MgO对烧结矿质量影响的研究
MgO对烧结矿质量影响的研究
1 前言
为了研究MgO含量对烧结过程及烧结矿物理、化学性能等指标的影响。
针对我厂现有原料结构,于2013年开展了烧结矿MgO含量比对实验研究,通过控制烧结矿不同的MgO中心值,比较烧结过程参数及烧结矿物理、化学性能等指标的差异,研究分析烧结矿在不同的MgO含量下各参数、指标的变化,以期寻求最佳的MgO控制中心值,提高烧结矿质量。
2试验原料及方案
2.1 试验原料
试验用原料、燃料全部取自生产现场,各种原料的物化性能见表-1。
表-1 原料化学成分及中和矿配比%
2.2 试验方法
试验在ф300mm×600mm的烧结杯中进行,料层550mm,装料量52kg,点火负压13.0kPa左右,液化气点火,点火温度1000~1100℃,点火时间1.5min,然后进行抽风烧结,烧成的烧结矿经破碎,置于2m高度连续落下3次,筛分后+5mm部分为成品矿,-5m部分为返矿,成品矿按ISO标准测定转鼓指数。
2.3 试验方案
试验方案见表-2,在确定碱度R中心值不变的情况下,通过调整生石灰及轻烧白云石配比,控制烧结矿MgO含量中心值由1%至4%,以0.5%的含量递进。
表-2 烧结矿MgO含量试验方案如下
3试验结果与分析
3.1 试验结果
表-3 烧结矿MgO含量试验参数、指标一览表
3.2 试验分析
3.2.1 烧结速度及利用系数
图-1 烧结速度及利用系数
由图-1可以看出,随着MgO含量的提高,烧结速度及利用系数都随之上升,在MgO含量为3.06%时达到峰值,分别为27.39mm/min及1.72t/m2.h,之后逐步下降,在MgO含量为4.05%时降到27.16mm/min及1.69t/m2.h。
3.2.2 烧结固体燃耗
图-2 烧结固体燃耗
由图-2可以看出,随着MgO含量的提高,烧结固体燃耗随之下降,在MgO含量为2.58%时降至最低的54.34kg/t,之后随着MgO含量的继续提高,烧结固体然耗明显上升,在MgO含量为4.05%时,达到了55.35kg/t。
3.2.3 烧结矿物理性能
图-3 烧结矿物理性能
由图-3可以看出,随着MgO含量的提高烧结矿转鼓指数及成品率都随之提高,同样在MgO 含量在2.58%时达到最高,分别为69.33%及87.55%,之后逐步下降,在MgO含量为4.05%时分别降至67.33%及86.23%。
同时-10mm(落下指数)随着MgO含量的提高而逐步降低,在MgO含量为2.58%时降至27.87%,之后继续提高MgO含量,-10mm(落下指数)反而提高,最高在MgO含量为4.05%时提高到了29.46%。
3.2.4 烧结矿化学成份
图-4 烧结矿化学成份
由图-4可以看出,随着MgO含量的提高,烧结矿FeO及SiO2含量都随之下降,但下降幅度不是很大,随着MgO含量由1.14%上升到4.05%,烧结矿FeO下降了1.04%,SiO2下降0.22%。
4结论
本次试验主要是研究了MgO含量对烧结过程和烧结矿物化性能的影响,控制好烧结矿中MgO的含量有利于改善烧结各项质量、能耗指标。
MgO的含量在一定的范围内(1.5℅-2.5℅)时,随着MgO值的增加烧结矿各指标均有所提高。
实验证明MgO含量在2.5%左右时烧结各项质量、能耗指标达到最佳值。
本次试验没有对烧结矿冶金性能进行研究,后续将进一步研究烧结矿的冶金性能。
影响烧结矿强度的因素分析及改进措施
烧结强度攻关分析一、影响烧结矿强度的因素分析1、烧结矿中FeO含量:过高直接还原增加,过低强度不好;碳高时容易还原生成FeO,形成强度很好但还原性很差的铁橄榄石和钙铁橄榄石,因此生产时既要保证有一定的还原性,又要保证机械强度。
2、烧结矿化学成份:MgO、Al2O3的影响。
3、烧结混合料混匀程度:圆筒混合机中的三种运动状态——翻动、滚动、滑动,其中滑动对混料是没有效果的,需要控制;混合后碳粒的存在形式有三种——被矿粉包裹在中心形成的颗粒、与矿粉一起包裹在核表面形成的颗粒、单独存在的颗粒,因此要防止第一、三种状态,产生第二种混合颗粒。
