低质铁矿烧结成矿机理及配料结构研究

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1、分类号学号２０１２０２６０１０１７学校代码１０４８８密级博士学位论文低质铁矿烧结成矿机理及配料结构研究学位申请人：肖志新学科专业：冶金工程指导教师：薛正良教授答辩日期：２０１８年５月１６日武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中己经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对木文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明ｐ方式标明。申请学位论文与资料芯有不实之处一，本人承担切相关

2、责任。论文作者签名：商／Ｈｆｉ曰期：洲研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所苻，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门（按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录Ｔ作的规定》执行）送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将木论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：指导教师签名＾日期：—‘ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentof

3、theRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringResearchonthemineralizationmechanismandsinterproportioningwithinferiorironoresPh.D.Candidate：XIAOZhixinMajor：FerrousMetallurgySupervisor：Prof.XUEZhengliangWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay16th,2018摘要

4、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

5、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FactSage7.0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现为相同烧结条件下生成液相量的多少和扩展能力的大小；液相行为主要影响烧结矿结构中孔洞的尺寸、数量和矿粉的粘结效果，即液相对大颗粒矿粉的包裹状况和渗入深度；烧结矿的结构主要受液

6、相行为和大颗粒矿致密度的影响，即扩展性能好的液相易使烧结矿中孔洞数量减少和尺寸增加，也易包裹和渗入大颗粒矿粉中，而液相较难渗入致密度高的大颗粒矿粉中；致密度低和脉石集中的大颗粒矿在烧结后易生成疏松多孔结构；烧结时，在大颗粒矿粉的粘接处易形成气流通道，这些通道升、降温迅速，易达到最高温度，且在烧结恒温段为氧化性气氛，因此，该处的烧结凝固液相中易形成铁酸钙相，其数量与液相成分和烧结过程气氛有关。烧结配矿试验结果表明：粒度细和高温液相扩展能力好的烧结料，会明显降低烧结料层的透气性；利用不同矿的粒度、制粒能力和高温液相行为进行互补，能够改善烧结料层的透气性；依据混匀配矿结构及各矿种的烧结

7、液相性能可建立计算混匀矿烧结液相量的经验模型，能够较好预测燃耗、FeO和强度等一些烧结性能指标I的变化；低质矿品种和用量对烧结矿还原性能的影响趋势较规律，尤其是对RDI和RI；烧结液相的扩展指数过高或过低的方案RDI均偏高，试验结果表明扩展指数在0.99~1.03范围内的混匀料烧结后的产品具有较好的RDI；在低质矿总用量超过25%后，无论粗、细粒级矿都会引起烧结强度的下降。生产试验结果表明：烧结配用19%~32%低质矿期间，因细粒级矿（粉精矿）用量增加9%使得料层透气性变差，但通