基于工藝礦物學的燒結礦低溫還原粉化機理研究
發(fā)布時間:2021-06-23 12:08
目前由于國內鐵礦石資源緊缺,燒結原料中大量低品位、高鋁、含鈦型鐵礦石及復合造塊技術的引入,導致燒結礦低溫還原粉化嚴重,進而影響了高爐順行。課題組基于此研究背景,結合現(xiàn)場燒結礦的低溫還原粉化性能,通過對礦相結構形成過程的分析,探究了礦相結構對低溫還原粉化性能的影響機理。針對現(xiàn)場燒結礦礦相結構的研究發(fā)現(xiàn),兩種燒結礦(1#和2#)均主要由抗壓強度較好的磁鐵礦、赤鐵礦和鐵酸鈣等礦物組成,具有良好且相似的轉鼓指數(shù)。1#燒結礦的顯微結構較均勻,交織熔蝕-熔蝕結構所占比例高達90%以上;2#燒結礦結構相對不均勻,由70%的交織熔蝕結構、30%的粒狀結構和骸晶結構等組成;骸晶狀、粒狀赤鐵礦的大量發(fā)育和結構的不均勻性,致使2#燒結礦抗低溫還原粉化的能力明顯較1#燒結礦弱。針對燒結礦礦相結構形成機理的研究發(fā)現(xiàn),實驗室自制磁鐵礦型和赤鐵礦型兩種類型的高堿度燒結礦,礦相結構形成過程均相似,隨溫度梯度的變化大體分為9個期次、6種結構出現(xiàn):粉末狀結構(900℃)→膠結狀結構(1150℃)→熔融狀結構(1280℃)→斑狀結構(1400℃)→粒狀結構(1350℃)→熔蝕結構(初期1280℃)→熔蝕結構(中期1200℃...
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
燒結過程料層分層示意圖
圖 2 燒結料各組成間的固相反應示意圖2 Sketch map of reactions between solids in sin開始溫度遠低于反應物熔點或系統(tǒng)低散作用的溫度一致,稱為泰曼溫度。0.4Tm、鹽類 0.57Tm、硅酸鹽類 0.8~;固相反應速度隨著溫度的提高而加間的固相反應開始溫度示于表 1[8-9]:表 1 固相反應開始溫度1 Initial temperature of different solid phase re固相產物 固相產物Fe2O3在 SiO2中的固溶體 2FeO·SiO2CaO·Fe2O350MgO·Fe2O3CaO·Fe2O3
對現(xiàn)場燒結礦的低溫還原粉化影響規(guī)律。(3)采用分析純配制若干不同類型、不同堿度梯度的燒結礦樣品,設置不同溫度梯度在馬弗爐進行燒結。并對燒結后的各個代表性樣品進行礦物種類、結晶形態(tài)、晶體發(fā)育及分布特征等礦相方面的定量統(tǒng)計。(4)縱向分析:探究燒結礦在不同溫度梯度的礦相結構特征,總結礦相結構隨溫度的變化過程,探討礦相結構的形成機理,查明雛晶/骸晶狀金屬相(赤鐵礦和磁鐵礦)的形成過程,尋找最佳礦相結構及其成礦溫度。(5)橫向分析:探究堿度對礦相結構特征的影響,統(tǒng)計鐵酸鈣粘結相、雛晶骸晶狀金屬相等重點礦物隨堿度的變化情況,找出礦相結構隨堿度的變化規(guī)律。(6)在上述礦相結構機理的研究基礎上,實驗室自制具有典型礦相結構的燒結礦,并在冶金實驗室對其展開低溫還原粉化實驗,探討礦相結構對低溫還原粉化性能的影響機理。2)技術路線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MgO對含鈦燒結礦礦相結構及軟熔滴落性能的影響[J]. 鄭安陽,劉征建,蒼大強,王耀祖,張建良. 工程科學學報. 2018(02)
[2]燒結礦不同低溫還原粉化指數(shù)的礦相分析探討[J]. 趙孟群,藍伯洋,吳超超. 南方金屬. 2017(04)