4、烧结矿烧结工艺参数:点火温度1150~1250℃等;5、烧结矿的碱度:根据烧结矿强度分析,碱度在1.7~1.8时强度最好,加入的生石灰起粒化促进剂的作用。
6、固相反应有利于提高烧结矿的强度质量:在高碱度烧结条件下,主要是产生铁酸钙,甚至是铁酸二钙,铁酸三钙,都有较好的强度和还原性。
7、抽入的空气温度越低,抽风速度越快,则烧结矿气孔越薄,强度也就较差。
8、原料成分和矿相的影响:软熔温度的影响,结晶水的影响,粒度比例的影响。
二、【小知识】降低烧结矿FeO 对提高烧结矿产、质量和高炉生产有什么好处?烧结矿中FeO不是单独存在的,由于燃烧层高温的作用,使很大一部分FeO 与SiO2和CaO结合生成铁橄榄石和钙铁橄榄石。
此物质较多的烧结矿呈多孔蜂状,具有一定的强度但发脆,此种物质还原性很差。
该物质生成温度高,需配碳也多,也起烧结燃烧带变宽,阻力增大,影响烧结机台时产量提高。
同时由于生成温度高,因而燃料消耗也多,据日本试验和生产的经验数据统计,烧结矿FeO 增减1%,影响固体燃料消耗增减2~5kg/t。
对高炉的影响也是很大的,根据生产统计数据和经验数据表明,FeO 波动1%,影响高炉焦比1~1.5%,影响产1~1.5%。
因此在保证烧结矿强度的情况下,应尽量降低烧结矿FeO。
现在我国重点厂烧结矿FeO在10%左右,有个别厂达到7%。
MgO对烧结矿质量影响的研究
MgO对烧结矿质量影响的研究1 前言为了研究MgO含量对烧结过程及烧结矿物理、化学性能等指标的影响。
针对我厂现有原料结构,于2013年开展了烧结矿MgO含量比对实验研究,通过控制烧结矿不同的MgO中心值,比较烧结过程参数及烧结矿物理、化学性能等指标的差异,研究分析烧结矿在不同的MgO含量下各参数、指标的变化,以期寻求最佳的MgO控制中心值,提高烧结矿质量。
2试验原料及方案2.1 试验原料试验用原料、燃料全部取自生产现场,各种原料的物化性能见表-1。
表-1 原料化学成分及中和矿配比%2.2 试验方法试验在ф300mm×600mm的烧结杯中进行,料层550mm,装料量52kg,点火负压13.0kPa左右,液化气点火,点火温度1000~1100℃,点火时间1.5min,然后进行抽风烧结,烧成的烧结矿经破碎,置于2m高度连续落下3次,筛分后+5mm部分为成品矿,-5m部分为返矿,成品矿按ISO标准测定转鼓指数。
2.3 试验方案试验方案见表-2,在确定碱度R中心值不变的情况下,通过调整生石灰及轻烧白云石配比,控制烧结矿MgO含量中心值由1%至4%,以0.5%的含量递进。
表-2 烧结矿MgO含量试验方案如下3试验结果与分析3.1 试验结果表-3 烧结矿MgO含量试验参数、指标一览表3.2 试验分析3.2.1 烧结速度及利用系数图-1 烧结速度及利用系数由图-1可以看出,随着MgO含量的提高,烧结速度及利用系数都随之上升,在MgO含量为3.06%时达到峰值,分别为27.39mm/min及1.72t/m2.h,之后逐步下降,在MgO含量为4.05%时降到27.16mm/min及1.69t/m2.h。
3.2.2 烧结固体燃耗图-2 烧结固体燃耗由图-2可以看出,随着MgO含量的提高,烧结固体燃耗随之下降,在MgO含量为2.58%时降至最低的54.34kg/t,之后随着MgO含量的继续提高,烧结固体然耗明显上升,在MgO含量为4.05%时,达到了55.35kg/t。
MgO对烧结过程及烧结矿性能影响的试验研究
i n v e s t i g a t i o n , a n d i t i s r e g a r d e d t h a t t h e r e a s o n a b l e Mg O c o n t e n t( W f Mg O ) )i n s i n t e r e d o r e s h a l l b e 2 . 5 %.
