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精矿粉压球机成品球工艺试验研究

发布时间:2018-05-31 08:24| 浏览: |来源: 新火彩票平台

 为综合利用固体废弃物硫酸渣、实现循环经济和生态化生产,在微型球团矿焙烧模拟系统中,研究了硫酸渣配加精矿粉压球机造球,并进行了预热和焙烧工艺试验。试验结果表明:硫酸渣配加精矿粉的比例应不低于20%,适宜的造球时间为10min,生球中水分质量分数应控制在12.5%左右。试验确定了相应的预热一焙烧工艺参数,为固体废弃物硫酸渣的利用提供了一个新途径。
近年来,中国钢铁工业发展迅速,国内铁矿石产能已经不能满足需求,铁矿石资源短缺已是不争的事实。硫酸渣作为化工厂的副产品,是一种以赤铁矿为主要成分的含铁物料,铁品位在62%左右。如果将硫酸渣作为废弃物扔掉,不仅浪费含铁资源,而且对环境亦造成极大污染。近年来,国内对硫酸渣的开发利用研究结果都不十分理想。如果将其磨细后与精矿粉一起用矿粉压球机造球,不但可以为硫酸渣的利用开辟一个新途径,而且对于综合利用废弃资源、解决资源不足的问题,实现循环经济和生态化生产,具有重要的战略意义。
1试验原料
试验所用原料有磁铁矿精矿和3种硫酸渣,2试验步骤将硫酸渣晾晒至一定湿度,混匀,取样检测性能,其余装袋密封,供压球机造球用。混合料为人工配料。每次取4kg含铁混合料(按干料计),配加一定比例膨润土,在橡胶布上混匀。混合料水分低于生球水分2%左右。混合料用①500mmx500mm无级调速润磨机在40r/min下润磨,介质填充率为12%。配好的混合料一次性倒入润磨机内,润磨到规定时间后再将介质和混合料一起倒出,用筛子分离介质和混合料。生球的制备在圆盘造球机上进行。造球机直径000mm,转速27r/min,倾角45。。模拟生产实际情况,造球过程分为母球形成、母球长大、生球紧密3个阶段。首先将一定质量混合好的物料加入转动的造球机内加水造母球(2min),然后连续加水加料(每批料质量4kg),使母球在规定的时间内长大成球。生球经过1~2min滚动紧密后,用小铲铲出,10~15mm的生球作为成品球,测定其强度及爆裂温度,剩下的置于电热干燥箱内在(110士5)℃下干燥,用于管炉焙烧试验。
3试验结果与讨论
3.1磁铁矿配比
试验中,改变混合磁铁精矿与混合硫酸渣的比例。混合硫酸渣由3种硫酸渣(m(邢台硫酸渣)l优(邯郸硫酸渣):优(山西硫酸渣)=10s7:3)配制而成,膨润土用量为1.25%,料层高度为200mm。随磁铁矿用量增加,预热球的抗压强度提高,但提高幅度较小,转鼓强度逐渐减小,说明磁铁矿增加有助于减少预热球运输过程中粉末的产生;单独用硫酸渣造球,转鼓强度太差;磁铁矿用量从0%增加至50%,裂纹的数目逐渐增加;磁铁矿用量增加至90%时,裂纹数目减少;磁铁矿用量增加,成品球抗压强度逐渐下降,
表明硫酸渣要比磁铁矿精矿在焙烧过程中更易固结;此外,当磁铁矿用量增加到90%时,由于生球爆裂温度降低,干燥过程中发生轻微爆裂,致使预热球粉末质量增加。综合考虑,造球时,磁铁矿用量至少应大于20%。根据生产所产生的硫酸渣数量综合考虑,磁铁矿精矿配比以34%为宜。3.2造球时间、生球水分对生球质量的影响混合料中磁铁矿精矿为34%。基准配矿方案:邢台硫酸渣质量分数33%,邯郸硫酸渣质量分数23%,山西硫酸渣质量分数10%,膨润土用量1.5%。造球时间及生球水分对生球质量的影响试验结果所示。随造球时间延长,生球的落下强度逐渐提高,抗压强度也提高,但提高幅度不大;时间到12min后,生球的抗压强度有些降低。因此,造球时间以10~12min适宜。由图2看出:随生球水分质量分数从10.6%提高到12.5%,生球落下强度变化不大,抗压强度有所提高。考虑到现场有刮料板,生球水分可适当增大,现场生球水分可控制在12.5%左右。
