低质铁矿烧结成矿机理及配料结构研究
发布时间：2021-07-08 04:53
目前,我国钢铁产能总体量巨大,为此,炼铁需要消耗大量的铁矿石来满足炼钢生产对铁水的需求,而国内铁矿资源的实际状况是贫矿多,分布散,这就造成了我国大部分钢铁企业长期依赖高价进口富矿,使得炼铁铁原料的成本高、利润低,给企业的生存和发展带来严重挑战。对此,一些企业尝试利用品种多样、价格低廉的低质矿降低成本压力,但由于对低质矿的认识不足,使得烧结矿的质量产生波动,给高炉稳定带来了危害,严重时会造成炼铁工序成本大幅上升,得不偿失。因此,针对多样化的低质矿开展烧结基础研究,掌握低质矿的关键性能,进而来调整烧结配矿结构,稳定烧结矿质量,对高炉顺行和降低成本具有重要意义。本文首先研究了各种低质铁矿粉烧结液相行为与关键常温理化性能的相关性;随后分析了各种低质铁矿粉的烧结液相性能对烧结矿结构、组织和性能的影响规律,并使用FactSage 7.0软件计算脉石在烧结条件下对烧结液相形成的影响规律;最后结合基础烧结实验结果和生产现场的应用效果进行了低质矿的使用技术研究。低质矿烧结液相行为的基础烧结试验结果表明:混合矿的烧结液相行为主要受矿粉粒度和致密结构、烧结料的成分和烧结热制度的影响;烧结过程中液相行为主要表...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 本文研究内容和研究目标
第2章 文献综述
2.1 铁矿粉高温烧结过程理论
2.1.1 烧结过程中的燃烧和热交换
2.1.2 烧结过程的分解、氧化和还原反应
2.1.3 低质矿对烧结矿化和结构形成及作用
2.2 低质矿影响烧结过程和成矿结构的因素
2.2.1 铁矿粉的理化性能
2.2.2 利用低质矿的烧结配矿技术
2.2.3 烧结工艺技术
2.2.4 烧结过程条件
2.3 铁矿粉烧结性能的研究方法
2.3.1 基础烧结性能的研究方法
2.3.2 烧结矿物相和结构形成过程的研究方法
2.3.3 烧结中试和生产实验研究方法
2.4 小结
第3章 低质铁矿的烧结基础性能研究
3.1 低质铁矿的基础理化性能
3.1.1 化学组成
3.1.2 粒度分布
3.1.3 组织结构及形貌
3.2 低质铁原料同化性能实验
3.2.1 实验设备和方法
3.2.2 实验内容及结果
3.2.3 实验结果分析
3.3 小结
第4章 低质铁矿粉烧结液相行为和成矿机理研究
4.1 烧结液相行为的热力学计算
4.1.1 碱度(CaO/SiO_2)对烧结液相发展的影响
4.1.2 Al_2O_3对烧结液相发展的影响
4.1.3 MgO对烧结液相发展性的影响
4.1.4 FeO对烧结液相发展的影响
4.1.5 矿粉烧结时形成液相的黏度
4.2 低质铁矿粉的烧结液相扩展行为及经验模型
4.2.1 实际烧结用料及其烧结制度条件
4.2.2 实验内容、过程及结果
4.2.3 结果分析
4.2.4 低质铁矿烧结液相扩展行为的评估
4.3 烧结液相粘结后的强度和结构
4.3.1 试验条件
4.3.2 实验内容、过程及结果
4.3.3 结果分析
4.4 低质铁矿粉对烧结矿物和结构形成机理的研究
4.4.1 低质铁矿粉的烧结液相行为对成矿过程的影响机理
4.4.2 低质矿粉对粘结相中矿物和孔洞结构分布影响的机理分析
4.4.3 低质矿粉对烧结矿整体结构和矿物的影响机理分析
4.5 小结
第5章 基于低质矿烧结特性的烧结实验研究
5.1 试验条件
5.1.1 试验设备及原料
5.1.2 试验工艺过程
5.2 烧结矿性能检测过程和方法
5.2.1 烧结性能指标
5.2.2 烧结性能指标评价方法
5.3 烧结实验方案和结果
5.3.1 烧结实验方案设计
5.3.2 烧结实验结果
5.4 烧结实验结果分析
5.4.1 低质铁矿粉对烧结过程的影响
5.4.2 低质铁矿粉烧结特性对烧结矿性能的影响
5.4.3 低质矿搭配方法及用量对烧结矿关键性能的影响
5.5 小结
第6章 低质铁矿粉在烧结生产的应用研究
6.1 使用低质铁矿粉的烧结配矿和操作制度
6.2 低质铁矿粉对烧结过程和操作的影响
6.2.1 烧结混匀矿配料结构的调整
6.2.2 混合料上料和混匀情况
6.2.3 烧结工艺制度和参数的调整
6.2.4 烧结工艺操作技术规范和设备改进
6.2.5 烧结矿性能指标情况
6.3 小结
第7章 低质铁原料在炼铁生产的应用研究
7.1 高炉上部调剂及效果
7.1.1 上部调整过程
7.1.2 上部调整后效果
7.2 高炉下部调剂及效果
7.2.1 下部调整过程
7.2.2 下部调整后效果
7.3 高炉炉前操作和维护
7.3.1 炉前操作
7.3.2 炉型管理
7.3.3 冷却设备损坏情况
7.4 小结
第8章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年国内铁矿石市场回顾及未来发展面临的形势[J]. 任秀平. 冶金信息导刊. 2017 (03)
[2]2016年中国铁矿石市场回顾及2017年走势分析[J]. 秦洁璇. 冶金经济与管理. 2017(02)
[3]武钢6号高炉合理使用低质矿的研究与实践[J]. 肖志新,陆隆文,尹腾,贾斌. 炼铁. 2015(03)
