烧结矿氧化亚铁与二氧化硅的关系铁矿粉种类主要化学成分及基础特性
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FeO对烧结矿的影响烧结矿中FeO对烧结矿质量的影响摘要本文针对国丰钢铁公司的原料条件,从原料成分、烧结燃料配加量、碱度、Mg(=)含量和料层高度等工艺参数的角度出发,系统分析了不同工艺参数对烧结矿Fe()含量和烧结矿质量的影响关键词烧结矿 FeO 质量1 前言烧结矿FeO含量是炼铁和烧结十分重视的质量指标之一,炼铁工作者也把烧结矿中FeO含量作为评价烧结矿质量,特别是烧结矿强度和还原性能好坏的重要标志,在一定条件下(如碱度相同,SiO2相近),烧结矿中FeO含量与其强度密切相关,烧结矿中FeO含量对高炉上、中部间接还原也有很大影响。
几年来,我们一直遵循在保证烧结矿强度的前提下,降低烧结矿FeO含量的方针组织生产。
烧结过程的配碳量与烧结矿FeO含量呈正相关关系,控制FeO可以达到降低烧结能耗的目的,更重要的是有利于高炉冶炼焦比的降低,根据经验,烧结矿FeO含量每降低1%,高炉焦比可降低1.5%左右。
为了能为高炉冶炼提供容易还原、FeO含量适宜的高强度烧结矿,本文就国丰钢铁公司烧结生产的实际情况,对影响烧结矿FeO含量的因素、生产中如何控制FeO含量及控制水平等技术措施进行分析如下。
2 影响烧结矿中FeO含量的因素烧结矿中FeO,一是从原料中带人,二是烧结过程中的气氛。
因此,烧结矿中FeO含量的高低,主要与所用铁料、烧结过程中的氧化气氛强弱及温度水平高低有关。
2.1含铁原料与FeO的关系一般认为,烧结生产使用以磁铁精矿为主的铁料时,烧结矿中FeO要比赤铁矿生产时高(因为磁铁矿FeO含量高达20—25%,赤铁矿FeO含量只有0.5—4.5 %),实际生产并非如此。
几年来,我厂使用了不同比例的赤铁矿粉、磁铁矿粉、特别是使用了FeO含量高的氧化铁皮(FeO含量60%)、美国粗粉(FeO 含量44%)及热压铁粉(FeO含量95%),使用了高FeO含量的矿粉,燃料消耗明显降低,烧结矿FeO含量无上升,烧结矿强度也没有影响(见表1、表2)。
收稿日期:2005-01-05作者简介:刘竹林(1965-),男,湖南株洲人,湖南冶金职业技术学院副教授,主要从事钢铁冶金教学与研究。
烧结矿FeO 含量的影响因素探讨刘竹林(湖南冶金职业技术学院,株洲412000)摘 要:烧结矿FeO 含量是反映烧结矿性能的一个重要指标,适当地控制好FeO 含量,有利于烧结降低固体燃耗,增加高炉生铁产量,降低焦比。
文中分析了在一定的烧结工艺技术条件下影响烧结矿FeO 含量的决策因素及调整措施。
关键词:烧结矿;FeO ;影响因素中图分类号:TF046 文献标识码:A 文章编号:1673-1980(2005)01-0008-02 烧结矿FeO 含量是烧结生产和高炉冶炼的重要质量指标之一。
研究表明,烧结矿FeO 含量与烧结过程配碳量呈强正相关关系,与烧结矿的还原度和低温还原粉化指数密切相关。
降低烧结矿FeO 含量有利于降低烧结能耗,改善烧结矿的还原性,降低高炉冶炼焦比。
生产实践表明烧结矿FeO 含量降低1%,烧结固体燃耗降低3kg/t ,高炉吨铁燃耗降低15kg/t 。
但过低的FeO 含量又会使烧结矿的强度变差,低温还原粉化率提高,烧结成品率降低。
因此,确定适宜的烧结矿FeO 含量对烧结生产及高炉冶炼具有重要的意义。
目前,国外先进企业(如日本和法国)烧结矿FeO 含量为4%~5%,国内较好企业(如宝钢、武钢四烧、济钢)已将烧结矿FeO 含量控制在7%左右。
但国内很多中小企业烧结矿FeO 含量还较高,有的甚至在10%以上。