3.3预热参数对生球质量的影响在链篦机上预热可以提高球团的温度和强
度,而且可以使部分硫及磁铁矿氧化,保证球团矿在回转窑中不产生层状结构。试验主要考察预热参数对预热球及成品球强度的影响。由表3看出,预热温度对预热球的抗压强度影响显著:预热温度升高,预热球抗压强度提高;预热温度在850℃时,转鼓强度较差,此时的硫、Feo质量分数较高;温度升高到890℃,预热球转鼓强度、硫和FeO质量分数变化不大。预热时的抽风速度提高,预热球抗压强度提高,但风速升到2.4m/s及2.7m/s,预热球抗压强度变化不大;风速对转鼓强度和硫质量分数影响不大。预热时间对预热球质量影响较小;生球硫质量分数在O.33%左右,预热之后硫质量分数降至O.03%,说明硫主要在预热段脱出,且脱硫效果较好。在焙烧温度1220℃、焙烧时间10min条件下,其他预热参数不管怎样变化,成品球的抗压强度及转鼓指数和耐磨指数均较好;预热温度在850~890℃之间,成品球抗压强度显著增加;预热温度在890~950℃区间时,成品球抗压强度变化不大;继续升高温度至980℃时,成品球抗压强度反而下降;随着预热时抽风风速和预热时间的提高,成品球的抗压强度均提高。综合考虑预热工艺参数对预热球及成品球的影响,链篦机适宜的预热温度为890~950℃,预热风速为2.4~2.7m/s,预热时间6min左右。3.4焙烧工艺参数对成品球质量的影响试验时,预热好的球团用装料设备直接装入模拟回转窑中,并按焙烧流程升温、高温恒温和均热3个阶段进行操作,利用卸料装置卸料。焙烧好的球团矿自然冷却。焙烧工艺参数对成品球质量的影响试验结果。
由试验条件内,成品球的转鼓指数和耐磨指数均较好,S质量分数均较低,质量好;焙烧温度在1160~1220℃之间,成品球抗压强度从2301N/个升高至5260N/个;焙烧温度继续升高至1250℃,抗压强度稍有下降。所以,适宜的焙烧温度为1190~1220℃,焙烧时间lornjn左右3.5球团矿的冶金性能球团矿的物理性能见表6,基准配矿方案的球团矿冶金性能检测结果。
可见:球团矿的物理性能良好,冶金性能也较好。球团矿的还原度为63.74%,接近球团矿一级品要求(球团矿一级品要求≥65%);还原粉化率(RDI+3.。。一)大于85%;还原膨胀率为7.O%,达到了球团矿一级品要求(球团矿一级品要求<14%);软化温度高,滴下温度稍低,软化区间和软熔区间均较窄。
4结论
综合以上试验结果,得出如下结论:
1)硫酸渣疏松多孔,直接用矿粉压球机造球的生球抗压强度较低,配加不低于20%的磁铁矿精矿,控制造球时间10min、生球水分质量分数12.5%左右,可明显提高球团的抗压强度。
2)按基准配矿方案配矿并在适宜条件下造球,球团矿的冶金性能大大提高,物理性能良好。球团矿的还原度为63.74%,还原粉化率(RDI+3.1;一)大于90%,还原膨胀率为7.o%,达到了球团矿一级品的要求;而且软化温度高,滴下温度稍低,软化区间和软熔区间均相对较窄。


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