磁铁矿球团氧化机理的研究
国内外铁矿球团技术研究现状与发展趋势塔拉甫·阿塔别克
国内外铁矿球团技术研究现状与发展趋势塔拉甫·阿塔别克发布时间：2021-10-18T05:09:56.604Z 来源：《防护工程》2021年20期作者：塔拉甫·阿塔别克[导读] 钢铁行业的快速发展与铁矿石息息相关，自进入二十一世纪以来，世界粗钢产量大幅度提升，铁矿资源被大量消耗，尤其是富铁矿，但杂铁矿石等应用比例却不断提升，所以要利用球团技术工艺对粒度较细铁精矿粉进行处理，保证生产出的圆球均匀且粒度规则。
该技术的利用，除了能降低成本之外，还会实现优质高产的目标，有利于高炉炼铁生产。
鉴于此，本文即对国内外铁矿球团技术研究现状展开了深入剖析，并对技术的发展趋势进行了深入探究，以期相关人员能够借鉴。
塔拉甫·阿塔别克富蕴蒙库铁矿有限责任公司新疆阿勒泰地区富蕴县 836100摘要：钢铁行业的快速发展与铁矿石息息相关，自进入二十一世纪以来，世界粗钢产量大幅度提升，铁矿资源被大量消耗，尤其是富铁矿，但杂铁矿石等应用比例却不断提升，所以要利用球团技术工艺对粒度较细铁精矿粉进行处理，保证生产出的圆球均匀且粒度规则。
该技术的利用，除了能降低成本之外，还会实现优质高产的目标，有利于高炉炼铁生产。
鉴于此，本文即对国内外铁矿球团技术研究现状展开了深入剖析，并对技术的发展趋势进行了深入探究，以期相关人员能够借鉴。
关键词：国内外铁矿球团技术；研究现状；发展趋势引言：为满足大型化高炉对炉料结构的要求，在炉料中应用球团矿的比例大大增加，在国外一些发达国家中，甚至完全利用球团矿作为炉料开展生产工作。
我国在球团矿生产期间，应用的设备效率不高，滞后性很强，因而，在球团矿需求不断增长和生产设备大型化的发展趋势下，应该加强对国内外铁矿球团技术的研究，掌握现状，深入分析未来发展趋势，保证能为球团技术的稳定发展奠定坚实基础。
1国内外铁矿球团技术研究现状分析 1.1 熔剂性球团的研究现状分析在进行高炉炼铁的过程中，对于碱性溶剂有着很高的要求，所以需要的碱性氧化物含量较高。
球团矿的还原膨胀行为及其机理的研究
球团矿的还原膨胀行为及其机理的研究以《球团矿的还原膨胀行为及其机理的研究》为标题，写一篇3000字的中文文章近年来，球团矿的还原膨胀特性及其机理的研究受到了研究者们的广泛关注。
在球团矿的还原膨胀方面，存在着许多未解之谜，还原膨胀是球团矿中一种特殊的现象，因此了解它的物理机理就显得尤为重要。
特别是还原膨胀特性会是球团矿在矿床研究中的一种重要指标，因此研究其还原膨胀特性以及机理对于预测和解释球团矿的结构变化至关重要。
球团矿是一种常见的岩石类型，具有球形或椭圆形的结构，表面有多种不同的图案。
球团矿具有良好的结构稳定性，拥有较强的膨胀性能。
近年来，研究者根据球团矿的还原性探究其机理，提出了许多关于球团矿还原膨胀机理的争论。
其中最主要的理论有基于还原物质的形成途径和形状变化理论。
基于还原物质的形成途径的理论指出，还原物质的形成包括矿物质物质的吸收以及空间环境的变化。
由于还原物质的形成会影响球团矿的内部塌陷，导致球团矿的体积发生变化，并导致还原膨胀。
形状变化理论认为，还原膨胀是由于球团矿在还原环境中的内部塌陷和外部拉伸作用共同作用的结果，从而导致球团矿的体积发生变化，从而产生还原膨胀。
球团矿的还原膨胀是一个复杂的过程，其机制主要以两种方式表现出来:在还原作用下球团矿的内部结构会发生变化，从而导致体积的变化；另外，还原作用会影响球团矿的表面结构，从而导致表面粗糙度的变化，从而影响还原膨胀特性。
