低質(zhì)鐵礦燒結(jié)成礦機(jī)理及配料結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 04:53
目前,我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能總體量巨大,為此,煉鐵需要消耗大量的鐵礦石來(lái)滿(mǎn)足煉鋼生產(chǎn)對(duì)鐵水的需求,而國(guó)內(nèi)鐵礦資源的實(shí)際狀況是貧礦多,分布散,這就造成了我國(guó)大部分鋼鐵企業(yè)長(zhǎng)期依賴(lài)高價(jià)進(jìn)口富礦,使得煉鐵鐵原料的成本高、利潤(rùn)低,給企業(yè)的生存和發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重挑戰(zhàn)。對(duì)此,一些企業(yè)嘗試?yán)闷贩N多樣、價(jià)格低廉的低質(zhì)礦降低成本壓力,但由于對(duì)低質(zhì)礦的認(rèn)識(shí)不足,使得燒結(jié)礦的質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng),給高爐穩(wěn)定帶來(lái)了危害,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成煉鐵工序成本大幅上升,得不償失。因此,針對(duì)多樣化的低質(zhì)礦開(kāi)展燒結(jié)基礎(chǔ)研究,掌握低質(zhì)礦的關(guān)鍵性能,進(jìn)而來(lái)調(diào)整燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu),穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量,對(duì)高爐順行和降低成本具有重要意義。本文首先研究了各種低質(zhì)鐵礦粉燒結(jié)液相行為與關(guān)鍵常溫理化性能的相關(guān)性;隨后分析了各種低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)液相性能對(duì)燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)、組織和性能的影響規(guī)律,并使用FactSage 7.0軟件計(jì)算脈石在燒結(jié)條件下對(duì)燒結(jié)液相形成的影響規(guī)律;最后結(jié)合基礎(chǔ)燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用效果進(jìn)行了低質(zhì)礦的使用技術(shù)研究。低質(zhì)礦燒結(jié)液相行為的基礎(chǔ)燒結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明:混合礦的燒結(jié)液相行為主要受礦粉粒度和致密結(jié)構(gòu)、燒結(jié)料的成分和燒結(jié)熱制度的影響;燒結(jié)過(guò)程中液相行為主要表...
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 本文研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)
第2章 文獻(xiàn)綜述
2.1 鐵礦粉高溫?zé)Y(jié)過(guò)程理論
2.1.1 燒結(jié)過(guò)程中的燃燒和熱交換
2.1.2 燒結(jié)過(guò)程的分解、氧化和還原反應(yīng)
2.1.3 低質(zhì)礦對(duì)燒結(jié)礦化和結(jié)構(gòu)形成及作用
2.2 低質(zhì)礦影響燒結(jié)過(guò)程和成礦結(jié)構(gòu)的因素
2.2.1 鐵礦粉的理化性能
2.2.2 利用低質(zhì)礦的燒結(jié)配礦技術(shù)
2.2.3 燒結(jié)工藝技術(shù)
2.2.4 燒結(jié)過(guò)程條件
2.3 鐵礦粉燒結(jié)性能的研究方法
2.3.1 基礎(chǔ)燒結(jié)性能的研究方法
2.3.2 燒結(jié)礦物相和結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的研究方法
2.3.3 燒結(jié)中試和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究方法
2.4 小結(jié)
第3章 低質(zhì)鐵礦的燒結(jié)基礎(chǔ)性能研究
3.1 低質(zhì)鐵礦的基礎(chǔ)理化性能
3.1.1 化學(xué)組成
3.1.2 粒度分布
3.1.3 組織結(jié)構(gòu)及形貌
3.2 低質(zhì)鐵原料同化性能實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果
3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 小結(jié)
第4章 低質(zhì)鐵礦粉燒結(jié)液相行為和成礦機(jī)理研究
4.1 燒結(jié)液相行為的熱力學(xué)計(jì)算
4.1.1 堿度(CaO/SiO_2)對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.2 Al_2O_3對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.3 MgO對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展性的影響
4.1.4 FeO對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.5 礦粉燒結(jié)時(shí)形成液相的黏度
