因礦石性質(zhì)、生產(chǎn)工藝和脫硫需要等原因．鐵礦粉煤球機(jī)生產(chǎn)的細(xì)精礦粉具有粒度細(xì)(一200目粒級(jí)占88％以上)，品位高(全鐵含量約70％)，Si02和A1203低(分別為1．3％和0．3％)等優(yōu)點(diǎn)。所以國內(nèi)有些煤球機(jī)球團(tuán)廠為了提高球團(tuán)礦品位，使用過磁鐵礦粉，但使用比例都不太高。隨著鐵礦產(chǎn)能的擴(kuò)大，有些球團(tuán)廠可能購買到較多的磁鐵精礦粉，用高比例的礦粉生產(chǎn)球團(tuán)礦。但礦粉由于在脫硫和選礦中使用浮選劑的原因，隨著放置時(shí)間的延長，其成球性能有下降趨勢。一般，礦粉海運(yùn)過來的時(shí)間都在一個(gè)月以上，所以這些礦粉的成球性能不如剛選出來的。雖然礦粉具有脈石成分低的優(yōu)點(diǎn)，但其Si02含量很低，且堿金屬含量相對(duì)較高，易引起球團(tuán)礦還原膨脹，不能滿足高爐人爐要求，所以必須添加其它物料來控制其還原膨脹率。通過增加脈石成分或配加熔劑可以改善球團(tuán)礦的還原膨脹率[n引。當(dāng)?shù)厥峭ㄟ^配加石英來控制球團(tuán)礦的還原膨脹率，但直接配加石英，不利于球團(tuán)礦脈石成分的降低和還原度的改善。所以，我們通過試驗(yàn)研究了海運(yùn)礦粉的成球性能及改善措施，以及配加地方礦和含鎂熔劑對(duì)礦球團(tuán)還原膨脹率和還原度的影響。
2原料性能及試驗(yàn)方法
2．1原料物化性能分析
試驗(yàn)用的含鐵原料有礦粉和地方礦粉；粘結(jié)劑為鈉化膨潤土，另外選擇了橄欖石和蛇紋石作為含鎂熔劑。這幾種原料的化學(xué)成分如表l?？芍?，礦粉的品位很高。70．02％，Si02含量只有1．32％，A1203含量0．29％。地方礦粉的Si02含量較高，7．19％。試驗(yàn)所用橄欖石為熟橄欖石，燒損有1．06％，MgO含量為44．7％，Si02含量36．76％，蛇紋石的M90和Si02含量分別35．59％和41．22％。表2是兩種礦粉的粒度成，礦粉和地方礦粉的粒度都比較細(xì)一200目的含量分別為88．85％和89．25％。驗(yàn)用膨潤土的性能如表3，其2h吸水率477％，吸藍(lán)量為36．55 g／100 g，膨脹指數(shù)為ml／2g。試驗(yàn)用橄欖石、蛇紋石和膨潤土一200目含量都為100％。
2．2試驗(yàn)方法
根據(jù)設(shè)定的方案進(jìn)行配料、混勻，然后在0800mm的圓盤造球機(jī)上造球，造球時(shí)間為10rain；造球后，篩取粒度為lO一12．5 mm的生球測定其落下強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和爆裂溫度。礦粉的高壓強(qiáng)力煤球機(jī)在生產(chǎn)現(xiàn)場的高壓強(qiáng)力煤球機(jī)機(jī)上進(jìn)行。球團(tuán)焙燒試驗(yàn)在直徑為120mm的球團(tuán)焙燒杯內(nèi)進(jìn)行。焙燒試驗(yàn)后測定焙燒球的物化性能和冶金性能。
3 單一礦粉球團(tuán)試驗(yàn)及結(jié)果
分析
3．1 礦粉的造球性能及分析
3．1．1單一礦粉的造球性能
為了分析礦粉煤球機(jī)的造球性能和生球質(zhì)量，首*行了單一礦粉配0．8％一2．0％膨潤土的造球試驗(yàn)，礦粉水分分別控制在8．0％和8．3％，試驗(yàn)結(jié)果。由此可知，礦粉配1．5％以上膨潤土?xí)r，生球落下強(qiáng)度才能達(dá)到5次／0．5m以上；膨潤土配比在1．5％以下時(shí)，生球落下強(qiáng)度不到4次／0．5 m。說明礦粉粒度雖細(xì)，但需要配較高比例的膨潤土才能滿足生球質(zhì)量要求，其原因如前所述。礦粉配不同比例膨潤土的球團(tuán)生球爆裂溫度都比較高，均在650℃以上。在膨潤土配比相同的情況下，礦粉水分從8．O％提高到8．3％時(shí)，生球落下強(qiáng)度雖略有提高，但抗壓強(qiáng)度降低。所以提高礦粉水分對(duì)改善生球質(zhì)量作用不大。3．1．2高壓強(qiáng)力煤球機(jī)對(duì)礦粉造球性能的影響