3 1 . 3 4 3 0 . 5 3 2 9 . 4 2 2 7. 8 7 2 8 33 2 8. 8 9 2 9 . 46
试验 用原 料理 化 性能及 配 矿 比例见 表 1 。 2 . 2 试 验 与数 据统 计 试 验 在 3 0 0 mm烧 结 杯 中进 行 ,料 层 6 0 0 m m,点 火 进 行 抽风 烧 结 ,测定 烧 成 的 烧 结矿 落 下 指数 、转 鼓 指 数 及 粒 度 组 成 ,做 化 学 成 分 分 析 ,并 测 定 低 温还 原 粉 化 率 、还 原 度 及 熔 滴 性 能等 冶金性 能 数据 。 具体 试 验方 案 见表 2 ,在 保证 原 料结 构 以及
2 l 每 镰 _ 、 荨
l ■
Mg O对烧结过程及烧结矿性能影响的试验研究
张 中中 阮志勇 罗秀传 王子宏 陈伟 兰
摘 要 :试验 研 究 Mg O 对 烧 结过 程 及 烧 结矿 性 能的 影 响程 度 ,认 为烧 结 矿 中合理 的 Mg O 含 量
( w f Mg O) )为 2 . 5 %。
M g O 含 量是 烧结 矿质 量 的 主要控 制 指标 。对 高 炉 冶 炼 而 言 ,适 量 的 Mg O可 以改 善 炉 渣 的 流 动 性 、稳 定 性 及 冶 金 性 能 ,同 时 ,炉 渣 镁 铝 比 ( m( Mg O ) / m( A 1 0 3 ) ) 对 高 炉 冶炼 过 程 、脱 s反 应 都 有 很 大 影 响 。历 年 来 ,针对 烧 结 矿 中 Mg O含 量 对 烧 结 过 程 、烧 结 矿 理 化及 冶 金 性 能 影 响 的 研 究 较 少 ,烧 结 矿 Mg O含 量 的控 制 多 以控 制 矿 石 A 1 : 0 含 量 及 炉渣 镁 铝 比为 主 。因此 ,柳钢 于
烧结矿降低MgO含量试验研究
减少 Mg+ 。取代 F2 或进入磁铁矿八面体的数量 , e +
促进磁铁矿氧化成赤铁矿 , 并有利于烧结矿铁酸盐
矿 物 的生成 , 而提高 烧结矿 的强度 。 进
() 5 根据以前 的试验 , 定了在 烧结矿 中降低 确 Mg O含量 , 在球 团矿 中提高 Mg O含量 , 保证高炉
炉渣中 Mg O含量不小于 8 的试验方案。经计算
后将球团矿 Mg O含量控制在 2 5 . 左右 , 烧结停用 白云石使烧结矿中的 Mg O从原来的 2 5 ~3o . 。 A o
降 到 15 . 20 。 A~ . o A o
度, 提高硅酸盐熔体的结 晶能力, 减少玻璃质含量。
中图分 类号 : F 4 . T 0 64
的, 这与苏钢的历史经验 比较吻合 。
。 j
1 概 述
根 据 苏 钢 经 验 在 生 产 自熔 性 高 硅 烧 结 矿 ( SO2> 55 , TF ) 5 , 度 18左 右 ) w(i ) 。 叫( e< 6 碱 . 时 , 25 ~4 的 Mg 能 促 进烧 结矿 中 生成 含 含 . O Mg 的结 晶能力 强 的低熔点 矿物 , O 从而 改 变矿 物组 成 和矿 相结构 及 还原 时的稳定 性 。但 近 年来 在降低
第 5期
洪
卫 : 结矿降低 Mg 烧 O含量试验研 究
续表 1
3 试验数据 ( 1 ) 表 ~4
表 1 原 料化 学成 分 /
注: 巴西 1 为第一 阶段使用 。巴西 2为第二阶段使用 。
表 2 基准期烧结配料方案
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
度降低 2 5 . 基本吻合 。
4 试 验 结 果 分 析
MgO对烧结矿性能的影响
随 Mg O含 量 的增加 , 烧结 矿 的强度 呈先增 加后
降低 的趋 势 , Mg 当 O含 量 为 2 3 时 烧结 矿 的 转鼓 .%
强度 最 高 , 到 6 . 2 ( 时 抗磨 指 数取 得 最 低 值 达 78% 此
5 8 % ) .2 。
根据 试验 方案 对 每个 烧 结 试 样 进 行 实 验 , 结 烧
l n eofM O on e n sn e r pete n l e fue c g c tnto itr p o ris a ayz d. Th c tnts oud b o tol d w i n 2.3 e c n e one h l e c nr l t e hi p r e t u d rprs n on ii n o iSte . n e e e tc d to fSh e 1
Ⅱ帆
UENCE g ON I ER ROPERTⅢ S OF M O S NT P
Zh o J n o g a iln
( e h iu p  ̄ n ,S i ah a gI n a d Sel o a y S ia h a g H b i 0 0 3 ) T c nq eDe a me t h i u n r n t mp n , h i u n , e e , 5 0 jz o eC jz 1