4.2 低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)液相擴(kuò)展行為及經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 4.2.1 實(shí)際燒結(jié)用料及其燒結(jié)制度條件
4.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程及結(jié)果
4.2.3 結(jié)果分析
4.2.4 低質(zhì)鐵礦燒結(jié)液相擴(kuò)展行為的評(píng)估
4.3 燒結(jié)液相粘結(jié)后的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)
4.3.1 試驗(yàn)條件
4.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程及結(jié)果
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)礦物和結(jié)構(gòu)形成機(jī)理的研究
4.4.1 低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)液相行為對(duì)成礦過(guò)程的影響機(jī)理
4.4.2 低質(zhì)礦粉對(duì)粘結(jié)相中礦物和孔洞結(jié)構(gòu)分布影響的機(jī)理分析
4.4.3 低質(zhì)礦粉對(duì)燒結(jié)礦整體結(jié)構(gòu)和礦物的影響機(jī)理分析
4.5 小結(jié)
第5章 基于低質(zhì)礦燒結(jié)特性的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)條件
5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備及原料
5.1.2 試驗(yàn)工藝過(guò)程
5.2 燒結(jié)礦性能檢測(cè)過(guò)程和方法
5.2.1 燒結(jié)性能指標(biāo)
5.2.2 燒結(jié)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)方法
5.3 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果
5.3.1 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.3.2 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.1 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)過(guò)程的影響
5.4.2 低質(zhì)鐵礦粉燒結(jié)特性對(duì)燒結(jié)礦性能的影響
5.4.3 低質(zhì)礦搭配方法及用量對(duì)燒結(jié)礦關(guān)鍵性能的影響
5.5 小結(jié)
第6章 低質(zhì)鐵礦粉在燒結(jié)生產(chǎn)的應(yīng)用研究
6.1 使用低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)配礦和操作制度
6.2 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)過(guò)程和操作的影響
6.2.1 燒結(jié)混勻礦配料結(jié)構(gòu)的調(diào)整
6.2.2 混合料上料和混勻情況
6.2.3 燒結(jié)工藝制度和參數(shù)的調(diào)整
6.2.4 燒結(jié)工藝操作技術(shù)規(guī)范和設(shè)備改進(jìn)
6.2.5 燒結(jié)礦性能指標(biāo)情況
6.3 小結(jié)
第7章 低質(zhì)鐵原料在煉鐵生產(chǎn)的應(yīng)用研究
7.1 高爐上部調(diào)劑及效果
7.1.1 上部調(diào)整過(guò)程
7.1.2 上部調(diào)整后效果
7.2 高爐下部調(diào)劑及效果
7.2.1 下部調(diào)整過(guò)程
7.2.2 下部調(diào)整后效果
7.3 高爐爐前操作和維護(hù)
7.3.1 爐前操作
7.3.2 爐型管理
7.3.3 冷卻設(shè)備損壞情況
7.4 小結(jié)
第8章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2016年國(guó)內(nèi)鐵礦石市場(chǎng)回顧及未來(lái)發(fā)展面臨的形勢(shì)[J]. 任秀平. 冶金信息導(dǎo)刊. 2017 (03)
[2]2016年中國(guó)鐵礦石市場(chǎng)回顧及2017年走勢(shì)分析[J]. 秦潔璇. 冶金經(jīng)濟(jì)與管理. 2017(02)
[3]武鋼6號(hào)高爐合理使用低質(zhì)礦的研究與實(shí)踐[J]. 肖志新,陸隆文,尹騰,賈斌. 煉鐵. 2015(03)
[4]細(xì)粒級(jí)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)液相和礦結(jié)構(gòu)的影響[J]. 肖志新,劉洪華,薛正良,文志軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]Improvement of Sinter Properties With Ultra Fine-Sized Iron Concentrate by HPRG[J]. FAN Jian-jun,QIU Guan-zhou,JIANG Tao,GUO Yu-feng,MU Ke-lang. Journal of Iron and Steel Research(International). 2013(09)
