基于工艺矿物学的烧结矿低温还原粉化机理研究
发布时间：2021-06-23 12:08
目前由于国内铁矿石资源紧缺,烧结原料中大量低品位、高铝、含钛型铁矿石及复合造块技术的引入,导致烧结矿低温还原粉化严重,进而影响了高炉顺行。课题组基于此研究背景,结合现场烧结矿的低温还原粉化性能,通过对矿相结构形成过程的分析,探究了矿相结构对低温还原粉化性能的影响机理。针对现场烧结矿矿相结构的研究发现,两种烧结矿（1#和2#）均主要由抗压强度较好的磁铁矿、赤铁矿和铁酸钙等矿物组成,具有良好且相似的转鼓指数。1#烧结矿的显微结构较均匀,交织熔蚀-熔蚀结构所占比例高达90%以上;2#烧结矿结构相对不均匀,由70%的交织熔蚀结构、30%的粒状结构和骸晶结构等组成;骸晶状、粒状赤铁矿的大量发育和结构的不均匀性,致使2#烧结矿抗低温还原粉化的能力明显较1#烧结矿弱。针对烧结矿矿相结构形成机理的研究发现,实验室自制磁铁矿型和赤铁矿型两种类型的高碱度烧结矿,矿相结构形成过程均相似,随温度梯度的变化大体分为9个期次、6种结构出现:粉末状结构（900℃）→胶结状结构（1150℃）→熔融状结构（1280℃）→斑状结构（1400℃）→粒状结构（1350℃）→熔蚀结构（初期1280℃）→熔蚀结构（中期1200℃...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结过程料层分层示意图
图 2 烧结料各组成间的固相反应示意图2 Sketch map of reactions between solids in sin开始温度远低于反应物熔点或系统低散作用的温度一致，称为泰曼温度。0.4Tm、盐类 0.57Tm、硅酸盐类 0.8～；固相反应速度随着温度的提高而加间的固相反应开始温度示于表 1[8-9]：表 1 固相反应开始温度1 Initial temperature of different solid phase re固相产物 固相产物Fe2O3在 SiO2中的固溶体 2FeO·SiO2CaO·Fe2O350MgO·Fe2O3CaO·Fe2O3
对现场烧结矿的低温还原粉化影响规律。（3）采用分析纯配制若干不同类型、不同碱度梯度的烧结矿样品，设置不同温度梯度在马弗炉进行烧结。并对烧结后的各个代表性样品进行矿物种类、结晶形态、晶体发育及分布特征等矿相方面的定量统计。（4）纵向分析：探究烧结矿在不同温度梯度的矿相结构特征，总结矿相结构随温度的变化过程，探讨矿相结构的形成机理，查明雏晶/骸晶状金属相（赤铁矿和磁铁矿）的形成过程，寻找最佳矿相结构及其成矿温度。（5）横向分析：探究碱度对矿相结构特征的影响，统计铁酸钙粘结相、雏晶骸晶状金属相等重点矿物随碱度的变化情况，找出矿相结构随碱度的变化规律。（6）在上述矿相结构机理的研究基础上，实验室自制具有典型矿相结构的烧结矿，并在冶金实验室对其展开低温还原粉化实验，探讨矿相结构对低温还原粉化性能的影响机理。2）技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响[J]. 郑安阳,刘征建,苍大强,王耀祖,张建良. 工程科学学报. 2018(02)
[2]烧结矿不同低温还原粉化指数的矿相分析探讨[J]. 赵孟群,蓝伯洋,吴超超. 南方金属. 2017(04)
[3]烧结矿孔洞结构对烧结强度的影响[J]. 肖志新,胡正刚,余珊珊,李红. 钢铁研究. 2017(04)
[4]高碱度烧结矿矿物结构对其冶金性能的影响[J]. 巨建涛,刘欢,邢相栋. 钢铁研究. 2017(03)
[5]钒钛烧结矿和普通烧结矿显微力学性能对比[J]. 邓明,王炜,徐润生,林文康,张志强,黄云. 钢铁钒钛. 2017(02)
[6]不同类型烧结矿随碱度变化的矿相结构研究[J]. 刘丽娜,韩秀丽,刘磊. 钢铁钒钛. 2017(02)
[7]烧结矿在CO-H2-CO2-N2气氛下还原粉化行为研究[J]. 田野,吕庆,刘小杰,陈树军,孙艳芹. 烧结球团. 2016(06)
[8]高碱度烧结矿的三维矿相特性分析[J]. 王炜,徐维波,朱航宇,欧阳泽林,邓明,薛正良. 钢铁研究学报. 2016(11)
[9]铁矿石低碳烧结技术与应用效果[J]. 蒋大军,宋剑,杜斯宏,何木光. 冶金能源. 2016(05)
[10]兰炭作烧结燃料对烧结矿冶金性能的影响[J]. 杨双平,郭拴全,张攀辉,周江峰,王苗. 钢铁. 2016(09)
博士论文
[1]MgO抑制烧结矿低温还原粉化的成矿机理研究[D]. 郭玉峰.北京科技大学 2018
[2]粘结相对烧结矿强度的影响机理及其合理组分的探讨[D]. 李光森.东北大学 2008
硕士论文
[1]矿物组成及微观结构对南钢烧结矿质量影响的研究[D]. 张策.辽宁科技大学 2016
[2]MgO/Al2O3比对铁矿粉烧结液相生成的影响[D]. 崔利民.华北理工大学 2016
[3]新兴铸管新疆公司低品位复杂矿烧结试验研究[D]. 熊浩.重庆大学 2015
[4]白云鄂博富铌铁矿配碳球团还原与熔分的试验研究[D]. 苑伟.内蒙古科技大学 2014
[5]重钢高澳矿配比下混合料烧结行为研究[D]. 张忍德.重庆大学 2014
