碱度影响俄罗斯钒钛磁铁矿烧结性能的研究

碱度影响俄罗斯钒钛磁铁矿烧结性能的研究

论文摘要

烧结矿的产量高低和质量好坏直接影响着高炉冶炼,而烧结用铁矿粉的烧结基础特性对烧结矿的冶金性能有着基础性的影响,而碱度对烧结工艺以及烧结矿冶金性能有着重要的影响。为进一步提高烧结矿质量,必须先对烧结用铁矿粉的烧结基础特性进行研究,在此基础之上进行碱度对烧结工艺以及烧结矿冶金性能的影响的研究以寻找适宜现有工艺条件的最佳碱度并对其进行相应机理研究。本试验以国内某钢厂现场用的俄罗斯钒钛磁铁粉和国产混合粉为研究对象,研究两种铁矿粉的烧结基础特性,并考察碱度对烧结工艺及烧结矿冶金性能的影响。在实验室条件下,进行了俄罗斯钒钛磁铁粉和国产混合粉的烧结基础特性研究。通过试验考察了两种铁矿粉的同化性能、液相流动性、粘结相自身强度、连晶固结强度以及熔点特性。试验结果表明:国产混合粉同化温度较低(1291℃)、液相流动性较好(流动性指数4.20)、粘结相自身强度高(2010N/试样),连接固结强度较好(抗压强度622N/试样);俄罗斯钒钛磁铁粉同化温度高(1335℃)、液相流动性差(流动性指数1.95)、粘结相自身强度弱(抗压强度小于450N/试样)、连晶固结强度差(抗压强度365N/试样)。在实验室条件下,通过试验考察了俄罗斯钒钛磁铁粉以及国产混合粉的颗粒学性质以及化学成分并进行了不同碱度的烧结杯试验。通过试验考察了碱度对烧结工艺参数、烧结矿常温强度的影响。烧结试验结果表明:国产混合粉,粒径较大,粒度较粗,且有长棱状易于制粒成球,铁品位较高;俄罗斯钒钛磁铁粉属于中钛高铬型钒钛矿粉,粒径较小、粒度较细,制粒性能一般,需通过改进制粒工艺提高其成球率。对选定的40%俄罗斯钒钛磁铁粉+20%国产混合粉配比,在碱度1.9-2.7范围内,当料层高度不变时,随着碱度提高,烧结时间变短,垂直烧结速度加快;烧结矿的烧成率和10mm成品率下降;转鼓指数先下降后升高;耐磨指数不断下降,耐磨性提高,烧结杯利用系数总体上呈增加趋势。根据以上试验结果,综合考虑目前现场原、燃料以及现有工艺条件下,从综合指标以及工艺稳定性出发选用俄罗斯钒钛磁铁粉配加国产混合粉作为烧结用铁矿粉,对选定的40%钒钛+20%国产混合粉配比烧结矿应在现有基准碱度2.1基础上相应提高碱度到2.5-2.7之间,但随着碱度的提高,烧结矿全铁含量将下降为保证入炉烧结矿全铁品位,碱度不适宜太高。另外R=2.5时,烧结矿落下强度最好。故碱度可在现有基准2.1基础上提高到2.5。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 烧结简介
  • 1.1.1 烧结矿分类
  • 1.1.2 烧结的目的及意义
  • 1.1.3 国内外烧结发展概况
  • 1.2 钒钛磁铁矿特性
  • 1.2.1 钒钛磁铁精矿
  • 1.2.2 钒钛磁铁精矿烧结矿的矿物组成
  • 1.2.3 钒钛烧结矿的性质及其影响因素
  • 1.3 碱度对钒钛烧结矿烧结性能的影响
  • 1.3.1 碱度对钒钛烧结矿固相反应的影响
  • 1.3.2 碱度对钒钛烧结矿液相反应的影响
  • 1.3.3 碱度对钒钛烧结矿冷凝固结过程影响
  • 1.3.4 碱度对钒钛烧结矿的矿物组成的影响
  • 1.4 本研究的主要内容及意义
  • 1.5 本文的创新点
  • 第2章 铁矿粉烧结基础特性研究
  • 2.1 铁矿粉烧结基础特性及其对烧结过程的影响
  • 2.1.1 同化特性及其对烧结过程的影响
  • 2.1.2 液相流动特性及其对烧结过程的影响
  • 2.1.3 粘结相强度及其对烧结过程的影响
  • 2.1.4 连晶特性及其对烧结过程的影响
  • 2.2 微型烧结法简介
  • 2.2.1 烧结气氛的模拟
  • 2.2.2 烧结温度模拟
  • 2.3 试验设备与原料
  • 2.3.1 试验设备
  • 2.3.2 试验原料
  • 2.4 同化性能
  • 2.4.1 测试方法
  • 2.4.2 试验结果及分析
  • 2.5 液相流动性
  • 2.5.1 试验方法
  • 2.5.2 实验结果与分析
  • 2.6 粘结相强度
  • 2.6.1 试验方法
  • 2.6.2 试验结果及分析
  • 2.7 连晶强度
  • 2.7.1 试验方法
  • 2.7.2 试验结果与分析
  • 2.8 铁矿粉熔点、熔速性质
  • 2.8.1 试验部分
  • 2.8.2 试验结论
  • 2.9 小结
  • 第3章 碱度对俄罗斯钒钛烧结矿烧结工艺及冷态冶金性能影响
  • 3.1 试验原料
  • 3.1.1 含铁料
  • 3.1.2 熔剂
  • 3.1.3 燃料
  • 3.2 铁矿粉的颗粒性质
  • 3.2.1 铁矿粉的颗粒几何性质
  • 3.2.2 颗粒分析设备以及原理
  • 3.2.3 颗粒分析结果及分析
  • 3.3 铁矿粉的化学组成分析
  • 3.4 强化制粒研究
  • 3.5 烧结杯试验
  • 3.5.1 试验方案
  • 3.5.2 试验设备
  • 3.5.3 试验流程
  • 3.6 烧结产品冶金性能检测方法和装置
  • 3.6.1 落下强度及粒级分布检测
  • 3.6.2 转鼓强度
  • 3.7 试验结果及分析
  • 3.7.1 试验结果
  • 3.7.2 试验结果分析
  • 3.8 俄罗斯钒钛磁铁烧结矿的显微结构分析
  • 3.9 结论
  • 第4章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文
  • 相关论文文献

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