[6]Sintering Properties and Optimal Blending Schemes of Iron Ores[J]. Dauter Oliveira. Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(06)
[7]中國(guó)鋼鐵與鐵礦石資源需求預(yù)測(cè)[J]. 郭華,張?zhí)熘? 金屬礦山. 2012(01)
[8]Melting Characteristics of Iron Ore Fine During Sintering Process[J]. LI Hong-ge1,2,ZHANG Jian-liang1,PEI Yuan-dong3,ZHAO Zhi-xing3,MA Ze-jun3(1. School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China; 2. Shougang Mining Company,Qian′an 064404,Hebei,China;3. Shougang Research Institute of Technology,Beijing 100043,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(05)
[9]中國(guó)鐵礦石需求分析[J]. 管仁榮,張德會(huì),陳其慎. 中國(guó)礦業(yè). 2011(S1)
[10]包鋼燒結(jié)不同外購(gòu)含鐵料配比試驗(yàn)研究[J]. 邱金厚,張宗旺,陳革. 包鋼科技. 2010(04)
本文編號(hào):3270897
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 本文研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)
第2章 文獻(xiàn)綜述
2.1 鐵礦粉高溫?zé)Y(jié)過(guò)程理論
2.1.1 燒結(jié)過(guò)程中的燃燒和熱交換
2.1.2 燒結(jié)過(guò)程的分解、氧化和還原反應(yīng)
2.1.3 低質(zhì)礦對(duì)燒結(jié)礦化和結(jié)構(gòu)形成及作用
2.2 低質(zhì)礦影響燒結(jié)過(guò)程和成礦結(jié)構(gòu)的因素
2.2.1 鐵礦粉的理化性能
2.2.2 利用低質(zhì)礦的燒結(jié)配礦技術(shù)
2.2.3 燒結(jié)工藝技術(shù)
2.2.4 燒結(jié)過(guò)程條件
2.3 鐵礦粉燒結(jié)性能的研究方法
2.3.1 基礎(chǔ)燒結(jié)性能的研究方法
2.3.2 燒結(jié)礦物相和結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的研究方法
2.3.3 燒結(jié)中試和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究方法
2.4 小結(jié)
第3章 低質(zhì)鐵礦的燒結(jié)基礎(chǔ)性能研究
3.1 低質(zhì)鐵礦的基礎(chǔ)理化性能
3.1.1 化學(xué)組成
3.1.2 粒度分布
3.1.3 組織結(jié)構(gòu)及形貌
3.2 低質(zhì)鐵原料同化性能實(shí)驗(yàn)
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果
3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 小結(jié)
第4章 低質(zhì)鐵礦粉燒結(jié)液相行為和成礦機(jī)理研究
4.1 燒結(jié)液相行為的熱力學(xué)計(jì)算
4.1.1 堿度(CaO/SiO_2)對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.2 Al_2O_3對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.3 MgO對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展性的影響
4.1.4 FeO對(duì)燒結(jié)液相發(fā)展的影響
4.1.5 礦粉燒結(jié)時(shí)形成液相的黏度
4.2 低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)液相擴(kuò)展行為及經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 4.2.1 實(shí)際燒結(jié)用料及其燒結(jié)制度條件
4.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程及結(jié)果
4.2.3 結(jié)果分析
4.2.4 低質(zhì)鐵礦燒結(jié)液相擴(kuò)展行為的評(píng)估
4.3 燒結(jié)液相粘結(jié)后的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)
4.3.1 試驗(yàn)條件
4.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程及結(jié)果
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)礦物和結(jié)構(gòu)形成機(jī)理的研究
4.4.1 低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)液相行為對(duì)成礦過(guò)程的影響機(jī)理
4.4.2 低質(zhì)礦粉對(duì)粘結(jié)相中礦物和孔洞結(jié)構(gòu)分布影響的機(jī)理分析
4.4.3 低質(zhì)礦粉對(duì)燒結(jié)礦整體結(jié)構(gòu)和礦物的影響機(jī)理分析