[3]燒結礦孔洞結構對燒結強度的影響[J]. 肖志新,胡正剛,余珊珊,李紅. 鋼鐵研究. 2017(04)
[4]高堿度燒結礦礦物結構對其冶金性能的影響[J]. 巨建濤,劉歡,邢相棟. 鋼鐵研究. 2017(03)
[5]釩鈦燒結礦和普通燒結礦顯微力學性能對比[J]. 鄧明,王煒,徐潤生,林文康,張志強,黃云. 鋼鐵釩鈦. 2017(02)
[6]不同類型燒結礦隨堿度變化的礦相結構研究[J]. 劉麗娜,韓秀麗,劉磊. 鋼鐵釩鈦. 2017(02)
[7]燒結礦在CO-H2-CO2-N2氣氛下還原粉化行為研究[J]. 田野,呂慶,劉小杰,陳樹軍,孫艷芹. 燒結球團. 2016(06)
[8]高堿度燒結礦的三維礦相特性分析[J]. 王煒,徐維波,朱航宇,歐陽澤林,鄧明,薛正良. 鋼鐵研究學報. 2016(11)
[9]鐵礦石低碳燒結技術與應用效果[J]. 蔣大軍,宋劍,杜斯宏,何木光. 冶金能源. 2016(05)
[10]蘭炭作燒結燃料對燒結礦冶金性能的影響[J]. 楊雙平,郭拴全,張攀輝,周江峰,王苗. 鋼鐵. 2016(09)
博士論文
[1]MgO抑制燒結礦低溫還原粉化的成礦機理研究[D]. 郭玉峰.北京科技大學 2018
[2]粘結相對燒結礦強度的影響機理及其合理組分的探討[D]. 李光森.東北大學 2008
碩士論文
[1]礦物組成及微觀結構對南鋼燒結礦質量影響的研究[D]. 張策.遼寧科技大學 2016
[2]MgO/Al2O3比對鐵礦粉燒結液相生成的影響[D]. 崔利民.華北理工大學 2016
[3]新興鑄管新疆公司低品位復雜礦燒結試驗研究[D]. 熊浩.重慶大學 2015
[4]白云鄂博富鈮鐵礦配碳球團還原與熔分的試驗研究[D]. 苑偉.內蒙古科技大學 2014
[5]重鋼高澳礦配比下混合料燒結行為研究[D]. 張忍德.重慶大學 2014
[6]面向碳效優(yōu)化的燒結過程CO/CO2計算建模研究[D]. 向德.中南大學 2013
[7]基于球團質量指標的生產過程優(yōu)化研究[D]. 史磊.東北大學 2012
[8]燒結料層溫度場模擬模型和燒結礦質量優(yōu)化專家系統(tǒng)的研究[D]. 彭坤乾.中南大學 2011
[9]燒結礦粘結相的微觀組織結構與燒結礦質量的相關規(guī)律研究[D]. 吳奇.貴州大學 2008
[10]原料組成和燒結工藝參數(shù)對燒結礦相結構及強度的影響研究[D]. 楊光亮.貴州大學 2006
本文編號:3244910
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
燒結過程料層分層示意圖
圖 2 燒結料各組成間的固相反應示意圖2 Sketch map of reactions between solids in sin開始溫度遠低于反應物熔點或系統(tǒng)低散作用的溫度一致,稱為泰曼溫度。0.4Tm、鹽類 0.57Tm、硅酸鹽類 0.8~;固相反應速度隨著溫度的提高而加間的固相反應開始溫度示于表 1[8-9]:表 1 固相反應開始溫度1 Initial temperature of different solid phase re固相產物 固相產物Fe2O3在 SiO2中的固溶體 2FeO·SiO2CaO·Fe2O350MgO·Fe2O3CaO·Fe2O3