為了改善礦粉的造球性能，對(duì)其進(jìn)行了高壓強(qiáng)力煤球機(jī)處理，并測定了輥磨前后礦粉的粒度組成和比表面積變化，檢測結(jié)果列于可看出．輥磨后礦粉的粒度組成變化不是很大，一200目含量只增加了1．05％，但輥磨后比表面積增加了200em2／g。寰4膏壓輯前后礦粉的粒度蛆戚和比裹面積變化分別是高壓強(qiáng)力煤球機(jī)前后礦粉進(jìn)行造球試驗(yàn)得出的生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。從試驗(yàn)結(jié)果看，高壓強(qiáng)力煤球機(jī)后礦粉在1．2％膨潤土配比下。生球的落下強(qiáng)度達(dá)到了4．9次／0．5 m，基本能滿足生產(chǎn)要求，高壓強(qiáng)力煤球機(jī)后生球抗壓強(qiáng)度也相應(yīng)提高。說明高壓強(qiáng)力煤球機(jī)處理對(duì)改善礦粉成球性能和生球質(zhì)量有很好的作用，可以降低膨潤土配比。
3．1．3配加地方礦粉對(duì)礦粉成球性能的影響
為了改善物料的成球性能，進(jìn)行了礦粉配加5％、10％、20％和30％地方礦粉的造球試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，礦粉配加5％一30％地方礦粉后，在相同膨潤土配比下，生球落下強(qiáng)度有提高的趨勢?？箟簭?qiáng)度變化不大。由此說明，配加粒度細(xì)成球性好的地方礦粉可以改善礦粉球團(tuán)的造球性能和生球質(zhì)量。
3．1．4含娃熔荊對(duì)礦耪成球性能的影響是礦粉分別配加1％、1．5％和2％蛇紋石和橄欖石的造球試驗(yàn)(膨潤土配比固定為1．5％)結(jié)果。由圖可以看出，隨蛇紋石配比增加，生球落下強(qiáng)度提高，抗壓強(qiáng)度先降后
升。說明添加蛇紋石能改善礦粉的造球性能和生球質(zhì)量。礦粉添加橄欖石后，隨橄欖石配比增加，生球落下強(qiáng)度略有降低，但配比
低于2％時(shí)，生球落下強(qiáng)度均在5次／0．5m以上；生球抗壓強(qiáng)度則隨橄欖石配比增加而提高。礦粉配1％、1．5％和2％蛇紋石或橄欖石的生球爆裂溫度均高于650℃。3．2單一礦粉球團(tuán)焙燒性能和成品球質(zhì)量
對(duì)100％礦粉配1．5％膨潤土的生球進(jìn)行了焙燒試驗(yàn)，圖9是焙燒杯試驗(yàn)溫度和時(shí)間。在此焙燒條件下，焙燒球的平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到了2819 N／P，其化學(xué)成分列于表5。由于礦粉的品位很高，所以球團(tuán)礦品位也可以達(dá)到很高水平。在配加1．5％膨潤土?xí)r，其品位達(dá)到了67．20％，Si02含量很低，只有2．2％。這對(duì)于高爐增鐵節(jié)焦和降低渣量非常有利，但從冶
金性能的角度分析，100％礦粉配1．5％膨潤土的球團(tuán)礦還原膨脹率高達(dá)60％以上，無法滿足高爐入爐要求。其主要原因是焙燒球的Si02含量比較低，且鉀鈉等堿金屬含量較高，所以必須采取相應(yīng)的措施，降低球團(tuán)礦還原膨脹率，才能供高爐使用。
4 降低礦球團(tuán)還原膨脹率的試驗(yàn)及結(jié)果
4．1配加地方礦對(duì)礦球團(tuán)還原膨脹率的影響
降低球團(tuán)礦還原膨脹率的措施主要是提高脈石成分或配加鈣鎂熔劑。本研究首*行了礦粉配加Si02含量較高的地方礦粉的球團(tuán)焙燒和焙燒球還原膨脹試驗(yàn)。圖10是礦粉配5％、10％、20％和30％地方礦粉的球團(tuán)還原膨脹率和對(duì)應(yīng)的Si02含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著地方礦粉配比增加。球團(tuán)礦的Si02含鼉?cè)黾?。還原膨脹率明顯降低。當(dāng)?shù)胤降V粉配比達(dá)到20％時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率基本降至20％。此時(shí)球團(tuán)礦Si02含量為3．45％。這說明礦粉配加20％左右Si02含量在7％以上的地方礦粉時(shí)，可以有效地控制球團(tuán)礦的還原膨脹率。球團(tuán)礦還原膨脹率隨地方礦粉配比的變化
