赤鐵礦對(duì)氧化球團(tuán)性能的影響研究

　　要: 由于環(huán)境保護(hù)和高鐵品位冶煉生產(chǎn)的需要，提高球團(tuán)礦配比已經(jīng)成為高爐冶煉的趨勢(shì)。本文選取赤鐵礦作為研究對(duì)象，探究不同配比( 5%、10%、15%) 赤鐵礦的加入對(duì)氧化球團(tuán)生球落下強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度、焙燒球抗壓強(qiáng)度、焙燒球還原膨脹率、焙燒球還原性、焙燒球軟化熔滴性能的影響。

　　本文源自科技風(fēng) 發(fā)表時(shí)間：2021-03-10《科技風(fēng)》(半月刊)創(chuàng)刊于1988年，是經(jīng)科技部和國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)的大型綜合類科技期刊。成立至今，經(jīng)過幾十年發(fā)展，現(xiàn)設(shè)有北京、石家莊兩個(gè)運(yùn)營(yíng)中心，業(yè)務(wù)范圍涵蓋期刊出版、網(wǎng)絡(luò)傳播、公關(guān)咨詢、講座培訓(xùn)、出版服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，聚合了大批相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者及一線專業(yè)工作人員，特別是在教育科技、科學(xué)學(xué)科和汽車科技領(lǐng)域有著廣泛影響。

　　關(guān)鍵詞: 赤鐵礦; 氧化球團(tuán); 冶金性能

　　1 緒論

　　我國(guó)鋼鐵行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在正向煉鐵精煉、節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境綜合性發(fā)展。氧化球團(tuán)在煉鐵強(qiáng)度、性能、環(huán)保方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)發(fā)展成為常用煉鐵原料，并且，優(yōu)化球團(tuán)礦煉鐵配比是當(dāng)前煉鐵技術(shù)重點(diǎn)研究課題。球團(tuán)礦的主要成分是磁鐵礦，但由于磁鐵礦儲(chǔ)量急劇減少，且價(jià)格偏貴。而赤鐵礦儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，可有效降低球團(tuán)礦煉鐵成本，充分利用儲(chǔ)量資源。因此，在球團(tuán)礦中適當(dāng)配比赤鐵礦是煉鐵技術(shù)重要研究方向。研究在球團(tuán)礦主要成分磁鐵礦中如何配比赤鐵礦，對(duì)煉鐵過程中的氧化球團(tuán)生球落下強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度、焙燒球抗壓強(qiáng)度、焙燒球還原膨脹率、焙燒球還原性、焙燒球軟化熔滴性能影響程度，可有效推進(jìn)煉鐵技術(shù)理論發(fā)展與實(shí)踐進(jìn)程。

　　2 試驗(yàn)原料

　　試驗(yàn)選用某鋼廠的磁鐵礦和赤鐵礦化學(xué)成分如表 1 所示。

　　3 試驗(yàn)方案

　　試驗(yàn)配比方案如表 2 所示。

　　4 試驗(yàn)結(jié)果

　　4.1 赤鐵礦對(duì)生球落下強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的影響

　　通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理，生球的落下強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度如圖 1 所示。隨赤鐵礦配比增加，球團(tuán)礦落下強(qiáng)度變化不大，平均為 4. 5 次/0.5m; 抗壓強(qiáng)度變化明顯，由 10.1N/P 增強(qiáng)到 11.7N/P。

　　4.2 赤鐵礦對(duì)焙燒球抗壓強(qiáng)度的影響

　　通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理，焙燒球抗壓強(qiáng)度如圖 2 所示。隨赤鐵礦配比增加，當(dāng)焙燒時(shí)間為 15 分鐘時(shí)，焙燒球抗壓強(qiáng)度急劇下降，由 2761N/P 下降到 2576N/P，當(dāng)焙燒時(shí)間提升為 20 分鐘時(shí)，焙燒球抗壓強(qiáng)度變化不大，均在 2760N/P 左右，即延長(zhǎng)焙燒時(shí)間可增強(qiáng)含赤鐵礦球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度。

　　4.3 赤鐵礦對(duì)焙燒球還原膨脹率的影響

　　首先，球團(tuán)礦依次經(jīng)過干燥( 500℃ ) 、預(yù)熱( 950℃ ) 和焙燒( 1250℃ ) ; 然后，將球團(tuán)礦進(jìn)行還原焙燒; 最后，通過水浸法測(cè)量球團(tuán)在還原前后的體積，并根據(jù)測(cè)量的體積來計(jì)算焙燒球還原膨脹率。通過測(cè)定與計(jì)算結(jié)果如表 3 所示。

　　隨著赤鐵礦配比增加，球團(tuán)還原膨脹率逐步上升，分別上升了 0.57%、2.54%、3.17%。綜合分析，盡管試驗(yàn)中所測(cè)定與計(jì)算的球團(tuán)膨脹率處于上升趨勢(shì)，但都處于較低水平，最高水平 13.56%也仍低于 15%，滿足煉鐵工藝要求。

　　4.4 赤鐵礦對(duì)焙燒球還原性的影響

　　試驗(yàn)中不同配比方案對(duì)應(yīng)的焙燒球還原度指數(shù)如圖 3 所示。隨著赤鐵礦配比增加，焙燒球還原度指數(shù)由 60.15%增加到了 62.63%。

　　4.5 赤鐵礦對(duì)焙燒球軟化熔滴性能的影響

　　赤鐵礦對(duì)焙燒球軟化熔滴性能的影響如圖 4 所示。在配比赤鐵礦后，熔融層區(qū)域明顯擴(kuò)寬，滴落層區(qū)域縮窄，焙燒球軟化熔滴性能得到優(yōu)化。

　　5 總結(jié)

　　( 1) 配比赤鐵礦可改善生球的抗壓強(qiáng)度，基本保持原落下強(qiáng)度水平。

　　( 2) 配比赤鐵礦后，焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度下降，將焙燒時(shí)間延長(zhǎng) 5 分鐘則基本與原性能相當(dāng)，完全可以滿足煉鐵技術(shù)要求。

　　( 3) 配比赤鐵礦可改善球團(tuán)還原膨脹率及還原性，進(jìn)一步增強(qiáng)球團(tuán)透氣性。

　　( 4) 配比赤鐵礦可擴(kuò)寬熔融層區(qū)間，顯著改善焙燒球軟化熔滴性能。