對現(xiàn)場燒結礦的低溫還原粉化影響規(guī)律。(3)采用分析純配制若干不同類型、不同堿度梯度的燒結礦樣品,設置不同溫度梯度在馬弗爐進行燒結。并對燒結后的各個代表性樣品進行礦物種類、結晶形態(tài)、晶體發(fā)育及分布特征等礦相方面的定量統(tǒng)計。(4)縱向分析:探究燒結礦在不同溫度梯度的礦相結構特征,總結礦相結構隨溫度的變化過程,探討礦相結構的形成機理,查明雛晶/骸晶狀金屬相(赤鐵礦和磁鐵礦)的形成過程,尋找最佳礦相結構及其成礦溫度。(5)橫向分析:探究堿度對礦相結構特征的影響,統(tǒng)計鐵酸鈣粘結相、雛晶骸晶狀金屬相等重點礦物隨堿度的變化情況,找出礦相結構隨堿度的變化規(guī)律。(6)在上述礦相結構機理的研究基礎上,實驗室自制具有典型礦相結構的燒結礦,并在冶金實驗室對其展開低溫還原粉化實驗,探討礦相結構對低溫還原粉化性能的影響機理。2)技術路線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MgO對含鈦燒結礦礦相結構及軟熔滴落性能的影響[J]. 鄭安陽,劉征建,蒼大強,王耀祖,張建良. 工程科學學報. 2018(02)
[2]燒結礦不同低溫還原粉化指數(shù)的礦相分析探討[J]. 趙孟群,藍伯洋,吳超超. 南方金屬. 2017(04)
[3]燒結礦孔洞結構對燒結強度的影響[J]. 肖志新,胡正剛,余珊珊,李紅. 鋼鐵研究. 2017(04)
[4]高堿度燒結礦礦物結構對其冶金性能的影響[J]. 巨建濤,劉歡,邢相棟. 鋼鐵研究. 2017(03)
[5]釩鈦燒結礦和普通燒結礦顯微力學性能對比[J]. 鄧明,王煒,徐潤生,林文康,張志強,黃云. 鋼鐵釩鈦. 2017(02)
[6]不同類型燒結礦隨堿度變化的礦相結構研究[J]. 劉麗娜,韓秀麗,劉磊. 鋼鐵釩鈦. 2017(02)
[7]燒結礦在CO-H2-CO2-N2氣氛下還原粉化行為研究[J]. 田野,呂慶,劉小杰,陳樹軍,孫艷芹. 燒結球團. 2016(06)
[8]高堿度燒結礦的三維礦相特性分析[J]. 王煒,徐維波,朱航宇,歐陽澤林,鄧明,薛正良. 鋼鐵研究學報. 2016(11)
[9]鐵礦石低碳燒結技術與應用效果[J]. 蔣大軍,宋劍,杜斯宏,何木光. 冶金能源. 2016(05)
[10]蘭炭作燒結燃料對燒結礦冶金性能的影響[J]. 楊雙平,郭拴全,張攀輝,周江峰,王苗. 鋼鐵. 2016(09)
博士論文
[1]MgO抑制燒結礦低溫還原粉化的成礦機理研究[D]. 郭玉峰.北京科技大學 2018
[2]粘結相對燒結礦強度的影響機理及其合理組分的探討[D]. 李光森.東北大學 2008
碩士論文
[1]礦物組成及微觀結構對南鋼燒結礦質量影響的研究[D]. 張策.遼寧科技大學 2016
[2]MgO/Al2O3比對鐵礦粉燒結液相生成的影響[D]. 崔利民.華北理工大學 2016
[3]新興鑄管新疆公司低品位復雜礦燒結試驗研究[D]. 熊浩.重慶大學 2015
[4]白云鄂博富鈮鐵礦配碳球團還原與熔分的試驗研究[D]. 苑偉.內蒙古科技大學 2014
[5]重鋼高澳礦配比下混合料燒結行為研究[D]. 張忍德.重慶大學 2014
[6]面向碳效優(yōu)化的燒結過程CO/CO2計算建模研究[D]. 向德.中南大學 2013
[7]基于球團質量指標的生產過程優(yōu)化研究[D]. 史磊.東北大學 2012
[8]燒結料層溫度場模擬模型和燒結礦質量優(yōu)化專家系統(tǒng)的研究[D]. 彭坤乾.中南大學 2011
[9]燒結礦粘結相的微觀組織結構與燒結礦質量的相關規(guī)律研究[D]. 吳奇.貴州大學 2008
[10]原料組成和燒結工藝參數(shù)對燒結礦相結構及強度的影響研究[D]. 楊光亮.貴州大學 2006
本文編號:3244910
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