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赤鐵粉壓球機配比對預熱球不再使用焙燒技術每

發布時間:2018-05-22 09:05| 瀏覽: |來源: 新聞中心

本章主要研究了赤鐵粉壓球機配比對球團預熱、焙燒以及球團還原膨脹的影響規律,并分析了原因。球團預熱、倍燒是一個復雜的物理化學過程,影響因素較多,除原料本身的特性外,還主要受到預熱溫度和時間、焙燒溫度和時間的影響。準試驗選用磁鐵礦配比70%、赤鐵礦配比30%的混合料,添加0.75%復合膨潤土,進行預熱、焙燒熱工制度參數的試驗研究。預熱溫度對預熱球、培燒球強度的影響研究。在預熱時間lOmin、倍燒溫度1250℃、倍燒時間lOmin的條件下,研究了預熱溫度對預熱球、倍燒球強度的影響,預熱溫度由920℃升高到950℃,預熱球和倍燒球強度升高;繼續升高預熱溫度,預熱球強度升高,但倍燒球強度略有降低,所以,預熱溫度選取為950℃。
預熱時間對預熱球、培燒球強度的影響研究,在預熱溫度950℃、培燒溫度1250℃、倍燒時間lOmin的條件下,研究了預熱時間對預熱球、培燒球強度的影響,預熱時間由6min延長到lOmin,預熱球和焙燒球強度升高;繼續延長預熱時間,預熱球強度升高,但倍燒球強度降低,所以,預熱時間選取為lOmin。培燒溫度對培燒球強度的影響研究,在預熱溫度950℃、預熱時間lOmin、倍燒時間lOmin的條件下,研究了倍燒溫度對倍燒球強度的影響。倍燒溫度由1200℃升高到1250℃,培燒球強度明顯升高,在倍燒溫度為1250℃時,培燒球強度達到4000N/個以上;焙燒溫度繼續升高到1280℃,倍燒球強度降低,所以,培燒溫度選取為1250℃。
鐵粉壓球機球團培燒時間對培燒球強度的影響研究在預熱溫度950℃、預熱時間lOmin、培燒溫度1250℃的條件下,研究了培燒時間對倍燒球強度的影響。倍燒時間由8min延長到lOmin,培燒球強度升高,繼續延長倍燒時間,倍燒球強度降低,所以,倍燒時間選取為lOmin。所以,預熱培燒適宜的熱工制度為:預熱溫度為950℃,預熱時間為lOmin,倍燒溫度為1250℃,焙燒時間為lOmin。赤鐵礦配比對球團預熱、培燒的影響研究,赤鐵礦配比對預熱球、培燒球強度的影響研究在預熱溫度為950℃,預熱時間為lOmin,倍燒溫度為1250℃,倍燒時間為lOmin的預熱倍燒條件下,研究了赤鐵礦配比對預熱球、倍燒球強度的影響,隨赤鐵礦配比提高,無論添加鈉基膨潤土還是復合膨潤土,預熱球抗壓強度不斷降低,倍燒球抗壓強度也呈下降的趨勢,特別是當赤鐵礦配比高于50%時,焙燒球抗壓強度顯著降低。
赤鐵礦配比鐵粉壓球機對適宜熱工制度的影響研究,赤鐵礦配比100%時,添加鈉基膨潤土的預熱倍燒試驗結果。預熱溫度由980℃升高到1000℃,預熱球和倍燒球強度升高,繼續升高預熱溫度,預熱球強度升高,倍燒球強度降低,所以適宜預熱溫度為1000℃;預熱時間由8min延長到12min,預熱球和倍燒球強度升高,繼續延長預熱時間,預熱球強度升高,倍燒球強度降低,所以適宜預熱時間為12min;培燒溫度由1250℃升高到1300℃,培燒球強度升高,所以適宜焙燒溫度為1300℃;倍燒時間由8min延長到14min,培燒球強度升高,所以適宜培燒時間為14min。在赤鐵礦配比為0%、30%、50%、70%和100%時,分別在添加鈉基膨潤土和復合膨潤土的條件下,對各配比的適宜熱工制度進行了研究,隨赤鐵礦配比提高,需要的適宜預熱溫度和培燒溫度升高、適宜預熱時間和倍燒時間延長。赤鐵礦配比對球團還原膨脹的影響研究,赤鐵礦配比對球團還原膨脹的影響。隨赤鐵礦配比提高,球團的還原膨脹率不斷升髙,當赤鐵礦配比為100%時,球團的還原膨脹率達到20.43%,屬于異常膨脹。
