进口高铬型钒钛磁铁矿氧化球团制备的试验研究

摘要

国内某钢铁企业为满足对铁矿石原料的需求和开发高附加值的钒铬产品，利用地缘优势，积极拓展铁矿资源来源，每年从国外进口大量的高铬型钒钛磁铁矿用于高炉生产。高铬型钒钛磁铁矿的矿物组成相比于普通钒钛磁铁矿更为复杂，原料特性更为特殊，国内外关于高铬型钒钛磁铁矿氧化球团制备的相关基础研究相当匮乏。前期研究表明，在保证烧结矿冶金性能良好的前提下，烧结含铁物料中高铬型钒钛磁铁矿配量不宜超过15％。依据该厂现有炉料结构，为实现预期90万吨/年的高铬型钒钛磁铁矿处理量，要求球团原料中高铬型钒钛磁铁矿配量应达40％。
　　为此，本研究首先针对该钢铁公司提供的含铁物料进行原料基础特性研究，包括化学成分、粒度组成、连晶强度以及物相组成。其次，制定合理的配料方案进行高铬型钒钛磁铁矿球团实验研究，阐明该矿对球团制备工艺和冶金性能的影响规律，探索球团原料中高铬型钒钛磁铁矿的最大配量。在此基础上，进行高铬型钒钛磁铁矿球团生产工艺优化的系统研究，探索球团原料中高铬型钒钛磁铁矿增量化利用的可行性，实现该钢铁企业的预期目标。
　　通过本研究，得出以下结论:
　　(1)高铬型钒钛磁铁矿是铁、钒、钛、铬等多金属共生的复矿资源，粒度较粗，＜0.074 mm的占30％，连晶强度较差，仅有365 N;
　　(2)未磨高铬型钒钛磁铁矿与现场生产用矿混合制备氧化球团，随球团原料中高铬型钒钛磁铁矿配量的增加，生球性能无显著变化，成品球抗压强度和还原膨胀均逐渐降低。当高铬型钒钛磁铁矿配量高于20％后，球团的抗压强度不足2000 N，不能满足高炉生产的要求;
　　(3)采取“细磨处理高铬型钒钛磁铁矿”和“以粒度较细的廉价进口矿代替现场生产用矿”两种优化措施，均有效改善了球团的抗压强度。当原料中高铬型钒钛磁铁矿配量达40％时，球团的抗压强度和还原膨胀仍满足高炉生产的要求，实现了高铬型钒钛磁铁矿的增量化利用。两种优化措施相比，后者在成本方面具有相当的优势。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 钒钛磁铁矿概述

1．3 国内外发展现状与趋势

1．4 研究背景

1．5 研究目的及意义

1．6 研究内容

第2章 文献综述

2．1 钢铁工业的发展现状及趋势

2．2 我国铁矿石资源的利用现状与前景

2．3 高炉炼铁的发展方向

2．4 铁矿球团

2．5 球团生产过程及成球理论

2．5．1 球团生产过程

2．5．2 成球原理

2．6 铁矿球团在高炉生产中的重要性

2．7 铁矿球团的发展现状及趋势

2．8 高炉冶炼对球团性能的要求及我国球团矿生产现状

2．8．1 高炉冶炼对球团矿性能的要求

2．8．2 我国球团矿生产现状

2．9 磁铁矿用于球团生产的研究现状

2．9．1 磁铁矿用于球团生产的理论研究

2．9．2 钒钛磁铁矿氧化球团焙烧机理则

2．9．3 磁铁矿用于球团的生产实践

2．9．4 磁铁矿用于球团生产所面临的问题

第3章 实验原料基础特性的研究

3．1 化学组成

3．2 粒度组成

3．3 颗粒性质

3．3．1 颗粒几何性质

3．3．2 颗粒分析设备

3．3．3 颗粒分析结果

3．4 连晶强度

3．5 物相组成

3．6 本章小结

第4章 高铬型钒钛磁铁矿对球团工艺及性能的影响

4．1 实验配料方案

4．2 氧化球团制备

4．2．1 实验设备

4．2．2 工艺流程

4．3 高铬型钒钛磁铁矿对生球性能的影响

4．4 高铬型钒钛磁铁矿对成品球团抗压强度的影响

4．4．1 球团固结机理

4．4．2 球团微观形貌分析

4．5 高铬型钒钛磁铁矿对球团还原膨胀的影响

4．5．1 实验设备

4．5．2 实验步骤

4．5．3 实验结果及分析

4．6 本章小结

第5章 高铬型钒钛磁铁矿在球团中的增量化利用

5．1 增量化利用措施-细磨处理高铬型钒钛磁铁矿

5．1．1 细磨工艺

5．1．2 实验配料方案

5．1．3 细磨后高铬型钒钛磁铁矿对生球性能的影响

5．1．4 细磨后高铬型钒钛磁铁矿对成品球团抗压强度的影响

5．1．5 细磨后高铬型钒钛磁铁矿对球团还原膨胀的影响

5．2 增量化利用措施-以进口欧控矿代替现场生产用矿

5．2．1 实验配料方案

5．2．2 生球性能

5．2．3 球团冶金性能

5．3 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