0 03 ) 5 0 1
摘要: 介绍 了 控 制烧 结 原 料 中 Mg O含 量 进 行 的烧 结 杯 试 验 , 析 了 Mg 分 O含 量 对 烧 结 矿 性 能 指 标 的 影 响 , 石钢 目前 的原 燃 料 条件 下 , O含 量 应 控 制 在 2 3 。 在 Mg .% 关 键词 : O; 结 矿 ; 能 ; 响 Mg 烧 性 影 中 图分 类号 :F 4 . T 064 文 献标 识码 : B 文章 编号 :0 6— 0 8 2 0 )5—02 0 10 50 ( 08 0 02— 4
w(MgO)对含钒、钛烧结矿强度和烧结过程的影响
吕 庆 ’李福 民 王文 山 胡宾 生 , , ,
(.河 北 理 工 大 学 冶 金 与 能 源 学 院 ,河北 唐 山 0 3 0 ;.承德 钢 铁 股份 有 限公 司 1 6092
烧结厂 , 河北 承德 0 7 0 ) 6 0 2
摘 要 : 究 了 ( O) 承 钢 含 钒 、 烧 结 矿 的 矿 物 组 成 、 物 结 构 、 结 矿 强 度 和 烧 结 过 程 的 影 响 , 研 Mg 对 钛 矿 烧
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20 0 7年 2月
钢 铁 研 究
Re e rh 0 r n & S e l s a c n Io t e
F b 0 7 e .2 0
第 3 5卷 第 1 期
Vo . 5 NO 1 ・ 5 ・ 13 .
( O) 含 钒 、 烧 结矿 强度 和烧 结 过 程 的影 响 Mg 对 钛
(hj ) na
Ab ta t sr c :Th sp p rsu ist eefcsO M g i a e t d e h fe t fw( O)o h n r l o o iin,s r t n t emi e a mp sto c tu —
t e a s r ngt o v n d u -ia i ur nd t e h f a a i m— t n um snt r a we l s i e i pr c s a Che g— t i e S l a snt rng o es t n‘
不同MgO含量对烧结矿质量的影响
2007年 第 1 期
河 南 冶 金 · 9·
表 4 原料的粒度组成
%
品种
酸性精粉 碱性精粉
澳矿 扬迪矿 巴西 麦克 高镁粉 煤粉
+ 5mm
0 4. 95 25. 92 47. 59 16. 39 19. 73
0 0
3. 2 - 5mm
烧结试验原燃料由石钢提供 ,共用 6种含铁原
CaO的比值有关 ,当 MgO和 CaO的比值大于 0. 6时 , 料 ,熔剂为白灰和高镁粉 ,燃料用煤粉 。所用原料成
强度随着 MgO含量增加而升高 ,当 MgO 和 CaO 的比 分的化学成分见表 1、表 2、表 3、表 4:
表 1 原料的化学成分
%
原料
烧结矿粉化指标 RD I+ 3. 与 15mm M gO 含量的变化 关系如图 3所示 ,烧结矿冶金性能的试验结果见表 7。
图 1 转鼔指数与 M gO含量的关系曲线
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EFFECT O F D IFFERENT CO NTENTS O F M gO O N S INTER QUAL ITY
Ke Haibin Zhang Yuzhu W ang L ili Xing Hongwei ( Hebei Polytechnic University)
ABSTRACT According to local materials of Shigang, The relations amongMgO with cold strength and metallurgical p roperties of sinter are described in this paper. The results showed thatMgO had an obvious influence, the feasible contents ofMgO was 2. 3%. A s the addition ofMgO, melting p roperty and the granularity of sinter and anti - pulverization in low - temperature reduction were imp roved. And then, the sinter strength and metallurgical Property reduced obviously when the Mgo content increased. KEY WO RD S Sinter M gO M etallurgic performance
