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不同镁质熔剂的烧结杯试验研究-2

2015-01-28 来源:ca88亚洲城手机版 点击数:0次

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
 

表9 试验结果
菱镁石配比
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
0.5
20.14
59.47
1.732
80.84
83.23
19.27
31.91
20.3
8.02
20.49
1
17.93
61.47
1.598
80.24
87.09
20.65
33.43
20.76
7.16
18.01
2
18.41
61.87
1.617
80.38
88.94
29.88
25.6
20.48
6.67
17.38
3.57
16.99
63.6
1.568
80.59
86.56
22.49
39.94
14.96
6.06
16.54

菱镁石配比

随着菱镁石配比的增加,烧结矿的转鼓强度显著提高,小粒级显著下降,与前面的试验效果类似。

6  配加菱镁石的矿相研究

为了比较白云石与菱镁石对烧结矿强度的影响,对其显微结构进行了研究。

6.1  矿物组成

烧结矿矿物组成为目估,矿物组成为体积百分比,见表10。

表10 烧结矿矿物组成 单位:%
编号
赤铁矿
磁铁矿
铁酸钙
硅酸二钙
玻璃相
熔剂残余
白云石
15
45-50
27-30
2~3
5
<1
菱镁石
22-25
30
35
3~4
1~3
3~4

由矿物组成可以看出:配菱镁石的烧结矿与配白云石的比较,配菱镁石的烧结矿中赤铁矿和铁酸钙含量较高,磁铁矿和玻璃相减少,但硅酸二钙和熔剂残余较多。
 

6.2  配白云石的烧结矿矿物结构
部分磁铁矿与铁酸钙形成交织熔蚀结构(见照片1),部分磁铁矿与铁酸钙形成熔蚀结构(见照片2),少数磁铁矿与玻璃相形成粒状结构(见照片3)。铁酸钙为主要粘结相,多数细针状,部分熔蚀片状。玻璃相也起一定的粘结作用。玻璃相主要存在与粒状结构区和部分熔蚀结构区,部分存在大粒原生赤铁矿中间(见照片4)。
赤铁矿多数为原生,一些再生。多数大粒原生赤铁矿内部被玻璃相填充,一些散粒原生和再生赤铁矿分布在交织熔蚀结构之中。原生赤铁矿不同程度的发生氧化再结晶。
硅酸二钙含量较少,以针状和小粒状由少数熔蚀结构的玻璃相中析出,一些由再生赤铁矿内部玻璃相中析出。熔剂残余较少。
 

6.3 配菱镁石的烧结矿矿物结构
铁酸钙为主要矿物,超过磁铁矿和赤铁矿的含量。玻璃相很少。铁酸钙为主要粘结相。粘结相充分。烧结矿主要组织结构为铁酸钙与磁铁矿形成的交织熔蚀结构,铁酸钙主要为细针状(见照片5)。少数铁酸钙自身形成交织结构(见照片6),很少数磁铁矿与铁酸钙形成熔蚀结构。
赤铁矿含量较多,多数原生大粒,一些内部被玻璃相填充,一些较为致密。一些散粒状原生赤铁矿和再生赤铁矿分布在交织结构和交织熔蚀结构之中,起到骨架作用(见照片7)。
烧结矿较多的细小针状和小粒状硅酸二钙分布在交织熔蚀结构之中或再生赤铁矿晶粒之间。熔剂残余较多,主要为镁残余(见照片8)。
 

6.4  两种烧结矿组织结构和矿物组成分析
由于配加菱镁石的烧结矿中赤铁矿和铁酸钙含量较多,磁铁矿和玻璃相含量较少。组织结构中主要为交织熔蚀结构以及一些交织结构,熔蚀结构较配白云石的烧结矿减少。粒状结构基本未见。较多的赤铁矿分布在交织结构和交织熔蚀结构之中,起到骨架作用。因此配菱镁石的烧结矿的强度和还原性应高于配白云石的烧结矿;低温还原粉化指标会低于配白云石的烧结矿。
两种烧结矿配料和工艺基本相同的情况下,烧结矿矿物组成和组织结构的差别,主要由镁质熔剂的种类造成的。菱镁石熔点较高,在烧结过程中不易反应,只是在菱镁石的边缘反应,内部多数保留,因此烧结矿中含有较多的镁残余,可改善烧结矿的高温性能。
在烧结混合料中配加菱镁石,在烧结过程中反应较差或不起反应,在高炉上部也不起反应,主要在高炉下部直接进入造渣。
 

7  试验结论

7.1  在不同的混合料配比条件下,不同的工艺参数条件下,通过多次的烧结杯试验,均得出配加镁砂可提高烧结矿的强度和利用系数,其原因为配加镁砂后改善了烧结过程的氧化性气氛,使铁酸钙含量增加。
 

7.2  用菱镁石代替时也取得了同样的效果,其原因也是铁酸钙和赤铁矿的量增加,从而提高了烧结矿的强度,降低了小粒级的含量。
 

7.3  公司可在烧结矿碱度较低时采用菱镁石来提高烧结矿的强度,降低小粒级的含量,从而满足大高炉对烧结矿的质量要求。
 照片1 配白云石的烧结矿显微照片

照片1 配白云石的烧结矿显微照片(反光,120X)
交织熔蚀结构:H-赤铁矿;M-磁铁矿;F-铁酸钙
照片2  配白云石的烧结矿显微照片

照片2  配白云石的烧结矿显微照片(反光,240X)
熔蚀结构:H-赤铁矿;M-磁铁矿;F-铁酸钙;V-玻璃相;L-硅酸二钙
照片3 配白云石的烧结矿显微照片

照片3 配白云石的烧结矿显微照片(反光,120X)
粒状结构:H-赤铁矿;M-磁铁矿; V-玻璃相
照片4  配白云石的烧结矿显微照片

照片4  配白云石的烧结矿显微照片(反光,120X)
玻璃相填充在大粒原生赤铁矿之中及熔蚀结构
H-赤铁矿;M-磁铁矿;F-铁酸钙;V-玻璃相
照片5  配菱镁石的烧结矿显微照片 

照片5  配菱镁石的烧结矿显微照片(反光,120X)
交织熔蚀结构粘结赤铁矿
H-赤铁矿;M-磁铁矿;F-铁酸钙
照片6配菱镁石的烧结矿显微照片

照片6配菱镁石的烧结矿显微照片(反光,120X)
散粒状赤铁矿分布在交织结构之中起骨架作用
H-赤铁矿; F-铁酸钙
照片7  配菱镁石的烧结矿显微照片

照片7  配菱镁石的烧结矿显微照片(反光,120X)
大粒原生赤铁矿和交织熔蚀结构
H-赤铁矿;M-磁铁矿;F-铁酸钙
照片8  B烧结矿显微照片

照片8  B烧结矿显微照片(反光,120X)
交织熔蚀结构和菱镁石残余及较多的硅酸二钙
M-磁铁矿;F-铁酸钙;P-菱镁石残余

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