赤铁矿对氧化球团性能的影响研究

    蔡冬林

    

    

    

    摘要：由于环境保护和高铁品位冶炼生产的需要，提高球团矿配比已经成为高炉冶炼的趋势。本文选取赤铁矿作为研究对象，探究不同配比（5%、10%、15%）赤铁矿的加入对氧化球团生球落下强度与抗压强度、焙烧球抗压强度、焙烧球还原膨胀率、焙烧球还原性、焙烧球软化熔滴性能的影响。

    关键词：赤铁矿;氧化球团;冶金性能

    1 绪论

    我国钢铁行业经过几十年的发展，现在正向炼铁精炼、节能减排、保护环境综合性发展。氧化球团在炼铁强度、性能、环保方面都具有明显优势，已经发展成为常用炼铁原料，并且，优化球团矿炼铁配比是当前炼铁技术重点研究课题。球团矿的主要成分是磁铁矿，但由于磁铁矿储量急剧减少，且价格偏贵。而赤铁矿储量丰富，价格低廉，可有效降低球团矿炼铁成本，充分利用储量资源。因此，在球团矿中适当配比赤铁矿是炼铁技术重要研究方向。研究在球团矿主要成分磁铁矿中如何配比赤铁矿，对炼铁过程中的氧化球团生球落下强度与抗压强度、焙烧球抗压强度、焙烧球还原膨胀率、焙烧球还原性、焙烧球软化熔滴性能影响程度，可有效推进炼铁技术理论发展与实践进程。

    2 试验原料

    4 试验结果

    4.1 赤铁矿对生球落下强度与抗压强度的影响

    通过试验数据统计整理，生球的落下强度与抗压强度如图1所示。随赤铁矿配比增加，球团矿落下强度变化不大，平均为45次/0.5m;抗压强度变化明显，由10.1N/P增强到11.7N/P。

    4.2 赤铁矿对焙烧球抗压强度的影响

    通过试验数据统计整理，焙烧球抗压强度如图2所示。随赤铁矿配比增加，当焙烧时间为15分钟时，焙烧球抗压强度急剧下降，由2761N/P下降到2576N/P，当焙烧时间提升为20分钟时，焙烧球抗压强度变化不大，均在2760N/P左右，即延长焙烧时间可增强含赤铁矿球团的抗压强度。

    4.3 赤铁矿对焙烧球还原膨胀率的影响

    首先，球团矿依次经过干燥（500℃）、预热（950℃）和焙烧（1250℃）;然后，将球团矿进行还原焙烧;最后，通过水浸法测量球团在还原前后的体积，并根据测量的体积来计算焙烧球还原膨胀率。通过测定与计算结果如表3所示。

    随着赤铁矿配比增加，球团还原膨胀率逐步上升，分别上升了0.57%、2.54%、3.17%。综合分析，尽管试验中所测定与计算的球团膨胀率处于上升趋势，但都处于较低水平，最高水平13.56%也仍低于15%，满足炼铁工艺要求。

    4.4 赤铁矿对焙烧球还原性的影响

    试验中不同配比方案对应的焙烧球还原度指数如图3所示。随着赤铁矿配比增加，焙烧球还原度指数由60.15%增加到了62.63%。

    4.5 赤铁矿对焙烧球软化熔滴性能的影响

    赤铁矿对焙烧球软化熔滴性能的影响如图4所示。在配比赤铁矿后，熔融层区域明显扩宽，滴落层区域缩窄，焙烧球软化熔滴性能得到优化。

    5 總结

    （1）配比赤铁矿可改善生球的抗压强度，基本保持原落下强度水平。

    （2）配比赤铁矿后，焙烧球团抗压强度下降，将焙烧时间延长5分钟则基本与原性能相当，完全可以满足炼铁技术要求。

    （3）配比赤铁矿可改善球团还原膨胀率及还原性，进一步增强球团透气性。

    （4）配比赤铁矿可扩宽熔融层区间，显著改善焙烧球软化熔滴性能。

    参考文献：

    [1]刘昌.赤铁矿配比对氧化球团制备影响规律的研究[D].中南大学，2011.

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