烧结矿高温抗压强度及破损机理

论文摘要

烧结矿是高炉炼铁的主要原料之一,其强度的高低直接影响高炉顺行的程度,最终影响到生铁的产量和经济效益。实践表明,烧结矿强度高、粉末少、粒度均匀是保证高炉合理布料及获得良好料柱透气性的重要条件。本课题的第一项工作是烧结试验设备的开发。为了完善获得试样的手段,我们在模拟工作的基础上研制完成了一套小型烧结杯试验装置。该装置保留了烧结杯配碳和气流等特点,增加了边沿热补偿措施,能很好地模拟工业烧结生产条件。在此基础上大幅度减小了试验规模和劳动强度,便于获得大量数据和不同性质的烧结矿试样。第二项工作是烧结矿试样的制取和常规性质检验。使用小型烧结杯研究了不同工艺条件下的烧结矿质量。选择典型的产品及现场烧结矿制成抗压强度研究试样。第三项工作是使用可调气氛高温抗压试验机研究烧结矿抗压强度与温度和还原度的关系。重点检验了低温还原粉化温度范围内的强度变化,讨论了正硅酸钙相变及铁酸钙解体对烧结矿强度的影响。本论文对高炉内烧结矿的强度变化规律做出了较全面的描述,给出了烧结矿可能发生破碎或产生粉末的两个关键部位,讨论了不同烧结矿在高炉内发生破碎行为的可能性及其对高炉运行的影响。成果可应用于烧结矿质量的评价、烧结工艺的制定和高炉炼铁生产。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 烧结矿概述
• 1.1.1 铁矿石
• 1.1.2 烧结矿
• 1.2 基于铁矿粉的基础特性之优化配矿
• 1.2.1 矿石的高温基础特性
• 1.2.2 烧结优化配矿
• 1.3 烧结矿的主要性能指标
• 1.3.1 含铁品位
• 1.3.2 强度
• 1.4 影响烧结矿强度的传统因素
• 2 的含量'>1.4.1 铁矿粉中 SiO₂的含量
• 1.4.2 熔剂的质量
• 1.4.3 烧结矿中MgO 含量
• 1.4.4 原燃料粒度
• 1.4.5 烧结料层厚度
• 1.4.6 点火温度
• 1.4.7 垂直烧结速度
• 1.5 本课题的研究内容
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究手段
• 2 试验设备
• 2.1 小型烧结机
• 2.1.1 小型烧结机的开发、调试及研究
• 2.1.2 小型烧结杯装置及原理
• 2.1.3 小型烧结机试验步骤及过程
• 2.2 可调气氛高温抗压试验机
• 3 烧结矿抗压强度研究
• 3.1 烧结矿试样的准备
• 3.1.1 选样
• 3.1.2 试样制备
• 3.2 试验
• 3.2.1 烧结矿抗压试验
• 3.2.2 还原后烧结矿的高温抗压试验
• 3.2.3 还原度的测定
• 3.3 试验数据和分析
• 3.3.1 烧结矿化学成分分析
• 3.3.2 烧结矿高温抗压试验
• 3.3.3 烧结矿自不同温度降温至500℃后的抗压强度
• 3.3.4 烧结矿强度与温度和还原度的关系
• 3.3.5 烧结矿抗压强度随放置时间的变化
• 3.3.6 分析
• 4 烧结矿破损机理研究
• 4.1 烧结矿的强度异常降低现象
• 4.2 赤铁矿至磁铁矿还原过程的体积膨胀
• 4.3 铁酸钙的解体
• 4.4 正硅酸钙的晶型转变
• 4.5 烧结矿在高炉内的破损
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集