烧结矿的矿物组成与结构及其对烧结矿质量的影响
赤铁矿
磁铁矿 铁橄榄石 (CaO)•(FeO)2-x•SiO2
91.5
95.5 2.7
—
— 3.7
—
— 14.0
49.4
25.5 5.0
x=0.3
x=0.6 x=0.8 x=1.2
—
— — —
—
— — —
—
— — —
11.2
11.4 12.3 12.1
CaO•2Fe2O3
CaO•Fe2O3 2CaO•Fe2O3 4CaO•Al2O3•Fe2O3
燃料用量和烧结温度适宜,液 相生成适度,烧结矿的还原性 好、强度高
宏观结构
燃料配比多,烧结温度 高,液相生成多,粘度 小;烧结矿的孔壁和表 面显得光滑;强度和还 原性均较差
粗孔蜂窝 状结构
石头状结 构
燃料配比更多,烧结温度 过高时,产生过熔现象; 孔隙度很低,强度尚好, 还原性较差
烧结矿的显微结构
烧结矿的显微结构是指在显微镜下所观察到的烧结矿矿物
结晶颗粒的形状、相对大小及他们相互结合排列的关系
熔化温度高,比周围其它矿物结晶
烧结矿的矿物组成与结构及其对烧结矿质量的影响
1. 烧结矿碱度由1.7提高到
2.0时,铁酸钙的含量由 34.12%提高到45.54%。
2. 赤铁矿和磁铁矿明显减
少,硅酸盐的含量变化 不大。磁铁矿的含量由
26.64%下降到15.46%。
3. 烧结矿的强度和还原性 烧结矿矿物组成随碱度的变化 得到改善。
配碳量
1.配碳量决定烧结的温度、 气氛性质和烧结速度,因而 对烧结矿的矿物组成和结构 影响很大。 2.铁酸钙的含量随着配碳量 的升高呈现出先升高后降低 的趋势,在配碳量在4%~5% 范围内达到最大,超过此范 围,再提高配碳量,铁酸钙 含量下降。 3.随着配碳量的增加,硅酸 不同配碳量对烧结矿矿物组成的影响 盐粘结相明显增加。
CF
粗板片状铁酸钙
烧结矿的矿物组成
烧结矿的结构
矿物组成与结构对强度和还原性的影响 影响烧结矿矿物组成与结构的因素
提高烧结矿质量的途径
烧结矿的矿物组成与显微结构对强度的影响
烧结矿的强度是受多种因素所影响的
矿物组成 矿物的机械强度
烧结矿的显微结构
烧结矿强度
矿物的不同膨 胀系数
烧结矿组分的多少
烧结矿中主要矿物的机械强度
烧结矿中常见硅酸盐矿物的抗压强度
矿物名称 镁黄长石 煤蔷薇辉石 钙铁橄榄石 抗压强度(kg/mm2) 23.827 19.815 19.444 矿物名称 铝黄长石 钙铁辉石 硅灰石 抗压强度(kg/mm2) 12.963 11.882 11.358
钙镁橄榄石
16.204
枪晶石
6.728
铁黄长石、镁黄长石和镁蔷辉石的抗压强度较高。烧结矿中强度好的粘结相多, 烧结矿的强度就可以改善些;反之,若以强度差得组分为主要粘结相,烧结矿 的强度就降低。
烧结矿不同碱度、MgO及SiO2试验研究
下 温度不 断升高 , 滴下 量 逐 渐 减 少 。 4 2 So 含 量 的 影 响 . i2
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20 02年第 3 期
马
钢
技
术
5
数 由 6 .0 4 8 %升 高 到 6 .0 , 结 成 品 率 亦 77 % 烧
烧 结 矿 的碱 度 、 o及 so Mg i=含 量 水 平 是 直 接 影 响 烧 结 矿 品位 、 度 、 量 及 其 冶 金 性 强 产
表 1 各 组 试 验 因 素 的 水 平
%
能 的 重 要 因 素 。 为 了解 其 变 化 对 烧 结 生 产 技 术 指 标 产 生 的 影 响 , 们 在 烧 结 试 验 室 开 展 我 了 烧 结 矿 不 同 Mg So o、 i2含 量 及 不 同 碱 度 水
素 的水 平 见 表 1 。
的强 度 指 标 也 得 到 改 善 , 当碱 度 从 16 .5升 到 20 .5时 , 结 矿 转 鼓 指 数 也 从 6 .9 提 高 烧 53%
到 6 .8 。 这 主 要 是 因 为 碱 度 提 高 后 , 78% 烧鼓 指 数 的 影 响 。 在 烧 结 矿 成
碱 度 一 定 条 件 下 , 着 so 含 量 增 加 , 结 随 i2 烧 矿 粘 结 相 增 加 , 度 指 标 变 好 。 当 烧 结 矿 强 SO 含 量 从 4 8 %提 高 到 5 1 % 时 , 鼓 指 i2 .0 .5 转
4 烧 结 试 验 结 果 及 分 析
烧结矿化学成 分分析 及 试验结 果见 表 2
和 表 3 冶金 性 能 试 验 结 果 见 表 4和 表 5 。 。
4 1 烧 结矿 碱 度 的 影 响 .
由第 一 、 二 和 第 三 组 构 成 不 同 烧 结 矿 第
