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细磨磁铁精矿烧结成矿机理研究及应用

专 业: 矿物加工工程
关键词: 细磁铁精矿烧结 高铁低硅 成矿机理 微型烧结 显微结构
分类号: TF521.1
形 态: 共 101 页 约 66,155 个字 约 3.164 M内容
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内容摘要


磁铁精矿是我国主要的铁矿资源,我国北方的一些烧结厂以磁铁精矿为主要烧结原料。

近几年我国铁精矿进行了降硅提铁,许多烧结厂在以磁铁精矿为主的烧结原料中配加了国外优质赤铁矿,进行高铁低硅烧结。

在新的原料条件下研究其成矿机理及进行改善烧结矿产质量的工艺研究是很有意义的。


本文结合赤铁矿,以细磁铁精矿为主要研究对象,分析了其原料特点,研究和考察了铁矿颗粒间的固相固结、单一铁矿烧结反应性能、磁铁矿配加赤铁矿的烧结反应行为和混合料颗粒的烧结行为等,并进行了提高细磨磁铁精矿烧结产质量的烧结试验研究。

研究结果表明:1在氧化气氛下磁铁精矿颗粒间固相固结比较快,以氧化再结晶和再结晶的方式固结。

铁矿的粒度细、颗粒间接触点多,有利于质点扩散与固结;FeO含量也影响磁铁矿颗粒间固相固结,磁铁精矿氧化放热,有利于质点的扩散,促进颗粒固结;磁铁矿与Si02生成低熔点化合物,可以加强颗粒间的粘结;赤铁矿颗粒间在1200℃以下一直保持原有形态,颗粒间不存在固相固结。

超过1280℃能观察到晶体颗粒明显长大,小晶粒之间可形成初期的连接桥。

2赤铁矿烧结时,烧结初期液相是CaO-Fe<,2>O<,3>系。

赤铁矿颗粒被铁酸钙包围并逐渐被融蚀,最后形成赤铁矿与铁酸钙相互交织的结构;细磨高铁低硅磁铁精矿烧结时其成矿机理与赤铁矿不同,铁酸钙生成量较少,主要矿物是磁铁矿的氧化再结晶和磁铁矿的再结晶;在磁铁矿氧化后生成铁酸钙,与磁铁矿和赤铁矿交融在一起;磁铁矿容易固溶Ca<2+>和Mg<2+>,生成含钙镁的铁矿物,结构致密。

3混合料中的粗粒子,澳矿被铁酸钙液相包围为团块提供骨架支撑作用的,返矿在团块焙烧过程中优先软融并快速与其他矿物发生矿化反应,石灰石分解后快速与其它矿物发生矿化反应而形成液相,白云石在混合料中矿化需要较高的焙烧温度和较长的焙烧时间。

白云石分解后被磁铁矿包围,形成镁铁矿与方镁石交代互融的结构。

4通过烧结杯试验对提高细磨磁铁精矿烧结产质量进行了研究,研究表明:

全精矿烧结混合料透气性差,烧结利用系数低。

添加复合粘结剂F和催化剂J可以改善烧结产质量。

复合粘结剂F用量从0%到1.0%的范围内对混合料制粒有明显的作用,混合料中-lmm的粒度组成降低,透气性指数提高,垂直烧结速度从16.95 mm/min提高到21.05 mm/min以上,利用系数明显提高,从1.352t/m<2>.h提高到1.729t/m<2>.h以上,添加催化剂J对提高转鼓强度有明显的效果,利用系数也有较明显的增加,特别是催化剂对降低烧结固体燃耗有显著的作用。

以细磨磁铁精矿为主配加赤铁矿烧结,烧结产质量比全精矿烧结都有所改善。

在此基础上研究了碱度、MgO以及生石灰用量对其的影响:

