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如何强化氧化球团制备技术

2019/11/19

  原料的预处理工艺

  当前广泛用于球团原料的预处理工艺有润磨、球磨、高压辊磨或这些方法的联合工艺。

  润磨预处理

  润磨预处理工艺主要应用于中国的竖炉球团厂,其目的是改善磁铁精矿的成球性和减少膨润土用量。

  研究表明润磨预处理工艺还能明显改善以赤铁矿粉为主要原料,高氧化镁球团原料和一些特殊球团物料的成球性和球团预热焙烧性能。

  球磨预处理:当球团原料较粗时,如以烧结粉料为原料,通常需要通过球磨得到细粒粉料后才能造球。

  在生产中,预处理磁铁精矿和镜铁矿通常采用湿式球磨工艺,而预处理赤铁矿粉时采用干式球磨工艺,主要原因是细粒赤铁矿的沉降性能较差,难以过滤。相比而言,镜铁矿则要求有更细的粒度和更高的比表面积来降低膨润土用量和提高生球质量,从而导致球磨能耗高。

  高压辊磨预处理

  上世纪90年代初后,高压辊磨机开始应用于钢铁行业的球团原料处理。优点是节能;处理能力大;明显改善球团原料的成球和预热焙烧性能。

  高压辊磨预处理能显著提高生球强度,降低膨润土用量同时改善球团的预热焙烧性能,是强化镜铁矿、硫酸渣、高结晶水锰矿粉、铬铁矿等一系列特殊球团原料球团制备的关键技术,其作用机理主要在于:

  高压辊磨工艺使物料的微细颗粒含量明显增多,比表面积变大,改善了原料的颗粒形貌和粒度组成,使得颗粒在成球过程中堆积更加紧密,同时扩大了其在高温固结时颗粒间的接触面积,使得球团固结更加紧密。

  高压辊磨作为一种机械活化作用能将一部分机械能转化为自由能,通过结构的破坏如物料的非晶化,表面积、晶粒大小和强度的改变以及相位转变,内部破裂形成了大量的晶格缺陷使物料的表面活性增强,从而降低了反应所需的活化能,促进了焙烧过程中的质点迁移和连接颈的形成。

  优化配矿

  上面所述,当前球团厂面临原料品种繁多、物化性质、成球性和预热焙烧性能存在差异的问题,给现场生产组织和操作及球团矿bet备用网质量的稳定性带来了严峻的考验。对球团原料进行优化配矿有以下优势:

  节省原料成本;改善难治冶球团原料的成球性和烧结性能,如赤铁矿、硫酸渣配加磁铁矿,混合精矿可能仍需润磨或球团-高压辊磨工艺进行预处理;基于原料自身性质进行优劣互补,实现对原料进行不磨或少磨,降低磨矿能耗和生产成本。

  新型球团粘结剂

  迄今为止,膨润土仍是球团生产中常用的粘结剂。

  但是近年来,新型球团粘结剂在球团工业中不断得到成功应用,而带式焙烧机球团工艺的发展有望进一步推广有机粘结剂应用。开发对球团原料适应性好,能满足球团工艺生产要求及高效成本的新型复合球团粘结剂始终是今后研究的重要方向。

  熔剂型、镁质球团

  现代高炉操作要求高炉炉渣中有一定量氧化镁以改善其流动性和提高炉渣脱硫能力。另一方面,当某些球团原料的焙烧性能和冶金性能均较差时,调节球团碱度和氧化镁含量会是改善球团焙烧性能和冶金性能的有效技术手段。

  上世纪70年代以来,欧洲、北美和日本等国就开始生产高炉应用熔剂性及含镁球团,而我国高炉主要采用高碱度烧结矿配加球团矿的炉料结构,导致球团矿的碱度提升空间有限,熔剂性球团发展受限。

  受我国高炉炉料结构的影响,冶炼所需的氧化镁主要来自高碱度烧结矿。但随着烧结矿中氧化镁含量增加,烧结矿转鼓强度明显下降。

  结语

  氧化球团产量将持续增加并在未来有很大提升空间,这是由于有很多细磨精矿投入生产,提高焙烧球团入炉比例能改善高炉炉况,也符合炼铁业环保的要求。

  回转窑和带式焙烧机在我国球团生产工艺中将占据主导地位,特别是带式焙烧机工艺将在我国有进一步发展,为了能更加节约能源和降低生产成本,同时也为了满足产量不断扩大的需要。

  球团原料将会越来越复杂,为改善其成球性和降低膨润土用量,高压辊磨预处理工艺将进一步发展,同时优化配矿技术,新型球团粘结剂的使用等是强化复杂球团原料球团制备的有效技术手段。开发对球团原料适应性更好、能满足相应球团工艺生产要求及高效低成本的新型复合型球团粘结剂始终是今后研究的一个重要方向。

  提高球团碱度和氧化镁含量是改善球团焙烧性能和冶金性能的有效技术手段,自熔性球团及镁质球团在国内将进一步快速发展。

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