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【摘 要】 针对承德建龙特殊钢有限公司含铬型钒钛磁铁矿基础特性,包括:同化性、液相流动性、粘结相强度、连晶强度,给出承德建龙生产用物料基础特性的综合评价结果。为承德建龙钒钛磁铁矿烧结配矿提供理论基础。
【关键词】 钒钛磁铁矿;烧结矿;配矿;冶金性能
1引言
随着我国钢铁工业的快速发展,铁矿石资源日渐匮乏,高炉炼铁国产铁矿粉的比例近几年明显下降,钢铁生产的含铁原料发展成以国产进口两种资源的格局,使得烧结原料结构波动大,生产及不稳定。[2]因此,试验研究和认识铁矿粉的烧结性能及质量已经成为不可忽视的一个重要技术经济问题。当前形势下如何有效利用有限资源,准确获得产质量指标满足要求、经济性好的配矿方案和工艺参数,当物料发生变化时能够快速稳定烧结生产已经成为当下研究的重点。
2烧结原料的化学成分
试验用原料成分见表1。
3同化性测试
(1)实验方法
将实验所用的铁矿粉在110℃的烘箱内干燥3h后,磨制成小于100目的粉状,用电子天平称重后采用干粉压制法(压力为15MPa、时间为2min)压制成重量为0.8g,直径为8mm的试样小饼。
将化学纯试剂CaO采用干粉压制法(压力为15MPa、时间为2min)压制成直径为20mm,重量为2.0g的试样小饼。
将矿粉小饼置于CaO小饼的上方中心部位,一起放入微型烧结装置中,根据实验设定的升温曲线和实验气氛进行烧结。以铁矿粉与CaO小饼接触面上生成略大于铁矿粉小饼一圈的反应物为其同化特征,测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度,即最低同化温度。[1,3]
试验温度和气氛控制如表2所示。
(2)实验结果及分析
同化性能指铁矿石在烧结过程中与CaO的反應能力,它表征的是铁矿石在烧结过程中生成液相的难易程度。一般而言,铁矿石同化性越高,则在烧结过程中越易生成液相,但是,对于非均质烧结矿而言,基于对烧结矿的固结和烧结料层透气性的考虑,并不希望作为核矿石的粗粒矿石过分熔化以避免起固结骨架作用的核矿石减少,以及烧结料层透气性恶化而影响烧结矿的质量和产量。因此,要求铁矿石的同化性适宜。可通过测定铁矿粉与CaO接触面发生反应〔产生熔化特征)的温度和时间来确定各种烧结常用铁矿石的同化能力的强弱。
表3为承德建龙铁矿粉的同化温度,由表可知,四种钒钛矿粉的同化性排序为:铁马〉金汇通达≈铁成〉铁泰〉铁丰〉滦平建龙≈恒伟矿业〉远通矿业〉大阪通运≈滦平建龙〉建龙矿业;三种普通矿的同化性排序为:巴西粉〉马来西亚粉矿〉自溶粉。同类矿的同化性差距不大,普通矿的同化性明显高于钒钛矿。
同化性能也就是铁矿粉与氧化钙的反应能力,如果同化性弱则意味着不能形成低熔点的液相,也就不利于铁矿粉的液相粘结,就会导致烧结矿强度下降;同时由于铁酸钙的形成能力太低,也会影响烧结矿还原性的改善。但是同化性太强的话也不好,会在烧结过程中产生大连的液相,导致起固结骨架作用的核矿石减少合料层透气性恶化,从而影响烧结矿的产量。
4结论
结合试验及上述分析可知:11种钒钛矿粉中,建龙矿业的同化性能最好,其同化温度为1240℃,其同化性较好,三种普通矿中,最好的自溶粉其同化温度也有1320℃,同化性很差。烧结过程中液相粘结相的数量较少,这是烧结矿强度差的一个重要的原因。所以如需改善承德建龙烧结矿强度就要增加烧结过程中液相粘结相的数量而对承德建龙可行的方法就是适当提高建龙矿业、大阪通运和宝通的配比;11种钒钛料相比,远通矿业、恒伟矿业、滦平建龙和铁丰的同化温度略高,同化性较差但可根据实际情况适当搭配使用;四种钒钛粉铁马、铁泰、铁成和金汇通达,与三种普通矿的同化性能均很差,从同化性能角度考虑,应限制其在烧结料中的配比,尽量减少其使用量。
参考文献:
[1]罗果萍,孙国龙,赵艳霞.包钢常用铁矿粉烧结基础性能[J].过程工程学报,2008,(08):198-204.
[2]范晓慧.铁矿烧结优化配矿原理与技术[M].北京:冶金工业出版社.2013.