[6]面向碳效优化的烧结过程CO/CO2计算建模研究[D]. 向德.中南大学 2013
[7]基于球团质量指标的生产过程优化研究[D]. 史磊.东北大学 2012
[8]烧结料层温度场模拟模型和烧结矿质量优化专家系统的研究[D]. 彭坤乾.中南大学 2011
[9]烧结矿粘结相的微观组织结构与烧结矿质量的相关规律研究[D]. 吴奇.贵州大学 2008
[10]原料组成和烧结工艺参数对烧结矿相结构及强度的影响研究[D]. 杨光亮.贵州大学 2006
本文编号：3244910
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结过程料层分层示意图
图 2 烧结料各组成间的固相反应示意图2 Sketch map of reactions between solids in sin开始温度远低于反应物熔点或系统低散作用的温度一致，称为泰曼温度。0.4Tm、盐类 0.57Tm、硅酸盐类 0.8～；固相反应速度随着温度的提高而加间的固相反应开始温度示于表 1[8-9]：表 1 固相反应开始温度1 Initial temperature of different solid phase re固相产物 固相产物Fe2O3在 SiO2中的固溶体 2FeO·SiO2CaO·Fe2O350MgO·Fe2O3CaO·Fe2O3
对现场烧结矿的低温还原粉化影响规律。（3）采用分析纯配制若干不同类型、不同碱度梯度的烧结矿样品，设置不同温度梯度在马弗炉进行烧结。并对烧结后的各个代表性样品进行矿物种类、结晶形态、晶体发育及分布特征等矿相方面的定量统计。（4）纵向分析：探究烧结矿在不同温度梯度的矿相结构特征，总结矿相结构随温度的变化过程，探讨矿相结构的形成机理，查明雏晶/骸晶状金属相（赤铁矿和磁铁矿）的形成过程，寻找最佳矿相结构及其成矿温度。（5）横向分析：探究碱度对矿相结构特征的影响，统计铁酸钙粘结相、雏晶骸晶状金属相等重点矿物随碱度的变化情况，找出矿相结构随碱度的变化规律。（6）在上述矿相结构机理的研究基础上，实验室自制具有典型矿相结构的烧结矿，并在冶金实验室对其展开低温还原粉化实验，探讨矿相结构对低温还原粉化性能的影响机理。2）技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响[J]. 郑安阳,刘征建,苍大强,王耀祖,张建良. 工程科学学报. 2018(02)
[2]烧结矿不同低温还原粉化指数的矿相分析探讨[J]. 赵孟群,蓝伯洋,吴超超. 南方金属. 2017(04)
[3]烧结矿孔洞结构对烧结强度的影响[J]. 肖志新,胡正刚,余珊珊,李红. 钢铁研究. 2017(04)
[4]高碱度烧结矿矿物结构对其冶金性能的影响[J]. 巨建涛,刘欢,邢相栋. 钢铁研究. 2017(03)
[5]钒钛烧结矿和普通烧结矿显微力学性能对比[J]. 邓明,王炜,徐润生,林文康,张志强,黄云. 钢铁钒钛. 2017(02)
[6]不同类型烧结矿随碱度变化的矿相结构研究[J]. 刘丽娜,韩秀丽,刘磊. 钢铁钒钛. 2017(02)
[7]烧结矿在CO-H2-CO2-N2气氛下还原粉化行为研究[J]. 田野,吕庆,刘小杰,陈树军,孙艳芹. 烧结球团. 2016(06)
[8]高碱度烧结矿的三维矿相特性分析[J]. 王炜,徐维波,朱航宇,欧阳泽林,邓明,薛正良. 钢铁研究学报. 2016(11)
[9]铁矿石低碳烧结技术与应用效果[J]. 蒋大军,宋剑,杜斯宏,何木光. 冶金能源. 2016(05)
[10]兰炭作烧结燃料对烧结矿冶金性能的影响[J]. 杨双平,郭拴全,张攀辉,周江峰,王苗. 钢铁. 2016(09)
博士论文
[1]MgO抑制烧结矿低温还原粉化的成矿机理研究[D]. 郭玉峰.北京科技大学 2018
[2]粘结相对烧结矿强度的影响机理及其合理组分的探讨[D]. 李光森.东北大学 2008
硕士论文
[1]矿物组成及微观结构对南钢烧结矿质量影响的研究[D]. 张策.辽宁科技大学 2016
[2]MgO/Al2O3比对铁矿粉烧结液相生成的影响[D]. 崔利民.华北理工大学 2016
[3]新兴铸管新疆公司低品位复杂矿烧结试验研究[D]. 熊浩.重庆大学 2015
[4]白云鄂博富铌铁矿配碳球团还原与熔分的试验研究[D]. 苑伟.内蒙古科技大学 2014
[5]重钢高澳矿配比下混合料烧结行为研究[D]. 张忍德.重庆大学 2014
[6]面向碳效优化的烧结过程CO/CO2计算建模研究[D]. 向德.中南大学 2013
[7]基于球团质量指标的生产过程优化研究[D]. 史磊.东北大学 2012
[8]烧结料层温度场模拟模型和烧结矿质量优化专家系统的研究[D]. 彭坤乾.中南大学 2011
[9]烧结矿粘结相的微观组织结构与烧结矿质量的相关规律研究[D]. 吴奇.贵州大学 2008
[10]原料组成和烧结工艺参数对烧结矿相结构及强度的影响研究[D]. 杨光亮.贵州大学 2006
本文编号：3244910
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