碱度对烧结矿转鼓强度有显著的影响,在碱度为1.6~2.0范围内,随着碱度的增加烧结矿转鼓强度明显提高,从57.60%提高到69.60%。

烧结矿MgO含量从2.3%降到1.4%,烧结利用系数从1.629t/m<2>.h提高到2.031t/m<2>.h,而转鼓强度变化不大。

生石灰能有效改善混合料的制粒效果,料层透气性明显提高,烧结速度显著加快,利用系数提高,转鼓强度也有所改善..……

全文目录


摘要
前言
第一章 文献综述
1.1 铁矿石烧结技术的发展
1.1.1 世界烧结技术的发展
1.1.2 我国烧结技术的发展
1.2 铁矿石烧结成矿理论研究
1.2.1 赤铁矿烧结成矿机理研究
1.2.2 磁铁矿烧结成矿机理研究
1.2.3 铁矿石烧结机理的研究方法——微型烧结法
1.3 磁铁矿烧结现状与发展
1.3.1 磁铁矿烧结的现状
1.3.2 高铁低硅磁铁精矿烧结的意义
1.3.3 高铁低硅磁铁精矿烧结存在的问题
第二章 原料性能及研究方法
2.1 含铁原料物化特性
2.1.1 化学成分
2.1.2 粒度组成
2.2 含铁原料的颗粒形貌
2.3 燃料及熔剂的物化性能
2.3.1 燃料及熔剂的化学成分
2.3.2 燃料及熔剂的粒度及粒度组成
2.4 研究方法
2.4.1 微型烧结实验方法原理
2.4.2 微型烧结实验流程
2.4.3 微型烧结法试验装置及试验步骤
2.4.4 微型烧结法的模拟思路
2.5 本章小结
第三章 单一铁矿颗粒间固相固结行为的研究
3.1 焙烧温度对铁矿粉颗粒间固相固结的影响
3.1.1 焙烧温度对铁矿粉颗粒间固相固结强度的影响
3.1.2 焙烧温度对铁矿粉颗粒间固相固结显微结构的影响
3.2 焙烧时间对铁矿粉颗粒间固相固结的影响
3.2.1 焙烧时间对铁矿粉颗粒间固相固结强度的影响
3.2.2 焙烧时间对铁矿粉颗粒间固相固结显微结构的影响
3.3 本章小结
第四章 单一铁矿烧结反应性能的研究
4.1 焙烧温度对单一铁矿烧结反应性能的影响
4.1.1 磁铁精矿烧结反应性显微结构的研究
4.1.2 赤铁矿矿烧结反应性显微结构的研究
4.2 焙烧时间对单一铁矿烧结反应性能的影响
4.3 本章小结
第五章 配加赤铁矿细磨磁铁矿烧结行为研究
5.1 不同焙烧温度下澳矿不同配比对团块强度的影响
5.2 不同焙烧温度下赤铁矿矿不同配比对团块显微结构的影响
5.3 不同焙烧时间下澳矿不同配比对团块强度的影响
5.4 不同焙烧时间下澳矿不同配比对团块显微结构的影响
5.5 本章小结
第六章 混合料颗粒烧结行为研究
6.1 基准混合料烧结特性的研究
6.1.1 基准混合料的配制
6.1.2 焙烧温度对基准混合料团块强度的影响
6.1.3 基准混合料团块强度随时间变化
6.2 混合料中不同磁铁矿烧结反应性能研究
6.2.1 调军台和大磁精矿替换基准混合料中弓浮精矿后的强度随温度变化
6.2.2 调军台和大磁精矿替换基准混合料中弓浮精矿后的强度随时间变化
6.3 烧结混合料中粗粒子对团块强度影响
6.3.1 团块的配料方法
6.3.2 澳矿为核对团块的影响
6.3.3 返矿为核对团块的影响
6.3.4 白云石为核对团块的影响
6.3.5 石灰石为核对团块的影响
6.4 本章小结
第七章 提高细磨磁铁精矿烧结产质量研究
7.1 全精矿烧结试验研究
7.1.1 复合粘结剂对烧结矿产质量的影响
7.1.2 添加催化剂J
7.2 以细磨磁铁精矿为主配加赤铁矿烧结试验研究
7.2.1 碱度对烧结矿产质量的影响
7.2.2 氧化镁对烧结矿产质量的影响
7.2.3 生石灰用量对烧结矿产质量的影响
7.3 本章小结
第八章 结论
参考文献
附录

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中图分类: > TF521.1 > 工业技术 > 冶金工业 > 炼铁 > 原材料 > 铁矿石

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