本文从影响烧结矿FeO 含量的决策控制因素出发,即从精粉率、烧结料的氧化度、宏观烧结气氛指数、烧结矿的碱度、烧结料层厚度、粉化率五方面分析,探讨烧结矿FeO 含量的影响因素。
1 影响烧结矿FeO 含量的决策因素分析1.1 烧结料的氧化度及宏观烧结气氛指数烧结料原始氧化度和烧结过程氧位决定着化学反应的方向和形式。
在烧结料原始氧化度(用FeO 含量表示)高或烧结过程高氧位的条件下,Fe 2O 3较易保持原始形态,并与CaO 生成铁酸钙,烧结矿FeO 含量低;在烧结料原始氧化度低或烧结过程低氧位的条件下,Fe 2O 3可能被还原成Fe 3O 4或富氏体,而与SiO 2生成2FeO ・SiO 2及类似复杂化合物,烧结矿FeO 含量则高。
烧结原料总结汇报烧结原料总结汇报烧结原料是指用于制备烧结矿的各种原材料,包括铁矿石、焦炭、石灰石和配料等。
烧结过程是指将这些烧结原料经过炉内高温煅烧、氧化还原和结晶等反应,形成烧结矿的过程。
烧结原料在烧结过程中起着至关重要的作用,对烧结矿的质量和性能具有直接影响。
下面将对常见的烧结原料进行总结汇报。
1. 铁矿石:铁矿石是制备烧结矿的主要原料,它是由铁矿石矿石和氧化铁矿石组成的。
常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿等。
铁矿石的物理性质和化学成分直接影响烧结矿的组成和性能。
2. 焦炭:焦炭是烧结过程中重要的还原剂,它具有高固定碳含量、低灰、低硫和良好的机械强度等特点。
焦炭在高温条件下能够和铁矿石反应产生一系列还原反应,从而促进烧结矿中的铁矿石氧化还原反应的进行。
3. 石灰石:石灰石是烧结矿的主要熔剂,它在高温条件下能够与铁矿石中的硅酸盐和氧化铁石进行反应,生成易熔的矽酸钙和液相。
石灰石的质量和石灰石与铁矿石的配比对烧结矿的熔融性、融化温度和液相组成等有很大影响。
4. 配料:配料是指将各种烧结原料按一定的比例混合制备成的烧结原料混合料。
配料的质量和配比直接影响烧结矿的成分和物理性能。
通过合理的配料,可以在一定程度上改善烧结矿的熔融性、弹性、抗返矿性能等。
综上所述,烧结原料对烧结矿的质量和性能具有重要的影响。
铁矿石是烧结矿的主要原料,其物理性质和化学成分对烧结矿的组成和性能起着决定性作用。
焦炭作为还原剂能够促进烧结矿中的氧化还原反应。
石灰石作为熔剂能够改善烧结矿的熔融性和融化温度。
通过合理的配料,可以改善烧结矿的物理性能和抗返矿性能。
合理选择和使用烧结原料,优化烧结矿的质量和性能,对冶金行业的发展和节能减排具有重要意义。
通过对烧结原料的总结汇报,我们可以更好地理解烧结过程和烧结矿的形成机制,为冶金行业的研究和生产提供技术支持。
同时,我们也要强调烧结原料的合理使用和资源综合利用,提高烧结矿质量,减少能源消耗和环境污染,助力可持续发展的目标实现。
世界金属导报/2012年/7月/10日/第B02版原料炼铁FeO对烧结矿质量影响的研究张化义焦炭粉是烧结矿生产中最常用的燃料。
其用量取决于烧结混合料中的Al2O3含量和烧结混合料的细度。
印度JSW钢铁有限公司生产烧结矿的焦炭粉用量比全球许多烧结厂的用量高。
由于焦炭粉是本地的短缺材料,所以,JSW烧结厂优化并减少焦炭粉用量显得特别重要。
此外,FeO含量是烧结过程重要参数,也是烧结厂控制烧结矿质量的首选工具。
为此,JSW钢铁公司在实验室进行了坩埚烧结试验。
研究了烧结生料中加入不同焦炭粉量(55-85k/t烧结料)和不同的FeO量对烧结矿质量的影响。
仔细评估了FeO含量在6.20%-14.8%之间的烧结矿生产率、强度(转鼓指数)、还原粉化率(RDI)、烧结矿的可还原性和显微组织。
结果发现,FeO含量在8.60%-9.88%范围内烧结矿具有较高的生产率和强度,具有需要的还原粉化指数(≤27%)和可还原性(>60%)。