[3]阎丽娟,吴胜利,尤艺.各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法[J].北京科技大学学报,2010,(03):299-303.
【关键词】 钒钛磁铁矿;烧结矿;配矿;冶金性能
1引言
随着我国钢铁工业的快速发展,铁矿石资源日渐匮乏,高炉炼铁国产铁矿粉的比例近几年明显下降,钢铁生产的含铁原料发展成以国产进口两种资源的格局,使得烧结原料结构波动大,生产及不稳定。[2]因此,试验研究和认识铁矿粉的烧结性能及质量已经成为不可忽视的一个重要技术经济问题。当前形势下如何有效利用有限资源,准确获得产质量指标满足要求、经济性好的配矿方案和工艺参数,当物料发生变化时能够快速稳定烧结生产已经成为当下研究的重点。
2烧结原料的化学成分
试验用原料成分见表1。
3同化性测试
(1)实验方法
将实验所用的铁矿粉在110℃的烘箱内干燥3h后,磨制成小于100目的粉状,用电子天平称重后采用干粉压制法(压力为15MPa、时间为2min)压制成重量为0.8g,直径为8mm的试样小饼。
将化学纯试剂CaO采用干粉压制法(压力为15MPa、时间为2min)压制成直径为20mm,重量为2.0g的试样小饼。
将矿粉小饼置于CaO小饼的上方中心部位,一起放入微型烧结装置中,根据实验设定的升温曲线和实验气氛进行烧结。以铁矿粉与CaO小饼接触面上生成略大于铁矿粉小饼一圈的反应物为其同化特征,测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度,即最低同化温度。[1,3]
试验温度和气氛控制如表2所示。
(2)实验结果及分析
同化性能指铁矿石在烧结过程中与CaO的反應能力,它表征的是铁矿石在烧结过程中生成液相的难易程度。一般而言,铁矿石同化性越高,则在烧结过程中越易生成液相,但是,对于非均质烧结矿而言,基于对烧结矿的固结和烧结料层透气性的考虑,并不希望作为核矿石的粗粒矿石过分熔化以避免起固结骨架作用的核矿石减少,以及烧结料层透气性恶化而影响烧结矿的质量和产量。因此,要求铁矿石的同化性适宜。可通过测定铁矿粉与CaO接触面发生反应〔产生熔化特征)的温度和时间来确定各种烧结常用铁矿石的同化能力的强弱。
表3为承德建龙铁矿粉的同化温度,由表可知,四种钒钛矿粉的同化性排序为:铁马〉金汇通达≈铁成〉铁泰〉铁丰〉滦平建龙≈恒伟矿业〉远通矿业〉大阪通运≈滦平建龙〉建龙矿业;三种普通矿的同化性排序为:巴西粉〉马来西亚粉矿〉自溶粉。同类矿的同化性差距不大,普通矿的同化性明显高于钒钛矿。
同化性能也就是铁矿粉与氧化钙的反应能力,如果同化性弱则意味着不能形成低熔点的液相,也就不利于铁矿粉的液相粘结,就会导致烧结矿强度下降;同时由于铁酸钙的形成能力太低,也会影响烧结矿还原性的改善。但是同化性太强的话也不好,会在烧结过程中产生大连的液相,导致起固结骨架作用的核矿石减少合料层透气性恶化,从而影响烧结矿的产量。
4结论
结合试验及上述分析可知:11种钒钛矿粉中,建龙矿业的同化性能最好,其同化温度为1240℃,其同化性较好,三种普通矿中,最好的自溶粉其同化温度也有1320℃,同化性很差。烧结过程中液相粘结相的数量较少,这是烧结矿强度差的一个重要的原因。所以如需改善承德建龙烧结矿强度就要增加烧结过程中液相粘结相的数量而对承德建龙可行的方法就是适当提高建龙矿业、大阪通运和宝通的配比;11种钒钛料相比,远通矿业、恒伟矿业、滦平建龙和铁丰的同化温度略高,同化性较差但可根据实际情况适当搭配使用;四种钒钛粉铁马、铁泰、铁成和金汇通达,与三种普通矿的同化性能均很差,从同化性能角度考虑,应限制其在烧结料中的配比,尽量减少其使用量。
参考文献:
[1]罗果萍,孙国龙,赵艳霞.包钢常用铁矿粉烧结基础性能[J].过程工程学报,2008,(08):198-204.
[2]范晓慧.铁矿烧结优化配矿原理与技术[M].北京:冶金工业出版社.2013.
[3]阎丽娟,吴胜利,尤艺.各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法[J].北京科技大学学报,2010,(03):299-303.