以炼铁厂常用烧结矿、球团矿以及块矿为研究对象,考察了不同含铁原料在高炉炼铁工艺和COREX非高 炉炼铁工艺2种煤气条件下的低温还原粉化行为。研究结果表明:①铁矿石的结构组成决定了其粉化形式,块矿 和烧结矿的粉化形式均表现为“裂开式”,粉化产生的细小粒级颗粒较均匀地分布于-6.3 mm范围;不同于烧结矿 和块矿,球团矿则属于“剥落式”粉化,粉化产物粒径主要集中在-0.5 mm范围;②在还原气氛和温度相同的情况 下,烧结矿粉化程度最高,球团矿次之,块矿最低;③还原温度对3种含铁炉料的还原粉化程度均具有重要影响,当 还原煤气条件相同时,3种含铁炉料的低温还原粉化指数均在550℃时达到最大值;④COREX炼铁工艺的煤气条 件加剧试验用铁矿石的低温还原粉化程度,但对不同类型铁矿石的影响有所差异,综合粉化产生的细小颗粒的增 幅可知,块矿受其影响程度较大,其次是球团矿,而烧结矿对煤气性质改变的敏感性最小。
通过烧结杯试验,研究不同TiO 2 质量分数对中钛型烧结矿质量的影响。研究表明烧结矿TiO 2 质量分数 在2.8%~4.4%,随着TiO 2 质量分数增加,烧结矿转鼓指数、成品率、还原性和低温还原粉化指数均降低;钛磁铁 矿质量分数增加,易还原的含铁矿物相钛赤铁矿、铁酸钙减少;烧结矿的气孔率增加,强度较好的交织熔蚀结构减 少,骸晶状钛赤铁矿质量分数增加,性脆且不具有黏结作用的钙钛矿质量分数增加,其晶粒变大填充于交织熔蚀结 构,这是烧结矿质量下降的主要原因。
在温度为950℃、还原气氛为纯CO条件下,对高铝铁矿石球团进行气基还原,还原时间分别为0、5、10、 20、40、60、80 min以及110 min,以明确各时间段内物相的变化情况。研究结果表明,还原5 min时即出现金属铁、 FeAl 2 O 4 和Fe 2 SiO 4 3种物相,10 min以至更长时间时金属铁峰强度有所增强,而其他2相变化并不明显;另外,该 种铁矿石中氧化铁的逐级还原规律并不明显,当金属铁相过早出现时,Fe 3 O 4 相以及独立存在的浮士体相未检测到。