分析烧结厂数据表明,烧结矿中FeO含量为8.50%-10.0%时,烧结矿生产率和强度较高,还原粉化指数较低,与烧结试验数据基本一致。
1烧结矿中FeO的形成机理烧结矿是高炉炼铁的基本含铁原料,极大地影响着高炉生产工艺。
烧结矿的显微组织取决于它的化学成分、烧结工艺、烧结时间和温度。
分析证明,烧结矿由4个基本相(赤铁矿、磁铁矿、铁素体和玻璃状硅酸盐相)组成。
烧结矿的性质受到上述各相数量和形态的影响。
随着烧结矿用量的不断增大,高炉工艺对烧结矿的质量要求也越来越高。
烧结矿质量主要通过烧结工艺的参数进行控制与评价。
如果点火燃烧条件保持不变,FeO含量是烧结工艺参数的重要指标,且与焦炭粉用量有着十分密切的关系。
因此,FeO含量是许多烧结厂控制烧结矿质量和焦炭粉用量的重要参数。
通常,FeO含量在7%-9%(湿重)是可以接受的。
世界各国烧结厂的氧化铝和焦炭粉用量见图1。
图1中可见,JSW钢铁有限公司烧结厂(JSWSL)的焦炭粉用量很高。
烧结矿的质量指标对烧结矿质量指标的要求包括以下内容:含Fe高,CaO/SiO2之比值合适,还原性好,有害杂质少,成分稳定,烧结矿强度高,粉末少,粒度均匀合适。
此外烧结矿的热还原粉末比要低。
(1)烧结矿的化学性质烧结矿的化学性质包括如下内容:1)烧结矿品位:系指其含铁量的高低,提高烧结矿含铁量是高炉精料的基本要求。
在评论烧结矿品位时,应考虑烧结矿所含碱性氧化物的数量,因为这关系到高炉冶炼时熔剂的用量。
所以为了便于比较,往往用扣除烧结矿中碱性氧化物的含量来计算烧结矿的含铁量。
2)烧结矿碱度:一般用烧结矿中CaO/SiO2之值表示。
这一比值常按高炉冶炼时不加或少加熔剂的情况来决定。
根据烧结矿熔剂性质,有熔剂性、自熔性和非自熔性(即普通)烧结矿之分,通常以高炉渣的碱度为标准进行区分:凡碱度等于高炉渣碱度的叫自熔性烧结矿,高于或低于高炉渣碱度的叫熔剂性或非自熔性烧结矿。
3)烧结矿含硫及其他有害杂质愈低愈好4)还原性:目前还原性的测定方法较多,尚未统一标准。
而还原计算几乎都是依据还原过程中失去的氧量与试样在试验前的总氧量的比值来表示。
生产中多以还原过程中试验失重的方法来计算还原度。
还原过程中失去的氧越多,说明该烧结矿还原性越好。
由于试验的条件不同,所得还原度大小也不一样。
因此比较烧结矿的还原度时,只能在同样条件下才能进行。
也可用氧化度大小表明烧结矿的还原性。
生产中一般按烧结矿中FeO含量来表示还原性。
一般认为FeO增多,难还原的硅酸铁或钙铁橄榄石数量增加,烧结矿熔融程度较高,还原性降低。
显然这样简单表示还原性的方法是有缺陷的,它只是估计了矿物组成对还原性的影响,而忽视了烧结矿显微结构,比如气孔率、结晶状况等对还原性的影响。
因此用FeO含量不能准确地表示烧结矿还原性质,但可以作为还原性的一个参考指标。
烧结矿的物理性质我国现用的鉴定烧结矿强度的指标有转鼓指标和筛分指标。
转鼓指标以其测定时的工作状态不同分为热转鼓指数和冷转鼓指数两种。
影响烧结矿FeO含量的因素
影响烧结矿FeO含量的因素有很多,以下将详细阐述其中的几个主要因素:
1. 原始烧结料氧化度和宏观烧结气氛指数:原始烧结料中的氧化度和烧结过程中的气氛对FeO含量有重要影响。
原始烧结料中的氧化度高,即含有较多的Fe2O3,有利于生成较高的FeO含量。
同时,烧结过程中的气氛指数也会影响FeO含量,过高或过低的气氛指数都会导致FeO含量的下降。
2. 工艺操作制度:烧结过程中的工艺操作制度对FeO含量有直接影响。
例如,烧结温度、烧结速度、烧结时间等参数的调控都会对FeO 含量产生影响。
适当的烧结温度和烧结速度可以促进FeO的生成,而过高或过低的温度和速度都会降低FeO含量。
3. 烧结矿碱度、SiO2和MgO含量:烧结矿中的碱度、SiO2和MgO含量也会对FeO含量产生影响。