4.5 小結(jié)
第5章 基于低質(zhì)礦燒結(jié)特性的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)條件
5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備及原料
5.1.2 試驗(yàn)工藝過(guò)程
5.2 燒結(jié)礦性能檢測(cè)過(guò)程和方法
5.2.1 燒結(jié)性能指標(biāo)
5.2.2 燒結(jié)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)方法
5.3 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果
5.3.1 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.3.2 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.1 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)過(guò)程的影響
5.4.2 低質(zhì)鐵礦粉燒結(jié)特性對(duì)燒結(jié)礦性能的影響
5.4.3 低質(zhì)礦搭配方法及用量對(duì)燒結(jié)礦關(guān)鍵性能的影響
5.5 小結(jié)
第6章 低質(zhì)鐵礦粉在燒結(jié)生產(chǎn)的應(yīng)用研究
6.1 使用低質(zhì)鐵礦粉的燒結(jié)配礦和操作制度
6.2 低質(zhì)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)過(guò)程和操作的影響
6.2.1 燒結(jié)混勻礦配料結(jié)構(gòu)的調(diào)整
6.2.2 混合料上料和混勻情況
6.2.3 燒結(jié)工藝制度和參數(shù)的調(diào)整
6.2.4 燒結(jié)工藝操作技術(shù)規(guī)范和設(shè)備改進(jìn)
6.2.5 燒結(jié)礦性能指標(biāo)情況
6.3 小結(jié)
第7章 低質(zhì)鐵原料在煉鐵生產(chǎn)的應(yīng)用研究
7.1 高爐上部調(diào)劑及效果
7.1.1 上部調(diào)整過(guò)程
7.1.2 上部調(diào)整后效果
7.2 高爐下部調(diào)劑及效果
7.2.1 下部調(diào)整過(guò)程
7.2.2 下部調(diào)整后效果
7.3 高爐爐前操作和維護(hù)
7.3.1 爐前操作
7.3.2 爐型管理
7.3.3 冷卻設(shè)備損壞情況
7.4 小結(jié)
第8章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2016年國(guó)內(nèi)鐵礦石市場(chǎng)回顧及未來(lái)發(fā)展面臨的形勢(shì)[J]. 任秀平. 冶金信息導(dǎo)刊. 2017 (03)
[2]2016年中國(guó)鐵礦石市場(chǎng)回顧及2017年走勢(shì)分析[J]. 秦潔璇. 冶金經(jīng)濟(jì)與管理. 2017(02)
[3]武鋼6號(hào)高爐合理使用低質(zhì)礦的研究與實(shí)踐[J]. 肖志新,陸隆文,尹騰,賈斌. 煉鐵. 2015(03)
[4]細(xì)粒級(jí)鐵礦粉對(duì)燒結(jié)液相和礦結(jié)構(gòu)的影響[J]. 肖志新,劉洪華,薛正良,文志軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]Improvement of Sinter Properties With Ultra Fine-Sized Iron Concentrate by HPRG[J]. FAN Jian-jun,QIU Guan-zhou,JIANG Tao,GUO Yu-feng,MU Ke-lang. Journal of Iron and Steel Research(International). 2013(09)
[6]Sintering Properties and Optimal Blending Schemes of Iron Ores[J]. Dauter Oliveira. Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(06)
[7]中國(guó)鋼鐵與鐵礦石資源需求預(yù)測(cè)[J]. 郭華,張?zhí)熘? 金屬礦山. 2012(01)
[8]Melting Characteristics of Iron Ore Fine During Sintering Process[J]. LI Hong-ge1,2,ZHANG Jian-liang1,PEI Yuan-dong3,ZHAO Zhi-xing3,MA Ze-jun3(1. School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China; 2. Shougang Mining Company,Qian′an 064404,Hebei,China;3. Shougang Research Institute of Technology,Beijing 100043,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(05)
[9]中國(guó)鐵礦石需求分析[J]. 管仁榮,張德會(huì),陳其慎. 中國(guó)礦業(yè). 2011(S1)
[10]包鋼燒結(jié)不同外購(gòu)含鐵料配比試驗(yàn)研究[J]. 邱金厚,張宗旺,陳革. 包鋼科技. 2010(04)
本文編號(hào):3270897
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