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礦粉壓球機氧化球團使用硼鎂復合添加劑

發布時間:2018-05-05 08:27| 瀏覽: |來源: 新聞中心

為了改善高爐爐料結構和實現精料,達到節焦、增鐵,降低煉鐵成本,提高鋼鐵產品市場競爭力的目的,近幾年國內興建了不少的礦粉壓球機球團廠,礦粉壓球機球團生產有了很大的發展。雖然球團礦與燒結礦相比,冶金性能有了很大改善,但是在質量方面仍然存在著很大的問題。由于我國鐵礦石品位普遍較低,精礦粉粒度較粗,并且使用的膨潤土質量較差,使得我國的球團礦含粉率較高,還原膨脹性能普遍較差。我國礦粉壓球機球團生產的這種現狀嚴重制約了球團礦的發展。為改善球團礦的性能,國內已做了不少研究,加入一定量的含硼添加劑可以提高礦粉壓球機球團的抗壓強度,并能降低焙燒溫度,減少膨潤土的用量;向球團礦中增加Mg0的含量可以改善球團礦的高溫冶金性能。因此,基于前入研究的基礎之上,本次研究以硼鎂復合添加劑作為球團礦的添加劑,探索硼鎂復合添加劑對球團礦的性能和工藝的影響,以達到改善球團礦還原膨脹性能、優化球團生產工藝的目的。
本實驗主要研究:
(1)硼鎂復合添加劑對礦粉壓球機氧化球團性能(抗壓強度、還原膨脹)的影響;
(2)硼鎂復合添加劑對氧化礦粉壓球機球團生產工藝的影響,考察降低焙燒溫度和膨潤土用量的可行性因此,整個研究分為兩大部分。第一部分的實驗主要是在實驗室條件下,保持膨潤土使用量一定,在球團料中配加硼鎂復合添加劑進行造球和焙燒,按國家標準檢測成品球團的冶金性能
第二部分的實驗研究包括:
(1)在其他條件不變的前提下,進行造球實驗,將生球分別在不同的焙燒溫度下進行焙燒通過檢測和比較成品球的抗壓強度,分析硼鎂復合添加劑對焙燒溫度的影響。
(2)在其他條件不變的前提下,逐漸降低膨潤土的用量,針對三種不同配比,在相同溫度下焙燒制得成品球團礦,分別檢測其抗壓強度,對比分析和考察硼鎂復合添加劑對降低膨潤土用量的影響。
球團實驗所用原料鐵精礦、膨潤土和硼鎂復合添加劑的成分68.68%,粒度為<0.074mm的比例占70.13%。硼鎂復合添加劑含9.81%,含Mg039.34%,其粒度為<0.074mm的比例占91.92%另外,硼鎂復合添加劑的SiO2,含量遠低于膨潤土.
在實驗室條件下,保持膨潤土使用量(1.5%)一定,硼鎂復合添加劑進行造球和焙燒實驗焙燒球經冷卻后,在球團料中配加0%、0.2%、0.4%和0.6%的硼鎂復合添加劑進行造球和焙燒實驗。焙燒球經冷卻后,按國家標準檢測其抗壓強度,并進行還原膨脹實驗在研究過程中,將硼鎂復合添加劑添加量為0%的球團礦定義為基準球,用作其他實驗的參照對象。
礦粉壓球機造球實驗采用不同配比進行配料(混合料重6kg,每次配料加入9%的水,充分混合后,用直徑1m的礦粉壓球機造球,球盤轉速為9r/min,混合料造球時間為25min造球完成后,篩出12一14mm的生球,以該粒級作為焙燒實驗和生球檢測測試球不同實驗配比的配料方案及生球的性能檢測結果如表2所示膨潤土及硼鎂復合添加劑均采用外配的方式加入鐵精礦中實驗結果表明,加入一定量的硼鎂復合添加劑對生球的落下強度影響不大,但隨著加入硼鎂復合添加劑量的增加,生球的抗壓強度略有降低。將按4種不同配比制得的生球在低溫烘箱內進行干燥,然后移馬弗爐內完成預熱、焙燒和冷卻過程在焙燒過程中向馬弗爐內吹入空氣,以保證爐內氧化性氣氛具體焙燒制度。球團抗壓強度測定采用國家標準GB/T14201-93《鐵礦粉壓球機球團抗壓強度測定方法》,測定成品球團的抗壓強度對于4種不同配比的球團礦,各取12一14nun的成品球團礦20個,利用型號為L5500的拉力試驗機測定其抗壓強度,當維持焙燒溫度1250℃不變時,與基準球相比,隨著硼鎂復合添加劑用量的增加,球團礦的抗壓強度有下降的趨勢,但仍高于2100N/個。由于以上因素的綜合作用,導致本實驗過程中球團礦的抗壓強度略有降低。