较高的碱度有利于FeO的生成,而较高的SiO2和MgO含量则会降低FeO含量。
4. 烧结料层厚度:烧结料层厚度对FeO含量的影响是通过影响热传递和气体分布来实现的。
较薄的烧结料层可以提高烧结过程中的热传递效率和气体分布均匀性,有利于FeO的生成。
需要注意的是,以上因素对FeO含量的影响是相互关联的,综合考虑才能得出准确的结论。
此外,不同矿石的成分和性质也会对FeO含量产生影响,因此在实际生产中需要根据具体情况进行调整和优化。
铁矿粉化学成分一、铁矿粉的化学成份铁矿粉主要由铁氧化物和其他杂质组成。
其化学成份常见有三种,分别是Fe2O3、Fe3O4和FeOOH。
其中,Fe2O3是最为常见的一种,其化学式为Fe2O3,可以看作是由两个铁原子和三个氧原子组成的化合物。
而Fe3O4则是由三个铁原子和四个氧原子组成,其化学式为Fe3O4。
FeOOH则是由铁、氧和氢三种元素组成的氢氧化物,其化学式为FeOOH。
虽然铁矿粉的主要成份为铁氧化物,但其中也含有其他杂质,如硅酸盐、铝酸盐和钙酸盐等。
这些杂质对铁矿粉的质量和应用具有一定的影响。
二、铁矿粉的物理性质铁矿粉通常呈黑色或褐色粉末状,其密度约为4-5g/cm³,细度较高,粒径一般在5-45微米之间。
铁矿粉的比表面积也较大,通常为200-400平方米/克。
铁矿粉是一种具有吸水性和吸氧性的物质。
在干燥空气中,铁矿粉可以长时间保存,但一旦遇到潮湿气氛或水,铁矿粉便会快速吸湿,甚至出现结块等问题。
此外,铁矿粉还具有较强的还原性和氧化性,在一些特定的应用场合中,这种性质可以得到充分的发挥。
三、铁矿粉的应用铁矿粉是钢铁制造中最为常见的原材料之一,其主要用于高炉冶炼和转炉冶炼。
在高炉炼铁过程中,铁矿粉与焦炭共同进入高炉内进行还原反应,从而使铁氧化物还原为铁金属。
在转炉冶炼中,铁矿粉用于调节炉渣成份、提高脱碳效果等。
此外,铁矿粉还可以用于生产磨料、磁性材料、催化剂以及绿色沥青等。
尤其是在环保领域,铁矿粉因其具有高比表面积、良好的吸附性等特点,被广泛应用于污水、废气处理等方面。
【结语】铁矿粉的成份较为复杂,其化学成份主要为铁氧化物和其他杂质。
在使用铁矿粉时,需注意其物理性质和与其他物质的反应。
铁矿粉在钢铁制造、磁性材料生产等方面都有重要应用,是一种非常重要的原材料。
FeO对烧结矿的影响烧结矿中FeO对烧结矿质量的影响摘要本文针对国丰钢铁公司的原料条件,从原料成分、烧结燃料配加量、碱度、Mg(=)含量和料层高度等工艺参数的角度出发,系统分析了不同工艺参数对烧结矿Fe()含量和烧结矿质量的影响关键词烧结矿 FeO 质量1 前言烧结矿FeO含量是炼铁和烧结十分重视的质量指标之一,炼铁工作者也把烧结矿中FeO含量作为评价烧结矿质量,特别是烧结矿强度和还原性能好坏的重要标志,在一定条件下(如碱度相同,SiO2相近),烧结矿中FeO含量与其强度密切相关,烧结矿中FeO含量对高炉上、中部间接还原也有很大影响。
几年来,我们一直遵循在保证烧结矿强度的前提下,降低烧结矿FeO含量的方针组织生产。
烧结过程的配碳量与烧结矿FeO含量呈正相关关系,控制FeO可以达到降低烧结能耗的目的,更重要的是有利于高炉冶炼焦比的降低,根据经验,烧结矿FeO含量每降低1%,高炉焦比可降低1.5%左右。
为了能为高炉冶炼提供容易还原、FeO含量适宜的高强度烧结矿,本文就国丰钢铁公司烧结生产的实际情况,对影响烧结矿FeO含量的因素、生产中如何控制FeO含量及控制水平等技术措施进行分析如下。
2 影响烧结矿中FeO含量的因素烧结矿中FeO,一是从原料中带人,二是烧结过程中的气氛。
因此,烧结矿中FeO含量的高低,主要与所用铁料、烧结过程中的氧化气氛强弱及温度水平高低有关。