4．2橄欖石和蛇紋石對(duì)礦粉球團(tuán)焙燒強(qiáng)度的影響
用礦粉分別配加1．5％、2％橄欖石和蛇紋石進(jìn)行了球團(tuán)焙燒試驗(yàn)，焙燒試驗(yàn)條件如。焙燒球抗壓強(qiáng)度測定結(jié)果示于。在相同焙燒條件下，配加橄欖石的球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度比不配時(shí)高，說明橄欖石有利于提高礦
球團(tuán)抗壓強(qiáng)度。究其原因，試驗(yàn)用的橄欖石為熟橄欖石，燒損低，且含有一定量的Si02，與Si02低的礦粉搭配使用時(shí)，在焙燒過程中會(huì)形成一定量的液相，有助于提高球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度。礦粉配加1．5％蛇紋石時(shí)，焙燒球抗壓強(qiáng)度略有提高；但蛇紋石配比提高到2％時(shí)，抗壓強(qiáng)度開始下降。這是因?yàn)樯呒y石系由碳酸鹽組成，燒損較高，在焙燒過程中要分解吸熱，其配比較高時(shí)，吸熱多，會(huì)降低球團(tuán)有效焙燒溫度。但在圖9的焙燒條件下。焙燒球的抗壓強(qiáng)度都在2500 N／P以上。
4．3橄欖石和蛇紋石對(duì)礦球團(tuán)還原膨脹率的影響
礦粉別配加1．5％、2％蛇紋石和橄欖石的球團(tuán)礦還原膨脹率和還原度
試驗(yàn)結(jié)果。從配加1．5％蛇紋石時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率從60％左右降低到了27％；而配2％蛇紋石時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率降到了20％，基本滿足高爐入爐要求，且球團(tuán)礦的還原度比不加含鎂熔劑時(shí)提高了近2％。配加1．5％橄欖石時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率降低到24．78％，配2％橄欖石時(shí)還原膨脹率降到了19．78％，還原度則提高了4個(gè)百分點(diǎn)。表6是礦粉添加不同比例含鎂熔劑和配加地方礦粉時(shí)球團(tuán)礦Si02和MgO含量的比較。配加20％一30％地方礦粉時(shí)球團(tuán)礦Si02含量在3．4％。3．9％，而添加2％左右橄欖石或蛇紋石時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率基本在20％以下，且其SiO，含量在3．1％以下，尤其是配2％橄欖石的球團(tuán)礦Si02含量在3％以下。所以，
添加橄欖石等含鎂熔劑，不僅可以有效控制球團(tuán)礦的還原膨脹率，而且能降低其Si02含量，提高M(jìn)gO含量，同時(shí)改善球團(tuán)礦的還原性能。這
對(duì)高爐提高產(chǎn)量降低燃料比和渣比非常有利。
5 結(jié) 論
1)礦粉由于在脫硫和選礦中使用浮選藥劑的原因，具有放置時(shí)間較長后其成球性能下降的特點(diǎn)。采取高壓強(qiáng)力煤球機(jī)或配加成球性能好的其它礦粉或添加蛇紋石等含鎂熔劑，可以改善礦粉的成球性能和生球質(zhì)量。2)礦粉只配1．5％左右的膨潤土而不配加其它物料時(shí)，球團(tuán)礦的還原膨脹率異常高，不能人高爐使用。必須添加其它物料，提高脈石成分或MgO含量以改善其還原膨脹性能。3)礦粉配加20％一30％$i02含量大于7％的礦粉時(shí)，可以控制球團(tuán)礦的還原膨脹率在20％以下。
4)膨潤土配比為1．5％時(shí)，礦添加2％左右的橄欖石或蛇紋石，可以有效控制球團(tuán)礦的還原膨脹率，同時(shí)降低Si02含量至3．1％以下，并能改善球團(tuán)礦的還原性能，為高爐增產(chǎn)節(jié)焦和降低渣比創(chuàng)造有利條件。
 

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