[4]细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响[J]. 肖志新,刘洪华,薛正良,文志军. 钢铁研究学报. 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]中国钢铁与铁矿石资源需求预测[J]. 郭华,张天柱. 金属矿山. 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]中国铁矿石需求分析[J]. 管仁荣,张德会,陈其慎. 中国矿业. 2011(S1)
[10]包钢烧结不同外购含铁料配比试验研究[J]. 邱金厚,张宗旺,陈革. 包钢科技. 2010(04)
本文编号：3270897
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 本文研究内容和研究目标
第2章 文献综述
2.1 铁矿粉高温烧结过程理论
2.1.1 烧结过程中的燃烧和热交换
2.1.2 烧结过程的分解、氧化和还原反应
2.1.3 低质矿对烧结矿化和结构形成及作用
2.2 低质矿影响烧结过程和成矿结构的因素
2.2.1 铁矿粉的理化性能
2.2.2 利用低质矿的烧结配矿技术
2.2.3 烧结工艺技术
2.2.4 烧结过程条件
2.3 铁矿粉烧结性能的研究方法
2.3.1 基础烧结性能的研究方法
2.3.2 烧结矿物相和结构形成过程的研究方法
2.3.3 烧结中试和生产实验研究方法
2.4 小结
第3章 低质铁矿的烧结基础性能研究
3.1 低质铁矿的基础理化性能
3.1.1 化学组成
3.1.2 粒度分布
3.1.3 组织结构及形貌
3.2 低质铁原料同化性能实验
3.2.1 实验设备和方法
3.2.2 实验内容及结果
3.2.3 实验结果分析
3.3 小结
第4章 低质铁矿粉烧结液相行为和成矿机理研究
4.1 烧结液相行为的热力学计算
4.1.1 碱度(CaO/SiO_2)对烧结液相发展的影响
4.1.2 Al_2O_3对烧结液相发展的影响
4.1.3 MgO对烧结液相发展性的影响
4.1.4 FeO对烧结液相发展的影响
4.1.5 矿粉烧结时形成液相的黏度
4.2 低质铁矿粉的烧结液相扩展行为及经验模型
4.2.1 实际烧结用料及其烧结制度条件
4.2.2 实验内容、过程及结果
4.2.3 结果分析
4.2.4 低质铁矿烧结液相扩展行为的评估
4.3 烧结液相粘结后的强度和结构
4.3.1 试验条件
4.3.2 实验内容、过程及结果
4.3.3 结果分析
4.4 低质铁矿粉对烧结矿物和结构形成机理的研究
4.4.1 低质铁矿粉的烧结液相行为对成矿过程的影响机理
4.4.2 低质矿粉对粘结相中矿物和孔洞结构分布影响的机理分析
4.4.3 低质矿粉对烧结矿整体结构和矿物的影响机理分析
4.5 小结
第5章 基于低质矿烧结特性的烧结实验研究
5.1 试验条件
5.1.1 试验设备及原料
5.1.2 试验工艺过程
5.2 烧结矿性能检测过程和方法
5.2.1 烧结性能指标
5.2.2 烧结性能指标评价方法
5.3 烧结实验方案和结果
5.3.1 烧结实验方案设计
5.3.2 烧结实验结果
5.4 烧结实验结果分析
5.4.1 低质铁矿粉对烧结过程的影响
5.4.2 低质铁矿粉烧结特性对烧结矿性能的影响
5.4.3 低质矿搭配方法及用量对烧结矿关键性能的影响
5.5 小结
第6章 低质铁矿粉在烧结生产的应用研究
6.1 使用低质铁矿粉的烧结配矿和操作制度
6.2 低质铁矿粉对烧结过程和操作的影响
6.2.1 烧结混匀矿配料结构的调整
6.2.2 混合料上料和混匀情况
6.2.3 烧结工艺制度和参数的调整
6.2.4 烧结工艺操作技术规范和设备改进
6.2.5 烧结矿性能指标情况
6.3 小结
第7章 低质铁原料在炼铁生产的应用研究
7.1 高炉上部调剂及效果
7.1.1 上部调整过程
7.1.2 上部调整后效果
7.2 高炉下部调剂及效果
7.2.1 下部调整过程
7.2.2 下部调整后效果
7.3 高炉炉前操作和维护
7.3.1 炉前操作
7.3.2 炉型管理
7.3.3 冷却设备损坏情况
7.4 小结
第8章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年国内铁矿石市场回顾及未来发展面临的形势[J]. 任秀平. 冶金信息导刊. 2017 (03)
[2]2016年中国铁矿石市场回顾及2017年走势分析[J]. 秦洁璇. 冶金经济与管理. 2017(02)
[3]武钢6号高炉合理使用低质矿的研究与实践[J]. 肖志新,陆隆文,尹腾,贾斌. 炼铁. 2015(03)
[4]细粒级铁矿粉对烧结液相和矿结构的影响[J]. 肖志新,刘洪华,薛正良,文志军. 钢铁研究学报. 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]中国钢铁与铁矿石资源需求预测[J]. 郭华,张天柱. 金属矿山. 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]中国铁矿石需求分析[J]. 管仁荣,张德会,陈其慎. 中国矿业. 2011(S1)
[10]包钢烧结不同外购含铁料配比试验研究[J]. 邱金厚,张宗旺,陈革. 包钢科技. 2010(04)
本文编号：3270897
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3270897.html
