1、 第5 8卷 第6期 2 0 2 3年6月钢 铁I r o na n dS t e e lV o l.5 8,N o.6,p 4 5-5 2,6 0 J u n e2 0 2 3 D O I:1 0.1 3 2 2 8/j.b o y u a n.i s s n 0 4 4 9-7 4 9 x.2 0 2 2 0 7 5 7南非PMC精粉与两种典型褐铁矿的配矿优化侯 健1,2,白晨光1,扈玫珑1,刘晓明2,黄小波2,郭兰芬2(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆4 0 0 0 4 4;2.邯郸钢铁集团有限责任公司生产制造部,河北 邯郸0 5 6 0 1 5)摘 要:PMC精粉的铁品位及T i
2、O2质量分数较高,分别为6 2.5%和2.6%。PMC精粉较巴西卡粉和其他铁精粉资源有明显的价格优势,在铁矿石市场上有较好的流通性,广泛应用于国内多家钢铁企业的烧结生产中。邯钢烧结混匀矿中PMC精粉所占比例为4%6%,为了更加充分合理地利用PMC精粉,根据邯钢的配矿特点,研究了PMC精粉与褐铁矿的二元、三元配矿优化问题。首先研究了PMC精粉、FMG混合粉、杨迪粉等3种铁矿粉的物理化学性质、烧结基础特性以及经过黏结相强度试验后试样的矿相组织特征;然后基于单品种矿粉的烧结基础特性,以液相流动性和黏结相强度为考察指标,开展了PMC精粉与褐铁矿的配矿优化试验。试验结果表明,PMC精粉具有T F e、C
3、 a O、M g O含量高以及S i O2、A l2O3含量低等优点,但PMC精粉也存在高T i O2、高磷且同化温度高、液相流动性差等问题,PMC精粉与褐铁矿在化学成分、粒度组成以及烧结基础特性等方面均有很好的互补性。二元混匀矿的液相流动性随PMC精粉配比的提升而减弱;二元混匀矿的黏结相强度随PMC精粉配比的提高基本呈现为先升高后降低的趋势,当PMC精粉与杨迪粉质量比为13,PMC精粉与FMG混合粉质量比为12时有最高的黏结相强度,分别为17 8 5N和16 0 5N。基于二元最优配比的三元混匀矿也具有较高的黏结相强度(12 7 0N),混匀矿中褐铁矿与PMC精粉质量比由2.51提升至41中
4、增配杨迪粉较FMG混合粉对混匀矿黏结相强度的降低影响较小,分别降低为11 7 0N和7 4 0N。矿相结果表明,混匀矿的流动性指数为3.03.5时,矿物组织中大气孔含量以及气孔尺寸均会明显减小,从而有效改善了试样的黏结相强度。关键词:PMC精粉;液相流动性;黏结相强度;互补配矿方法;矿相结构文献标志码:A 文章编号:0 4 4 9-7 4 9 X(2 0 2 3)0 6-0 0 4 5-0 8O p t i m i z a t i o no no r e-b l e n d i n go fPMCc o n c e n t r a t ea n dt w o t y p i c a l l i
5、 m o n i t eo r e sHOUJ i a n1,2,B A IC h e n g u a n g1,HU M e i l o n g1,L I UX i a o m i n g2,HUANGX i a o b o2,GUOL a n f e n2(1.C o l l e g eo fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,C h o n g q i n gU n i v e r s i t y,C h o n g q i n g4 0 0 0 4 4,C h i n a;2.P r o d u c e a
6、n dM a n u f a c t u r eD e p a r t m e n t,H a n d a n I r o na n dS t e e lG r o u pC o.,L t d.,H a n d a n0 5 6 0 1 5,H e b e i,C h i n a)基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(U 2 0 0 3 2 1 5)作者简介:侯 健(1 9 8 1),男,博士生,高级工程师;E-m a i l:h o u j i a n h b i s c o.c o m;收稿日期:2 0 2 2-1 2-0 6通信作者:扈玫珑(1 9 8 0),女,博士,教授;E-m a
7、 i l:h m l c q u.e d u.c nA b s t r a c t:T h em a s sp e r c e n to fT F ea n dT i O2f o rPMCc o n c e n t r a t e(PMCf o r s h o r t)i s r e l a t i v e l yh i g h,w i t hav a l u eo f 6 2.5%a n d2.6%r e s p e c t i v e l y.C o m p a r e dt o i r o no r e f i n e so fC a r a j a s(I O C)f r o mB r
8、 a z i l a n do t h e r i m p o r t e d i r o no r ec o n c e n t r a t e s,PMCh a sa na d v a n t a g e i np r i c ea n dh e n c eas t r o n gl i q u i d i t y i ni r o no r em a r k e t.A sar e s u l t,i t i sw i d e l yu s e d i n i r o no r es i n t e r i n gp r o c e s sb ym a n yd o m e s t i