赤鐵礦配比影響球團預熱、培燒的原因分析,對比兩種不同類型的膨潤土可以發現:隨赤鐵礦配比提高,預熱球抗壓強度均不斷降低,培燒球抗壓強度也均呈下降的趨勢,特別是當赤鐵礦配比高于50%時,倍燒球抗壓強度顯著降低。這是因為:磁鐵礦為主的球團在預熱過程發生氧化反應,其生產的Fe203晶粒表面原子具有較高的活性,容易形成微晶鍵,使得其具有較好的預熱球強度,而提高赤鐵礦配比,由于赤鐵礦在預熱過程中,各顆粒之間雖彼此靠近,但不會形成連接。所以,隨赤鐵礦配比提高,預熱球抗壓強度不斷降低,需要升高預熱溫度和延長預熱時間;在倍燒過程中,原生Fe203相比磁鐵礦氧化得到的e203,由于其活性低,質點擴散速度慢,導致Fe203結晶能力差,特別是高配比赤鐵礦球團,即使在1250℃的溫度下,其顆粒間的固結也不明顯,所以,隨赤鐵礦配比提高,倍燒球抗壓強度呈下降趨勢,當赤鐵礦配比超過50%的時候降低更加顯著,從而需要升高培燒溫度和延長焙燒時間。在預熱溫度950℃、預熱時間lOmin的條件下,預熱球的微觀結構。在磁鐵礦球團中,主要礦物為Fe203和Fe304,顆粒內部可見未氧化的磁鐵礦,而顆粒間開始形成微晶連接;在赤鐵礦球團中,主要礦物為FeaOs,顆粒間沒有發生明顯的反應。在預熱溫度950℃、預熱時間lOmin、焙燒溫度12501:、倍燒時間lOmin的條件下,隨赤鐵礦配比提高,倍燒球微觀結構的變化。磁鐵礦球團中氧化得到的赤鐵礦經過再結晶和晶粒長大連成一片,晶體發育良好,隨著赤鐵礦配比提高,球團中晶粒減小,由互連晶向粒狀過渡,特別是當赤鐵礦比例提聞到100%時,以散點狀晶體為主,赤鐵礦再結晶不明顯。
隨赤鐵礦配比增加,球團的還原膨脹率不斷升高:
(1)隨著赤鐵礦配比增加,焙燒球中原生的赤鐵礦增多,相比次生的赤鐵礦,原生赤鐵礦在還原過程中,其晶格轉變產生的應力更大,使得球團受到的破壞力更大。
(2)隨著赤鐵礦配比增加,焙燒球的強度降低,特別是高比例赤鐵礦球團,其強度更是顯著降低,而球團礦強度差,其抵抗還原破壞的能力就弱。
(3)赤鐵礦相比磁鐵礦,其Si02等脈石礦物含量低,因而球團中能抵抗還原破壞力的粘結相含量也更少。
綜合上述3個原因可知,高配比赤鐵礦球團由于在還原過程中產生的破壞力大,而抵抗破壞的能力差,使得其還原膨脹率高。
4.5抑制高配比赤鐵礦球團還原膨脹的措施當赤鐵礦配比100%時,球團的還原膨脹率達到20.43%,屬于異常膨脹。添加含鎂熔劑對100%赤鐵礦球團還原膨脹的影響。添加含鎂熔劑可抑制高配比赤鐵礦球團的還原膨脹。添加白云石時,當MgO含量提高到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.7%;添加菱鎂石時,當MgO含量提高到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.36%。
小結
(1)在預熱溫度920-1000℃、預熱時間6-12min、焙燒溫度1200-1280℃、焙燒時間8-14min的條件下,隨預熱溫度升高、預熱時間延長、焙燒溫度升高、焙燒時間延長,焙燒球抗壓強度均先升高后降低。結果表明,適宜的熱工制度為:預熱溫度950℃,預熱時間lOmin,焙燒溫度1250℃,焙燒時間lOmin。
(2)隨赤鐵礦配比提高,在相同的熱工制度下,預熱球抗壓強度不斷降低,焙燒球抗壓強度也呈下降趨勢,特別是當赤鐵礦配比高于50%時,焙燒球抗壓強度顯著降低。添加鈉基膨潤土時,預熱球抗壓強度從747N/個降低到350N/個,焙燒球抗壓強度從3880N/個降低到1525N/個;添加復合膨潤土時,預熱球抗壓強度從488N/個降低到50N/個,焙燒球抗壓強度從3992N/個降低到1052N/個。
(3)隨赤鐵礦配比提高,需要升高預熱溫度和焙燒溫度,延長預熱時間和焙燒時間。添加鈉基膨潤土時,適宜的預熱溫度和焙燒溫度分別從890℃升高到1000℃和1250℃升高到1300℃,適宜的預熱時間和焙燒時間分別從lOmin延長到12min和lOmin延長到14min;添加復合膨潤土時,適宜的預熱溫度和倍燒溫度分別從920℃升高到1150℃和1220℃升高到1300℃,適宜的預熱時間和焙燒時間均從lOmin延長到14min。
