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镁质熔剂性球团矿焙烧固结机理研究

徐晨光  
【摘要】:球团矿以其含铁品位高,粒度均匀等优点成为近年来高炉炼铁的优质材料。然而酸性球团矿在强度及冶金性能方面存在很多缺陷,为了优化高炉炉料结构和改善酸性球团质量较差的问题,通过配加镁基、钙基熔剂的方式,研究碱度及镁含量变化对球团矿强度及冶金性能的影响规律,为熔剂性球团矿在炼铁工业中的大量应用提供理论依据,对钢铁企业的可持续发展具有重要意义。通过采用本地磁铁矿配以钙镁添加剂的方式造球,利用Fact Sage热力学软件模拟球团矿焙烧反应,同时运用液氮吸附仪,X-射线衍射仪,综合热分析仪,矿相分析等检测手段对混合原料及成品球团的性能进行检测分析,研究添加钙镁的熔剂性球团矿强度及冶金性能的变化规律,并通过研究Ca~(2+)、Mg~(2+)的迁移规律探究熔剂性球团矿的焙烧固结机理。通过对碱性球团性能的研究发现:随着钙添加量的增多,球团矿生球的机械强度及成品球抗压强度呈现先增后降的趋势发生变化。玻璃质的增多促使成品球粉化性能变得越来越差。且球团还原性呈现先好后坏的趋势发生变化。球团矿焙烧温度定为1250℃时,碱度1.0的球团矿性能最优。通过对熔剂性球团矿性能研究发现:碱度控制在1.0,镁添加量为1.0%时,球团矿生球机械强度及成品球抗压强度达到最大值。且碱度控制在1.0,镁含量为1.0%时,球团矿冶金性能最优。通过对熔剂性球团矿焙烧固结机理研究发现:随着碱度的改变,Ca~(2+)以低熔点液相的形式发生迁移,适量的嵌于赤铁矿之间,赤铁矿结晶效果良好,球团矿强度增大。铁酸钙含量的增多促进了Mg~(2+)的迁移,促进未矿化的Mg O矿化,但过多的液相同样阻碍赤铁矿之间的结晶,球团矿强度的增长受到限制。


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