白云鄂博铁精矿压团矿还原膨胀的机理与抑制研究
发布时间：2022-02-09 07:29
由于白云鄂博铁精矿中同时含有K2O+Na2O和CaF2等物质,易造成球团矿在还原过程中异常甚至恶性膨胀,给高炉冶炼生产造成不利影响,而MgO可以很好的改善球团矿还原膨胀性能。本文首先采用低K、Na、F含量的澳矿分别配加MgO、K2CO3+Na2CO3、CaF2纯试剂,混合后进行压团,氧化焙烧,分三个阶段还原（Fe2O3→Fe3O4,Fe3O4→FeO,FeO→Fe）,计算各阶段膨胀率,结合矿相显微镜和扫描电镜观察压团形貌,并进行分析,探明K2O+Na2O、CaF2及MgO分别对压团矿还原膨胀性的影响机理。再将白云鄂博铁精矿中加入MgO纯试剂调配成熔剂性压团矿,研究了白云鄂博铁精矿压团的抑制机理,为改善白云鄂博铁精矿球团...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同碱度和MgO含量的球团矿还原膨胀率
渣相可以粘结铁氧化物，渣相增多使球团固结能力强，从而增加了球团的强度，加入 MgO 的球团渣相减少和孔隙率升高削弱了球团矿抵抗集中应力的能力，导团抗压强度下降，故 MgO 可以使球团矿的抗压强度降低。为了提高 MgO 球团压强度，Deqing Zhu[65]和范晓慧[66]等通过在造球过程中除了 MgO 之外，再加入 Ca 或者含有 P 的化合物，在焙烧过程中增多了低熔点渣相的生成量，球团产生的液相量增强了球团矿的固结能力，同时使 Mg2+和 Fe3+在熔融的渣相中的扩散增大，促进 Fe2O3再结晶，从而提升了球团矿的抗压强度。而周国凡在提高 MgO矿抗压强度时通过调整球团焙烧制度，如：提高焙烧温度和延长焙烧时间等，同以改善球团矿的抗压强度[67]。由图 1.3 可知：除了铁氧化物外，酸性球团矿中主要成分为 2FeO·SiO2；石灰石性球团矿主要成分为铁酸钙 CaO·Fe2O3；镁橄榄石碱性球团矿的主要成分为O·Fe2O3和 2FeO·SiO2；而白云石碱性球团矿内主要成分：MgO·Fe2O3、2FeO·SiO2O·Fe2O3。由此可知：熔剂的不同球团矿主要成分的也不同，对球团矿还原膨胀性影响也不同。
1-CO 和 N2气瓶；2-流量计；3-还原炉；4-试样托盘；5-压团；6-还原管；7-进气口；8-出气口；9-热电偶；图 3.1 本实验压团还原装置示意图试验过程始前先检查通气设备的气密性是否安全并保证电脑程序电脑给还原炉设定好升温过程；将挑选好无裂痕的压团置性气体 N2通入还原管，标态流量为 5 L/min，再将还原管定好的程序开始升温加热，加热速率 10℃/min。当还原炉 N2的标准流量增大到 15L/min，持续 30min 后，按照表 体（CO:N2），将还原气体总量为 15L/min 的标准流量通原期间要保证气体比率稳定不变，使用 CO 检测仪，检测开门窗保证实验室内空气流通，如有漏气在保证人员安全
【参考文献】：
期刊论文
[1]低品位矿高炉碱金属行为研究[J]. 王波,黄帮福,郗家俊. 昆明冶金高等专科学校学报. 2017(03)
[2]碱金属对高炉原料冶金性能的影响[J]. 王冲,谢冬,冯帅,刘明婕. 钢铁研究. 2017(01)
[3]包钢球团配加废镁碳砖开发镁质氧化球团的试验研究[J]. 付国伟,邬虎林. 烧结球团. 2016(04)
[4]中国钢铁工业烧结/球团工序绿色发展工程科技战略及对策[J]. 王海风,裴元东,张春霞,赵志星. 钢铁. 2016(01)
[5]白云鄂博稀土、铌资源综合利用现状及新思路[J]. 郭财胜,李梅,柳召刚,张栋梁,高凯. 稀土. 2014(01)
[6]碱金属对铁氧化物气-固还原行为的影响[J]. 潘文,吴铿,赵勇,赵志星,MIN Dong Joon. 钢铁. 2013(06)
[7]白云鄂博西矿低品位磁铁矿的研究与利用[J]. 崔凤,朱磊,宋立民. 包钢科技. 2013(02)
[8]高镁球团焙烧特性及其固结强化机理[J]. 范晓慧,谢路奔,甘敏,陈许玲,袁礼顺. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]MgO对球团矿抗压强度的影响[J]. 高强健,魏国,何奕波,沈峰满. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]首次在白云鄂博铁矿发现的矿物种述评[J]. 徐金沙,李国武,沈敢富. 地质学报. 2012(05)