2.1含铁原料与FeO的关系一般认为,烧结生产使用以磁铁精矿为主的铁料时,烧结矿中FeO要比赤铁矿生产时高(因为磁铁矿FeO含量高达20—25%,赤铁矿FeO含量只有0.5—4.5 %),实际生产并非如此。
几年来,我厂使用了不同比例的赤铁矿粉、磁铁矿粉、特别是使用了FeO含量高的氧化铁皮(FeO含量60%)、美国粗粉(FeO 含量44%)及热压铁粉(FeO含量95%),使用了高FeO含量的矿粉,燃料消耗明显降低,烧结矿FeO含量无上升,烧结矿强度也没有影响(见表1、表2)。
烧结矿al2o3烧结矿是一种重要的铁矿石原料,其中的主要成分是氧化铝(Al2O3)。
本文将从烧结矿的定义、特性、生产工艺以及应用等方面进行探讨。
一、烧结矿的定义与特性烧结矿是指将铁矿石经过烧结工艺处理后获得的一种矿石产品。
烧结工艺是指将粉末状的铁矿石在高温下进行烧结,使其颗粒相互结合形成块状。
烧结矿具有一定的强度和耐高温性能,是冶金行业不可或缺的原料之一。
烧结矿的主要成分是氧化铝(Al2O3),其含量通常在20%以上。
除氧化铝外,烧结矿中还含有一定的氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)等成分。
不同矿石的成分组成会有所不同,但氧化铝一般都是其主要成分之一。
二、烧结矿的生产工艺烧结矿的生产工艺主要包括矿石的选矿、破碎、烧结和冷却等过程。
首先,将原料矿石进行选矿处理,去除其中的杂质,并对矿石进行破碎,使其成为适合烧结的颗粒。
然后,将破碎后的矿石送入烧结机进行烧结,通过高温使其颗粒相互结合形成块状。
最后,将烧结后的矿石进行冷却,使其温度降至室温,得到成品烧结矿。
三、烧结矿的应用烧结矿作为一种重要的冶金原料,具有广泛的应用领域。
首先,烧结矿是炼铁过程中的重要原料之一。
在高炉冶炼中,烧结矿与其他铁矿石混合使用,可以提高炉渣的流动性和炉渣的还原性,从而提高炉渣的脱硫能力,减少炉渣对铁液的冶炼影响。
其次,烧结矿还可用于生产铁合金。
在铁合金冶炼中,烧结矿作为还原剂和熔剂,可与其他原料混合使用,使得反应更加充分,提高铁合金的产率和质量。
此外,烧结矿还可用于制备耐火材料、陶瓷材料等。
总结:烧结矿是一种重要的冶金原料,其中的主要成分是氧化铝(Al2O3)。
烧结矿具有一定的强度和耐高温性能,是冶金行业不可或缺的原料之一。
烧结矿的生产工艺包括选矿、破碎、烧结和冷却等过程。
烧结矿在炼铁、铁合金生产以及耐火材料、陶瓷材料等领域都有广泛的应用。
通过对烧结矿的深入了解,可以更好地应用于实际生产中,提高冶金产品的质量和产量。
烧结矿主要成分
烧结矿是一种重要的铁矿石原料,主要由铁、硅、铝、钙、镁等多种成分组成。
其中,铁是烧结矿的主要成分,占据了矿石中的绝大部分。
除了铁之外,硅也是烧结矿中的重要成分之一,其含量通常在20%左右。
烧结矿中的铁主要以氧化铁的形式存在,主要是铁矿石中的铁氧化物。
这些氧化铁物质在高温条件下经过还原反应,可以得到金属铁。
而硅则主要以二氧化硅的形式存在于矿石中,它具有较高的熔点和硬度,对冶炼过程有一定的影响。
除了铁和硅,烧结矿中还含有一定量的铝、钙和镁等元素。
铝主要以氧化铝的形式存在,可通过矿石中的铝矾土来提取。
钙和镁则主要以氧化钙和氧化镁的形式存在,它们的存在会影响矿石的烧结性能和冶炼过程中的物理化学性质。
烧结矿的成分对冶炼工艺和矿石的利用率有着重要的影响。
其中,铁的含量越高,矿石的利用率就越高,冶炼工艺也相对简单。
而硅的含量越高,矿石的烧结性能就越差,需要采取一定的烧结改良措施来提高矿石的利用率。
烧结矿的主要成分是铁、硅、铝、钙和镁等元素。
这些成分的含量和性质对矿石的利用率和冶炼工艺有着重要的影响。
了解烧结矿的成分组成,有助于提高冶炼效率和资源利用率,推动铁矿石行业的
可持续发展。