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不同镁质熔剂的烧结杯试验研究-1

2015-01-28 来源:ca88亚洲城手机版 点击数:0次

不同镁质熔剂的烧结杯试验研究

摘要:为了改善高炉炉渣的流动性,开展了配加白云石、轻烧白云石、菱镁石、镁砂和轻烧菱镁石的烧结杯试验,通过试验得出配加镁砂和菱镁石均可提高烧结矿的强度,从烧结矿的显微结构中可看出配加镁砂和菱镁石后,烧结过程的氧化性气氛增强,有利于铁酸钙的生成,因此提高了烧结矿的强度。

关键词:镁质熔剂   比较 

1 前言

由于国内钢铁产能的迅猛增加,导致矿石采购困难,进口矿比率为55~60%,又以澳矿为主,而澳矿的Al2O3高,导致高炉渣中Al2O3高,渣的流动性变差,为了改善高炉炉渣的流动性,需要提高烧结矿中的MgO来改善炉渣的流动性,而在烧结中配加MgO会影响烧结矿的强度,为了寻找合适的镁质熔剂,做了白云石、轻烧白云石、菱镁石、镁砂和轻烧菱镁石的试验, 通过试验得出用菱镁石可提高烧结矿的强度。

2 镁质熔剂的理化性能

白云石和轻烧白云石是烧结现场所使用的工业原料,镁砂为耐火所使用的工业原料,菱镁石和轻烧菱镁石为试验所需外购的原料,在做烧结杯试验之前均破碎至0~3mm。

 
表1 镁质熔剂的化学成分和粒度 单位:%
品名
CaO
SiO2
MgO
烧损
粒度
白云石
32.64
0.71
19.83
46.47
0~3mm
轻烧白云石
59.42
1.23
31.78
11.46
0~3mm
镁砂
2.10
0.71
90.04
0
0~3mm
菱镁石
0.60
2.04
45.52
49.65
0~3mm
轻烧菱镁石
1.07
4.13
85.46
3.56
0~3mm

 

3 第一次配加镁砂的

3.1 第一次配加镁砂的烧结杯试验

在三种配矿方案条件下进行配加镁砂的烧结杯试验,原料配比见表2,试验结果见表3,配加镁砂的试验做了平行试验,试验的主要参数为:焦粉配比5.1%,混合料水分7%,烧结矿碱度1.85,烧结矿MgO2.0%。

表2 第一次配加镁砂时的原料配 单位:%
编号
MAC
澳粉
扬迪
南非
巴西
秘鲁
印度
精矿
粉矿
铁皮
混合料
0
0
20
10
20
0
0
33
6.5
6
4.5
0
10
10
10
20
0
0
33
6.5
6
4.5
2
20
2
7.5
13.5
2
8
31
4
6
4

表3 第一次配加镁砂试验结果
编号
垂直速度/mm/min
转鼓强度/%
利用系数/t/m2h
成品率/%
烧成率/%
烧结矿粒度组成/%
>40
40~25
25~16
16~10
10~5
19.21
59.2
1.696
81.52
86.08
23.09
26.64
19.89
10.95
19.42
20.26
62.14
1.655
78.78
83.29
20.92
27.58
20.73
9.277
21.5
20.28
60.27
1.706
74.88
86.35
18.51
27.52
20.06
9.193
24.72
扬砂
20.93
65.2
1.773
81.33
86.24
20.23
29.92
23.32
8.945
17.58
澳砂
22.01
66.8
1.898
81.2
87.14
15.76
28.36
24.91
11.76
19.21
配砂
22.48
62.27
1.889
77.72
87.86
18.91
30.35
21.21
10.01
19.53
扬砂A
21.1
61.74
1.833
80.68
86.55
27.2
10.59
29.66
10.41
22.14
澳砂A
19.64
65.2
1.71
80.56
87.48
23.47
30.97
19.45
5.522
20.59
配砂A
20.47
63.87
1.709
77.75
87.26
17.47
30.31
22.92
7.952
21.35

从表3中可看出:在三种配矿方案条件下,配加镁砂时烧结时间缩短,垂直烧结速度提高,而成品率变化不大,因此配加镁砂后利用系数提高;从后来的矿相来看,配加镁砂后氧化性气氛浓,赤铁矿生成的多,铁酸钙也较多,因此提高了烧结矿的强度。第一次试验取得了较好的效果,为了进一步证明,又重复了一次,仍然有这种效果。
白云石,镁砂