9、c s t e e l w o r k s.T h ep r o p o r t i o no fPMCi n i r o no r em i x t u r e sf o rs i n t e r i n g i nH a n s t e e l i s a b o u t 4%t o6%.T om a k e f u l l u s eo fPMCi ns i n t e r i n g,b a s e do n t h eo r e-b l e n d i n gp r a c-t i c e i nH a n s t e e l,t h e o p t i m i z a t i o
10、no nb i n a r ya n d t e r n a r y s y s t e m s o fPMCa n d t w o l i m o n i t e o r e s(Y a n d i f i n e a n dFMGb l e n d)w a ss t u d i e dt h o r o u g h l y.F i r s t l y,t h ep h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e s,s i n t e r i n gb a s i cc h a r a c t e r i s t i c sa n dm i n e
11、 r a-l o g i c a l c o m p o s i t i o na f t e r t h e t e s t o f b o n d i n g-p h a s e s t r e n g t hf o r t h e a f o r e m e n t i o n e do r e sw e r ee x a m i n e d.C o n s i d e r i n gt h es i n t e r i n gb a s i cc h a r a c t e r i s t i c so f t h e t e s t e d i r o no r e s,t a k
12、i n gl i q u i d-p h a s e f l u i d i t ya n db o n d i n g-p h a s es t r e n g t ha st h es i n t e r i n gp e r f o r m a n c e i n d e x e s,t h e o r e-b l e n d i n go p t i m i z a t i o nb e t w e e nPMCa n d t h e t w o l i m o n i t e o r e sw a s c a r r i e do u t.T h ee x p e r i m e n
13、 t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h eh i g hc o n t e n t so fT F e,C a Oa n d M g Oa n dl o wc o n t e n t so fS i O2a n dA l2O3a r e t h ea d v a n t a g e so fPMC,w h i l e t h em a i np r o b l e m so fPMCf o r s i n t e r i n ga r eh i g hc o n t e n t so fT i O2a n dP,h i g hd i g e s t i o n
14、 t e m p e r a t u r e a n dp o o r f l u i d i t yo f l i q u i dp h a s e.P r o p e r t y c o m p l e m e n t a r i t y i nc h e m i c a l c o m p o s i t i o n,p a r-钢 铁第5 8卷t i c l es i z e sa n dt h es i n t e r i n gb a s i c c h a r a c t e r i s t i c sb e t w e e nPMCa n dt h e t w o l i m
15、o n i t eo r e s c a nb e f o u n da n da p p l i e dt oo r e-b l e n d i n go f t h e s i n t e rm i x t u r e s.I n c r e a s i n gPMCc o n t e n t i n t h eb i n a r yo r eb l e n d i n gw o u l dw e a k e n i t s l i q u i d-p h a s ef l u i d i t yg r a d u a l l y.H o w e v e r,t h eb o n d i
16、n g-p h a s es t r e n g t hw i l lb a s i c a l l yb ee n h a n c e df i r s t l ya n dt h e nd r o ps h a r p l yw i t ht h e i n c r e a s eo fPMCc o n t e n t f r o m0t o1 0 0%.W h e nt h em a s sr a t i oo fPMCt oY a n d i f i n eo r t oFMGb l e n di s13o r12,t h em a x i m u mb o n d i n g-p h a s es t r e n g t ho ft h em i x t u r e sc a nb eo b t a i n e d,w i t hav a l u eo f17 8 5No r16 0 5Ns e p a r a t e l y.T h eb o n d i n g-p h a s es t r e n g t ho f t h e t e r n a r ym i x t u