    球團還原膨脹性能檢測,晶格變化產生楔形膨脹裂紋與晶格開裂,體積膨脹。當膨脹應力大于球團礦固有的機械強度時,球團會自行破碎與粉化。另外,當浮氏體還原成金屬鐵時,會引起針狀鐵晶須析出和長大,導致球團礦異常膨脹,當其膨脹率超過一定量時,會嚴重影響高爐順行,本試驗向球團中添加O.1%、O.2%}、0.4%以及0.6%的硼鎂復合添加劑,研究硼鎂復合添加劑對球團還原膨脹性能的影響。按照國家標準GB13240的檢測結果隨著硼鎂復合添加劑含量的增加,球團的還原膨脹率逐漸降低。硼鎂復合添加劑添加量增加到0.6%時,膨脹率由基準狀態的14.7%降低到7.17%。在本實驗的范圍內,添加適量的硼鎂復合添加劑可以明顯降低球團礦產品的還原膨脹率,有利于高爐冶煉的正常進行。
球團礦中加入硼鎂復合添加劑,使得焙燒時液相增多,體積收縮增加,氣孔表面減少,這有助于膨脹率的降低。從而使得球團礦的膨脹率降低。配加硼鎂復合添加劑對球團工藝的影響,本部分在其他條件不變的前提下(配加0.4%的硼鎂復合添加劑和1.5%的膨潤土)在礦粉壓球機進行造球實驗,造得的生球分別在1250℃,1220℃和1200℃三個不同焙燒溫度下焙燒,焙燒后測其抗壓強度,比較分析使用硼鎂復合添加劑時降低焙燒溫度的可行性。
另外,在其他條件不變的前提下(硼鎂復合添加劑加入量為0.6%,焙燒溫度為12500C,將膨潤土的加入量依次改變為1.0%,1.2%和1.5%,在相同溫度下焙燒制得成品球團礦。分別檢測三種不同配膨潤土用量的球團的抗壓強度,以考察使用硼鎂復合添加劑時,降低膨潤土用量的可行性。
   對于硼鎂復合添加劑添加量為0.4%的球團礦,分別在1250℃、1220℃和1200℃三個不同焙燒溫度下焙燒,并在材料試驗機上測焙燒后球團的抗壓強度,,與基準球相比,焙燒溫度降低為1220℃時球團礦的抗壓強度與基準球(焙燒溫度為1250℃)相當,二者基本持平而當焙燒溫度進一步降低為1200℃時,球團礦的抗壓強度明顯下降針對本實驗條件,硼鎂復合添加劑的加入量為0.4%時,可以降低球團焙燒溫度約30℃由此可見,硼鎂復合添加劑的使用可以適當降低使氧化球團生產的能耗,延長設備壽命,這對促進氧化球團生產技術的進步有積極意義。
    保持球團中硼鎂復合添加劑加入量0.6%不變,將膨潤土用量由基準的1.5%分別降低為1.2%和1.00%,在1250℃下焙燒制得成品球團礦測定三個不同配比下的球團抗壓強度,對于加入o.6%的硼鎂復合添加劑制得的球團礦,膨潤土用量由1.5%降為1.2%時,球團礦的抗壓強度增加。與基準球(硼鎂復合添加劑加入量為o,膨潤土用量1.5%)相比亦基本相當。另外,當膨潤土用量進一步減少到1.0%時,球團礦抗壓強度明顯降低,低于2000N/個。
實驗結果表明,添加適量的硼鎂復合添加劑可以降低膨潤土的用量,有利于提高氧化球團的品位和性能。對于添加0.6%的硼鎂復合添加劑而言,膨潤土用量可減少0.3%左右。但是膨潤土的添加量過少時,不能保證球團礦的強度,對生球的強度也有影響。
結論
(1)向礦粉壓球機球團料中加入0.2%、0.4%、0.6%的硼鎂復合添加劑后,生球的落下強度無明顯變化,抗壓強度略有降低。
(2)在其他條件保持不變時,與不使用硼鎂復合添加劑相比,隨著硼鎂復合添加劑用量的繼續增加,球團礦的抗壓強度有下降的趨勢,但仍高于100N/個,可以滿足高爐冶煉的需要。
(3)向酸性球團礦中添加適量硼鎂復合添加劑,可以明顯改善球團礦的還原膨脹性能。當硼鎂復合添加劑加入量由0增加到0.6%時,球團的還原膨脹率降低了40%。
(4)添加適量的硼鎂復合添加劑可有效降低球團焙燒溫度,并且可以取代一定量的膨潤土。在本實驗中,添加0.4%的硼鎂復合添加劑后,焙燒溫度可降低大約30℃左右。添加0.6%的硼鎂復合添加劑可取代大約0.3%的膨潤土。這既能實現球團生產的節能降耗,延長焙燒設備壽命,又可以減少膨潤土用量,改善球團固結條件,提高球團的品位。

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