(4)赤鐵礦配比影響球團預熱、焙燒的原因:磁鐵礦為主的球團在預熱過程發生氧化反應,其生產的Fe203晶粒表面原子具有較高的活性,容易形成微晶鍵,使得其具有較好的預熱球強度,而提高赤鐵礦配比,由于赤鐵礦在預熱過程中,各顆粒之間雖彼此靠近,但不會形成連接,所以預熱球抗壓強度不斷降低,從而需要升高預熱溫度和延長預熱時間;在焙燒過程中,原生Fe203相比磁鐵礦氧化得到的Fe203,由于其活性低,質點擴散速度慢,導致Fe203結晶能力差,特別是高配比赤鐵礦球團,即使在1250℃的溫度下,其顆粒間的固結也不明顯,所以焙燒球抗壓強度呈下降趨勢,當赤鐵礦配比超過50%的時候降低更加顯著,從而需要提高焙燒溫度和延長焙燒時間。
(5)隨赤鐵礦配比提高,球團的還原膨脹率不斷升高。在赤鐵礦配比為0%時,球團的還原膨脹率為12.13%;當赤鐵礦配比提高到100%時,球團的還原膨脹率升高到20.43%,屬于異常膨脹。
(6)赤鐵礦配比影響球團還原膨脹的原因:隨赤鐵礦配比提高,焙燒球中原生的赤鐵礦增多,使得球團受到的破壞力更大;而焙燒球強度和Si02等脈石礦物含量降低,使得球團抵抗還原破壞的能力減弱。所以球團的還原膨脹率不斷升高。
(7)添加含鎂熔劑可抑制高配比赤鐵礦球團的還原膨脹。在赤鐵礦配比為100%的情況下,添加白云石時,當MgO含量提高到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.7%;添加菱鎂石時,當MgO含量提高到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.36%。
結論
本文以赤鐵精礦為主要研究對象,在100%磁鐵礦為原料的基礎上,逐步提高赤鐵礦配比進行造球,研究了赤鐵礦配比對氧化球團的影響規律,得到以下主要結論:
(一)赤鐵礦配比對造球的影響
(1)隨赤鐵礦配比提高,生球的落下強度和抗壓強度均呈降低的趨勢,為了滿足生產對生球質量的要求,需要的適宜膨潤土用量增加。
(2)隨赤鐵礦配比提高,混合料微細顆粒含量降低、表面光滑顆粒增多、顆粒平均粒徑增大,這些均使得球團孔隙率增大。而孔隙率增加及顆粒粒度增大,使球團中顆粒間的粘結力減小,所以生球質量變差,從而造球需要的適宜膨潤土用量增加。
(3)隨赤鐵礦配比提高,采用相對適宜的復合膨潤土,使復合膨潤土與鐵精礦之間具有良好的適應性,其對生球質量的影響減小,可強化高配比赤鐵礦造球。(二)赤鐵礦配比對球團預熱、焙燒的影響
(1)隨赤鐵礦配比提高,預熱球抗壓強度不斷降低,焙燒球抗壓強度也呈下降趨勢,特別是當赤鐵礦配比高于50%時,焙燒球抗壓強度顯著降低。因而,需要升高預熱溫度和焙燒溫度,延長預熱時間和焙燒時間。
(2)磁鐵礦為主的球團在預熱過程發生氧化反應,其生產的Fe203晶粒表面原子具有較高的活性,容易形成微晶鍵,使得其具有較好的預熱球強度,而提高赤鐵礦配比,由于赤鐵礦在預熱過程中,各顆粒之間雖彼此靠近,但不會形成連接,所以預熱球抗壓強度不斷降低,從而需要升高預熱溫度和延長預熱時間;在焙燒過程中,原生Fe203相比磁鐵礦氧化得到的Fe203,由于其活性低,質點擴散速度慢,導致Fe203結晶能力差,特別是高配比赤鐵礦球團,即使在1250℃的溫度下,其顆粒間的固結也不明顯,所以焙燒球抗壓強度呈下降趨勢,當赤鐵礦配比超過50%的時候降低更加顯著,從而需要提高焙燒溫度和延長焙燒時間。
(三)赤鐵粉壓球機配比對球團還原膨脹的影響
(1)隨赤鐵礦配比提高,球團的還原膨脹率不斷升高,主要是因為隨著赤鐵礦配比提高,焙燒球中原生的赤鐵礦增多,使得球團受到的破壞力更大;而焙燒球強度和Si02等脈石礦物含量降低,使得球團抵抗還原破壞的能力減弱。所以球團的還原膨脹率不斷升高。
(2)添加含鎂熔劑可抑制高配比赤鐵礦球團的還原膨脹。在赤鐵礦配比為100%的情況下,添加白云石時,當MgO含量提髙到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.7%;添加菱鎂石時,當MgO含量提高到2.5%,還原膨脹率由20.43%降低到12.36%。

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