3.2 矿相分析

3.2.1 配白云石该烧结矿主要有以下结构:以磁铁矿与铁酸钙形成的熔蚀结构,铁酸钙以柱状,片状形式存在,它是该矿的主要结构,熔蚀结构中分布有硅酸二钙和玻璃相。以铁酸钙形成的交织结构含量较少, 铁酸钙以针状形式存在;铁酸钙和硅酸二钙形成共晶组织较多,铁酸钙和硅酸二钙较纤细;磁铁矿和玻璃相形成的粒状结构;磁铁矿与赤铁矿两者交叉出现。

3.2.2 配镁砂
该烧结矿主要有以下结构:以磁铁矿与铁酸钙形成的熔蚀结构,铁酸钙以柱状,片状形式存在,它是该矿的主要结构,熔蚀结构中分布有硅酸二钙和玻璃相。以铁酸钙形成的交织结构, 铁酸钙以针状形式存在;铁酸钙和硅酸二钙形成共晶组织;赤铁矿和玻璃相形成的粒状结构较多。

3.2.3 两者的矿相比较

表4 显微组成比较 单位:%

 

编号
磁铁矿
赤铁矿
骸晶赤铁矿
铁酸钙
硅酸二钙
玻璃相
残余熔剂
白云石
30~35
25~28
5~6
12~16
10~12
8~10
1
菱镁石
25~26
28~32
5~8
14~18
10~12
8~10
1

配白云石烧结矿与配镁砂烧结矿比较,后者的铁酸钙含量增加,赤铁矿量增加,形成的熔蚀结构中铁酸钙的量较多,这对提高烧结矿强度和还原性都有利。

4 第二次配加镁砂的烧结杯试验

4.1 烧结杯试验

由于前面配加镁砂取得了较好的效果,为了进一步验证其效果,又在两种原料配比条件下进行烧结杯试验,试验的主要参数为:混合料水分6.8%,烧结矿碱度1.80,烧结矿MgO2.0%,配料配比见表5,试验结果见表6。
 

表5 第二次配加镁砂原料配比 单位:%
编号
MAC
澳粉
扬迪
南非
巴西
秘鲁
印度
精矿
粉矿
铁皮
混合料
0
10
10
10
20
0
0
33
6.5
6
4.5
07配
2
20
2
7.5
13.5
2
8
31
4
6
4

 

表6 第二次配加镁砂试验结果
编号
垂直速度/mm/min
转鼓强度/%
利用系数/t/m2h
成品率/%
烧成率/%
烧结矿粒度组成/%
>40
40~25
25~16
16~10
10~5
白5.1
18.91
57.87
1.617
75.95
88.57
20.05
26.77
20.72
8.44
24.02
轻5.0
19.63
57.74
1.683
75.59
89.27
26.39
21.45
17.61
8.47
26.08
砂5.1
21.97
58.54
1.886
78.68
87.62
21.68
26.19
21.92
8.04
22.17

白云石和镁砂

配加轻烧白云石时焦粉配比5.0%,配加白云石和镁砂时均为5.1%,配加轻烧白云石只考虑消化水,而不提高混合料的水分。从表6中可看出:配加轻烧白云石较白云石效果好,而配加镁砂又较轻烧白云石效果好,与第一次试验效果同,即配加镁砂可提高烧结矿的强度和利用系数,只是转鼓强度的绝对值较第一次低,是因烧结矿的碱度较上次低0.5所造成的。

5 配加菱镁石和轻烧菱镁石的试验

由于配镁砂取得了提高烧结矿强度和利用系数的效果,但镁砂为耐火材料,价格高,考虑用价低的菱镁石或轻烧菱镁石来代替,菱镁石为天然原料,轻烧菱镁石由菱镁石轻烧而得,加工成本均较镁砂低。原料配比见表7,试验结果见表8,试验的主要参数为:焦粉配比5.1%,混合料水分7%,烧结矿碱度1.85,烧结矿MgO2.0%。

表7 原料配比 单位:%
澳粉
扬迪
南非
巴西
秘鲁
印度
精矿
粉矿
铁皮
混合料
15
5
7.5
13.5
3
8
31
4
9
4

表9     试验结果

从这次试验得出:用菱镁石和轻烧菱镁石能显著提高烧结矿的强度,利用系数也有所提高。
由于菱镁石是天然矿,因此又做了菱镁石代替不同白云石的试验,试验结果见表9。

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