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浅谈球团矿抗压强度和智能控制

2020/6/2

  球团矿强度高、粒度均匀、含铁品味高和环境污染小的优点,是种性能良好的含铁原料。北美、欧洲普等地高炉中加入大量球团矿。我国与之相比,球团矿入炉比例差异大,随着对球团矿认识的提升,近几年球团入炉的比例有所上升,个别高炉已实验使用球团矿比例超过60%获得成功,整体而言球团矿加入量依然较少,有很大提升空间。

  球团矿在转运储存和高炉中能承受的压力大小主要采用抗压强度来衡量,一般大型高炉对球团矿抗压强度的要求是大于2500N/个。

  化学成分对抗压强度的影响

  碱度

  球团矿碱度对球团矿抗压强度有着很重要的作用,在不同焙烧温度条件下 ,随着碱度的增加,球团矿抗压强度呈先增大后减小的趋势。随着碱度进一步增加,球团矿CaO含量增加,铁矿颗粒分散,接触条件变差,氧化减弱,形成的液相量增加,阻碍固相颗粒直接接触,不利于赤铁矿的再结晶长大,且液相沿晶界渗透,使已聚集成的晶体固结分碎花,成圆形大气孔,从而削弱了以氧化固结为主的作用,导致抗压强度的降低。

  随着碱度增大,焙烧球中铁酸钙含量逐渐增加,碱度增加到1.2后,硅酸盐开始生成。适量的液相有助于球团矿抗压强度的增长。同时生成大量的硅酸盐促使球团内部空隙增大,抗压强度降低。因此,固定焙烧温度条件下,当碱度控制在1.0时,焙烧球团矿抗压强度较大。

  SiO2

  随着各大钢铁企业为了降低企业成本,逐渐加入了价格较低的高硅高铝等矿粉,而SiO2含量过高,不仅影响球团矿中的还原性,且增加高炉渣量,影响燃料的消耗。当球团矿在高炉炉料中配比为25%时,如果二氧化硅的质量分数降低1%,高炉纯铁渣量能降低8kg,还原度提高10%。焦比可降低8%。另外二氧化硅含量对球团矿的抗压强度也产生一定的影响。

  MgO

  氧化镁含量的增大,球团矿的抗压强度逐渐降低。镁在焙烧过程中进入到赤铁矿晶粒中并替换了铁原子。同时一小部分氧化镁进入到渣相,使渣相的熔化性温度降低,还有部分汇聚一起,冷却后增大了赤铁矿晶粒间的空隙,导致球团矿的抗压强度降低。

  B2O3

  配入B2O3的高铬型钒钛磁铁矿球团发现含有含硼物相生成,且脉石相和孔洞明显减少,并有相当的镁铝尖晶石相生成,可能是配入B2O3焙烧后所得氧化球团抗压强度显著增强的重要原因。

  把控生球质量,提高球团矿抗压强度

  控制生球初始水分

  原料相对稳定的前提下,生球初始湿度越大,所需要的干燥时间越长,限制了在较高介质湿度和较高流速中干燥的可能性,从而减慢了干燥速度。含水量大的生球,当蒸发面移向内部后,由于内部水分的蒸发而形成剧烈的过剩蒸气压,使生球发生爆裂。通过制定以稳定球团矿铁品味为主要目的的精粉堆放原则,均衡原矿的粒度及水分为配矿主导思想,在造球过程中稳定给料、加水量,保证生球水分在8%以下, 使生球达到预期干燥的效果。

  控制生球粒度

  生球粒度较大时,由于水分从内部向外扩散的路程远,故对干燥不利,同时生球粒度大时将其氧化行程相对较长,在正常的生产时间内生球的氧化反应很难渗透到生球内部,导致氧化不完全的现象。针对以上问题及时调整工艺制度,调整辊筛间隙,严格将生球粒度控制在1.-12.5mm之间,使生球粒度达到较为理想的范围。

  控制生球强度

  合适的生球强度是确保热工在干燥预热过程中正常流通前提,能够极大程度避免生球的输送过程和相互挤压过程的破损现象,利于改善热工流通,减少粉末产生,为球团在氧化 过程中汲取充足氧分提供条件。通过加强前道工序控制,加强造球稳定操作,将生球落下强度稳定在5次以上。

  随着球团矿入炉比例的提升,我国高炉大型化将对球团矿的质量提出更高的要求,特别是对球团矿的抗压强度。通过提高球团矿抗压强度,将减少球团矿运转过程中的含粉率,提高球团矿炉内还原后的强度,同时改善高炉炉料的透气性,对维持大型高炉长期稳定有重要作用。

  当今球团矿产量和用量即将大幅提高的发展趋势下,如何进一步突破技术限制、降低生产成本、提高球团生产效率,提升球团矿质量,提高核心竞争力已成为钢铁企业需要解决的问题。为此应提高操作水平,降低成本,提升bet备用网质量和产量,实现球团低成本、优质、高效和稳定生产和科学化管理。

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