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矿粉压球机氧化球团使用硼镁复合添加剂

发布时间:2018-05-05 08:27| 浏览: |来源: 新闻中心

为了改善高炉炉料结构和实现精料,达到节焦、增铁,降低炼铁成本,提高钢铁产品市场竞争力的目的,近几年国内兴建了不少的矿粉压球机球团厂,矿粉压球机球团生产有了很大的发展。虽然球团矿与烧结矿相比,冶金性能有了很大改善,但是在质量方面仍然存在着很大的问题。由于我国铁矿石品位普遍较低,精矿粉粒度较粗,并且使用的膨润土质量较差,使得我国的球团矿含粉率较高,还原膨胀性能普遍较差。我国矿粉压球机球团生产的这种现状严重制约了球团矿的发展。为改善球团矿的性能,国内已做了不少研究,加入一定量的含硼添加剂可以提高矿粉压球机球团的抗压强度,并能降低焙烧温度,减少膨润土的用量;向球团矿中增加Mg0的含量可以改善球团矿的高温冶金性能。因此,基于前入研究的基础之上,本次研究以硼镁复合添加剂作为球团矿的添加剂,探索硼镁复合添加剂对球团矿的性能和工艺的影响,以达到改善球团矿还原膨胀性能、优化球团生产工艺的目的。
本实验主要研究:
(1)硼镁复合添加剂对矿粉压球机氧化球团性能(抗压强度、还原膨胀)的影响;
(2)硼镁复合添加剂对氧化矿粉压球机球团生产工艺的影响,考察降低焙烧温度和膨润土用量的可行性因此,整个研究分为两大部分。第一部分的实验主要是在实验室条件下,保持膨润土使用量一定,在球团料中配加硼镁复合添加剂进行造球和焙烧,按国家标准检测成品球团的冶金性能
第二部分的实验研究包括:
(1)在其他条件不变的前提下,进行造球实验,将生球分别在不同的焙烧温度下进行焙烧通过检测和比较成品球的抗压强度,分析硼镁复合添加剂对焙烧温度的影响。
(2)在其他条件不变的前提下,逐渐降低膨润土的用量,针对三种不同配比,在相同温度下焙烧制得成品球团矿,分别检测其抗压强度,对比分析和考察硼镁复合添加剂对降低膨润土用量的影响。
球团实验所用原料铁精矿、膨润土和硼镁复合添加剂的成分68.68%,粒度为<0.074mm的比例占70.13%。硼镁复合添加剂含9.81%,含Mg039.34%,其粒度为<0.074mm的比例占91.92%另外,硼镁复合添加剂的SiO2,含量远低于膨润土.
在实验室条件下,保持膨润土使用量(1.5%)一定,硼镁复合添加剂进行造球和焙烧实验焙烧球经冷却后,在球团料中配加0%、0.2%、0.4%和0.6%的硼镁复合添加剂进行造球和焙烧实验。焙烧球经冷却后,按国家标准检测其抗压强度,并进行还原膨胀实验在研究过程中,将硼镁复合添加剂添加量为0%的球团矿定义为基准球,用作其他实验的参照对象。
矿粉压球机造球实验采用不同配比进行配料(混合料重6kg,每次配料加入9%的水,充分混合后,用直径1m的矿粉压球机造球,球盘转速为9r/min,混合料造球时间为25min造球完成后,筛出12一14mm的生球,以该粒级作为焙烧实验和生球检测测试球不同实验配比的配料方案及生球的性能检测结果如表2所示膨润土及硼镁复合添加剂均采用外配的方式加入铁精矿中实验结果表明,加入一定量的硼镁复合添加剂对生球的落下强度影响不大,但随着加入硼镁复合添加剂量的增加,生球的抗压强度略有降低。将按4种不同配比制得的生球在低温烘箱内进行干燥,然后移马弗炉内完成预热、焙烧和冷却过程在焙烧过程中向马弗炉内吹入空气,以保证炉内氧化性气氛具体焙烧制度。球团抗压强度测定采用国家标准GB/T14201-93《铁矿粉压球机球团抗压强度测定方法》,测定成品球团的抗压强度对于4种不同配比的球团矿,各取12一14nun的成品球团矿20个,利用型号为L5500的拉力试验机测定其抗压强度,当维持焙烧温度1250℃不变时,与基准球相比,随着硼镁复合添加剂用量的增加,球团矿的抗压强度有下降的趋势,但仍高于2100N/个。由于以上因素的综合作用,导致本实验过程中球团矿的抗压强度略有降低。
