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钒钛磁铁烧结矿低温还原粉化严重一直是承钢高炉生产顺行的限制性环节。通过系统的试验和理论分析，研究了钒钛磁铁精粉烧结特点、钒钛磁铁烧结矿粉化机理、氯化钙抑制机理，在此基础上研制出了低氯抑制剂，提出了抑制还原粉化的新工艺。研究结果表明: 承德黑山、小营精粉是典型的高钛型和中钛型钒钛磁铁精矿粉。粒度偏粗，质地坚硬，表面光滑，亲水性差;含铁品位、SiO2含量比较低，FeO、TiO2和Al2O3含量高;熔点和同化温度高、液相流动性差，赤铁矿多，粘结相少，而且含有大量钙钛矿。造成了烧结困难，烧结矿转鼓强度低、冶金性能差，尤其是低温还原粉化性能不能满足高炉冶炼的要求。 与普通烧结矿比较，承德钒钛磁铁烧结矿的转鼓强度TI低15～20个百分点左右，RDI+3.15低40～50个百分点左右，RI指标一般在70％～80％之间;在试验范围内，改变碱度、燃料配比、MgO和TiO2参数对TI、RDI+3.15和RI指数影响不明显;粘结相的数量少近20个百分点，铁酸钙含量也少10个百分点左右，强度差;在相同的工艺条件下，钒钛磁铁烧结矿气孔多，气孔周围次生赤铁矿、骸晶状赤铁矿较多，还原时Fe2O3向Fe3O4转变产生应力较大;钙钛矿质地坚硬，无粘结作用，弥散分布于烧结矿中，当Fe2O3还原产生的裂纹达到钙钛矿时，应力集中，加剧了裂纹的扩展，对粉化起到了催化作用。钒钛磁铁烧结矿还原粉化的根本原因是Fe2O3还原产生的膨胀，粘结相数量少、质量差，此外烧结过程中产生的钙钛矿加重了烧结矿的粉化。因此造成钒钛磁铁烧结矿RDI+3.15远低于普通矿，严重影响了高炉的正常冶炼。 氯化钙抑制剂在钒钛磁铁烧结矿还原过程中没有与烧结矿中的物质组成新的氯的化合物。CaCl2在Fe2O3表面吸附能较大，对底层Fe、O电子结构的影响较大，Fe离子吸收了电子，O离子释放了电子，同时Fe-O键长变短，键能增加，结构紧密，使Fe2O3稳定，不易于相变及结构转变。从而，减缓了粉化速度、缓冲了膨胀力量。改善了低温还原粉化指标。动力学研究了CaCl2在Fe2O3表面的吸附特性，Ca在Fe2O3表面吸附能偏小，对底层Fe、O电子结构的影响偏小，CaCl2在Fe2O3表面吸附能与CaCl在Fe2O3表面吸附能相差无几，对底层Fe2O3结构的影响没有增加; 基于以上理论，研制的低氯抑制剂中氯元素含量仅为氯化钙抑制剂的50％左右，可使钒钛磁铁烧结矿的RDI+3.15从35.11％升高到92％以上，中温还原性能、荷重软化性能及熔滴性能与使用CaCl2抑制剂的烧结矿基本相同。 酸、碱料厚料层混合烧结温度在1193～1227℃之间，比普通料层烧结低87～173℃，1100℃熔融烧结时间延长，烧结矿中磁铁矿、铁酸钙含量高，赤铁矿、钙钛矿含量低。从矿物组成可知酸、碱料厚料层混合烧结克服了承德钒钛磁铁烧结矿钙钛矿含量高、次生赤铁矿多、优质液相铁酸钙少的缺点，大大提高了钒钛磁铁烧结矿的冶金性能。采用酸、碱料厚料层混合烧结技术以后，转鼓强度比普通烧结工艺提高了5个百分点左右，RDI+3.15提高35个百分点左右，而900℃的中温还原性能仍然能够稳定在75％左右。酸、碱料厚料层混合烧结生产的酸性球的还原性一般，RDI+3.15指标79.76％，酸性球的相对自由膨胀率RSI=11.17％。