N/个，生球爆裂温度为465℃，熟球抗压强度为2625N/个的碱性球团矿;（4）添加2.25%的消石灰制备碱性球团时，可获得生球落下强度为11.9次/0.5m，生球抗压强度为23.8N/个，生球爆裂温度为417℃，熟球抗压强度为2643N/个的碱性球团矿。在最佳条件下制备的酸性球团矿的TFe品位为65.84%，在各自最佳条件下制备的镁橄榄石碱性球团矿、白云石碱性球团矿、石灰石碱性球团矿、消石灰碱性球团矿的TFe品位分别为65.12%，65.24%，64.42%，65.36%，能满足高炉冶炼对球团矿品位的要求，几种碱性球团矿的化学成分均较为理想。在最佳条件下制备的酸性球团矿的还原度为70.61%，在各自最佳条件下制备的镁橄榄石碱性球团矿、白云石碱性球团矿、石灰石碱性球团矿、消石灰碱性球团矿的还原度分别为83.50%，80.76%，84.58%，85.34%，与酸性球团矿相比，几种碱性球团矿的还原度均有所提高。对几种球团矿进行XRD分析，结果表明，焙烧固结时，球团内会形成铁酸钙或铁酸镁，减少了较难还原的铁橄榄石的生成量，这有利于球团还原度的提高。本研究所获得的试验数据能够为碱性球团矿的工业生产提供理论支持，从而创造更大的经济价值。

关键词：碱性球团镁橄榄石白云石石灰石消石灰