    球团还原膨胀性能检测,晶格变化产生楔形膨胀裂纹与晶格开裂,体积膨胀。当膨胀应力大于球团矿固有的机械强度时,球团会自行破碎与粉化。另外,当浮氏体还原成金属铁时,会引起针状铁晶须析出和长大,导致球团矿异常膨胀,当其膨胀率超过一定量时,会严重影响高炉顺行,本试验向球团中添加O.1%、O.2%}、0.4%以及0.6%的硼镁复合添加剂,研究硼镁复合添加剂对球团还原膨胀性能的影响。按照国家标准GB13240的检测结果随着硼镁复合添加剂含量的增加,球团的还原膨胀率逐渐降低。硼镁复合添加剂添加量增加到0.6%时,膨胀率由基准状态的14.7%降低到7.17%。在本实验的范围内,添加适量的硼镁复合添加剂可以明显降低球团矿产品的还原膨胀率,有利于高炉冶炼的正常进行。
球团矿中加入硼镁复合添加剂,使得焙烧时液相增多,体积收缩增加,气孔表面减少,这有助于膨胀率的降低。从而使得球团矿的膨胀率降低。配加硼镁复合添加剂对球团工艺的影响,本部分在其他条件不变的前提下(配加0.4%的硼镁复合添加剂和1.5%的膨润土)在矿粉压球机进行造球实验,造得的生球分别在1250℃,1220℃和1200℃三个不同焙烧温度下焙烧,焙烧后测其抗压强度,比较分析使用硼镁复合添加剂时降低焙烧温度的可行性。
另外,在其他条件不变的前提下(硼镁复合添加剂加入量为0.6%,焙烧温度为12500C,将膨润土的加入量依次改变为1.0%,1.2%和1.5%,在相同温度下焙烧制得成品球团矿。分别检测三种不同配膨润土用量的球团的抗压强度,以考察使用硼镁复合添加剂时,降低膨润土用量的可行性。
   对于硼镁复合添加剂添加量为0.4%的球团矿,分别在1250℃、1220℃和1200℃三个不同焙烧温度下焙烧,并在材料试验机上测焙烧后球团的抗压强度,,与基准球相比,焙烧温度降低为1220℃时球团矿的抗压强度与基准球(焙烧温度为1250℃)相当,二者基本持平而当焙烧温度进一步降低为1200℃时,球团矿的抗压强度明显下降针对本实验条件,硼镁复合添加剂的加入量为0.4%时,可以降低球团焙烧温度约30℃由此可见,硼镁复合添加剂的使用可以适当降低使氧化球团生产的能耗,延长设备寿命,这对促进氧化球团生产技术的进步有积极意义。
    保持球团中硼镁复合添加剂加入量0.6%不变,将膨润土用量由基准的1.5%分别降低为1.2%和1.00%,在1250℃下焙烧制得成品球团矿测定三个不同配比下的球团抗压强度,对于加入o.6%的硼镁复合添加剂制得的球团矿,膨润土用量由1.5%降为1.2%时,球团矿的抗压强度增加。与基准球(硼镁复合添加剂加入量为o,膨润土用量1.5%)相比亦基本相当。另外,当膨润土用量进一步减少到1.0%时,球团矿抗压强度明显降低,低于2000N/个。
实验结果表明,添加适量的硼镁复合添加剂可以降低膨润土的用量,有利于提高氧化球团的品位和性能。对于添加0.6%的硼镁复合添加剂而言,膨润土用量可减少0.3%左右。但是膨润土的添加量过少时,不能保证球团矿的强度,对生球的强度也有影响。
结论
(1)向矿粉压球机球团料中加入0.2%、0.4%、0.6%的硼镁复合添加剂后,生球的落下强度无明显变化,抗压强度略有降低。
(2)在其他条件保持不变时,与不使用硼镁复合添加剂相比,随着硼镁复合添加剂用量的继续增加,球团矿的抗压强度有下降的趋势,但仍高于100N/个,可以满足高炉冶炼的需要。
(3)向酸性球团矿中添加适量硼镁复合添加剂,可以明显改善球团矿的还原膨胀性能。当硼镁复合添加剂加入量由0增加到0.6%时,球团的还原膨胀率降低了40%。
(4)添加适量的硼镁复合添加剂可有效降低球团焙烧温度,并且可以取代一定量的膨润土。在本实验中,添加0.4%的硼镁复合添加剂后,焙烧温度可降低大约30℃左右。添加0.6%的硼镁复合添加剂可取代大约0.3%的膨润土。这既能实现球团生产的节能降耗,延长焙烧设备寿命,又可以减少膨润土用量,改善球团固结条件,提高球团的品位。


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