博士论文
[1]高炉炉料中合理利用含MgO原料的基础理论研究[D]. 姜鑫.东北大学 2008
硕士论文
[1]熔剂性赤铁矿球团焙烧特性及高炉还原行为研究[D]. 张金良.中南大学 2012
本文编号：3616609
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同碱度和MgO含量的球团矿还原膨胀率
渣相可以粘结铁氧化物，渣相增多使球团固结能力强，从而增加了球团的强度，加入 MgO 的球团渣相减少和孔隙率升高削弱了球团矿抵抗集中应力的能力，导团抗压强度下降，故 MgO 可以使球团矿的抗压强度降低。为了提高 MgO 球团压强度，Deqing Zhu[65]和范晓慧[66]等通过在造球过程中除了 MgO 之外，再加入 Ca 或者含有 P 的化合物，在焙烧过程中增多了低熔点渣相的生成量，球团产生的液相量增强了球团矿的固结能力，同时使 Mg2+和 Fe3+在熔融的渣相中的扩散增大，促进 Fe2O3再结晶，从而提升了球团矿的抗压强度。而周国凡在提高 MgO矿抗压强度时通过调整球团焙烧制度，如：提高焙烧温度和延长焙烧时间等，同以改善球团矿的抗压强度[67]。由图 1.3 可知：除了铁氧化物外，酸性球团矿中主要成分为 2FeO·SiO2；石灰石性球团矿主要成分为铁酸钙 CaO·Fe2O3；镁橄榄石碱性球团矿的主要成分为O·Fe2O3和 2FeO·SiO2；而白云石碱性球团矿内主要成分：MgO·Fe2O3、2FeO·SiO2O·Fe2O3。由此可知：熔剂的不同球团矿主要成分的也不同，对球团矿还原膨胀性影响也不同。
1-CO 和 N2气瓶；2-流量计；3-还原炉；4-试样托盘；5-压团；6-还原管；7-进气口；8-出气口；9-热电偶；图 3.1 本实验压团还原装置示意图试验过程始前先检查通气设备的气密性是否安全并保证电脑程序电脑给还原炉设定好升温过程；将挑选好无裂痕的压团置性气体 N2通入还原管，标态流量为 5 L/min，再将还原管定好的程序开始升温加热，加热速率 10℃/min。当还原炉 N2的标准流量增大到 15L/min，持续 30min 后，按照表 体（CO:N2），将还原气体总量为 15L/min 的标准流量通原期间要保证气体比率稳定不变，使用 CO 检测仪，检测开门窗保证实验室内空气流通，如有漏气在保证人员安全
【参考文献】：
期刊论文
[1]低品位矿高炉碱金属行为研究[J]. 王波,黄帮福,郗家俊. 昆明冶金高等专科学校学报. 2017(03)
[2]碱金属对高炉原料冶金性能的影响[J]. 王冲,谢冬,冯帅,刘明婕. 钢铁研究. 2017(01)
[3]包钢球团配加废镁碳砖开发镁质氧化球团的试验研究[J]. 付国伟,邬虎林. 烧结球团. 2016(04)
[4]中国钢铁工业烧结/球团工序绿色发展工程科技战略及对策[J]. 王海风,裴元东,张春霞,赵志星. 钢铁. 2016(01)
[5]白云鄂博稀土、铌资源综合利用现状及新思路[J]. 郭财胜,李梅,柳召刚,张栋梁,高凯. 稀土. 2014(01)
[6]碱金属对铁氧化物气-固还原行为的影响[J]. 潘文,吴铿,赵勇,赵志星,MIN Dong Joon. 钢铁. 2013(06)
[7]白云鄂博西矿低品位磁铁矿的研究与利用[J]. 崔凤,朱磊,宋立民. 包钢科技. 2013(02)
[8]高镁球团焙烧特性及其固结强化机理[J]. 范晓慧,谢路奔,甘敏,陈许玲,袁礼顺. 中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]MgO对球团矿抗压强度的影响[J]. 高强健,魏国,何奕波,沈峰满. 东北大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]首次在白云鄂博铁矿发现的矿物种述评[J]. 徐金沙,李国武,沈敢富. 地质学报. 2012(05)
博士论文
[1]高炉炉料中合理利用含MgO原料的基础理论研究[D]. 姜鑫.东北大学 2008
硕士论文
[1]熔剂性赤铁矿球团焙烧特性及高炉还原行为研究[D]. 张金良.中南大学 2012
本文编号：3616609
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