为了更进一步了解球团矿的还原膨胀特性及其机理，研究者们还采用多种研究方法对球团矿进行实验研究，如X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱等，以确定球团矿的结构特征、成份特征以及结构特性变化。
结果表明，球团矿的结构特征在还原作用下会发生明显变化，从而引发结构塌陷和体积变化，从而产生还原膨胀。
此外，还原膨胀机理还受到空间环境的影响，即在空间环境变化时，球团矿结构会发生塌陷和膨胀现象，从而使得球团矿的体积发生变化，从而产生还原膨胀现象。
磁铁矿解理和断口
磁铁矿解理和断口磁铁矿是一种常见的铁矿石，具有高磁性和良好的磁性分离性能，被广泛应用于钢铁工业和其他领域。
磁铁矿的解理和断口是研究其物理性质和矿石加工技术的重要内容之一。
本文将从磁铁矿的基本性质、解理原理、断口特征和应用前景等方面进行综述。
一、磁铁矿的基本性质磁铁矿的化学式为Fe3O4，属于氧化铁矿物。
其晶体结构为立方晶系，具有高磁性和良好的导电性。
磁铁矿的颜色为黑色或棕黑色，硬度为5.5-6.5，比重为4.9-5.3。
磁铁矿主要分布在中国、俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚等国家和地区，是世界上重要的铁矿石资源之一。
二、磁铁矿的解理原理磁铁矿的解理是指将矿石按照其物理性质分离成不同大小或密度的矿物颗粒的过程。
磁铁矿的解理原理是利用其磁性差异进行分离。
由于磁铁矿具有高磁性，可以被磁场吸附，而其他矿物如石英、云母等则没有磁性，不能被磁场吸附。
因此，磁铁矿可以通过磁选机进行分离，使其与其他矿物分离出来。
三、磁铁矿的断口特征磁铁矿的断口特征是指其在断裂时所呈现出的形态和结构。
磁铁矿的断口呈现出光滑、平整、细腻的特点，具有明显的沟槽和条纹状结构。
这是由于磁铁矿的晶体结构中存在着多个晶面和晶粒的交错，使得断口呈现出这种特殊的形态。
磁铁矿的断口特征不仅对于矿石的矿物学研究具有重要意义，还可以为矿石的加工和利用提供参考。
四、磁铁矿的应用前景磁铁矿是一种重要的铁矿石资源，其应用前景十分广阔。
首先，磁铁矿可以用于钢铁工业，生产各种钢材和铁合金。
其次，磁铁矿还可以用于制造电磁铁、磁记录材料、磁性流体等磁性材料。
此外，磁铁矿还可以用于环保领域，如净化废水、治理废气等。
总之，磁铁矿的解理和断口是研究其物理性质和矿石加工技术的重要内容之一。
磁铁矿的解理原理是利用其磁性差异进行分离，其断口特征具有独特的形态和结构。
磁铁矿具有广泛的应用前景，可以用于钢铁工业、磁性材料制造和环保领域等。
随着科技的不断进步和人们对环保的关注，磁铁矿的应用前景将会更加广阔。
球团理论与工艺4球团焙烧的理基础
4 球团焙烧的理论基础
*关于固溶体
固溶体是指溶质组元溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型 的合金相。和物质的熔点无关。
工业上所使用的金属材料，绝大部分是以固溶体为基体的， 有的甚至完全由固溶体所组成。如：碳钢和合金钢。
同心裂纹
4 球团焙烧的理论基础
4.2.2磁铁矿氧化对球团强度的影响 （6）磁铁矿氧化过程的放热
磁铁矿氧化属放热反应，并按下式进行：
1 2Fe3O4 2 O2 3Fe2O3 Q放
Q放值约为260kJ/mol。 这一补充热源应当在预热和焙烧过程中加以考虑和利用。
否则，由于产生氧化热，使球核的温度高于表面，如果氧 化速度过快，将使球核过烧，甚至熔化。
4 球团焙烧的理论基础
（2）固态下固结反应的原动力
②当矿粒晶格内的原子获得足够的能量后，晶体内质点扩 散到晶体表面，也可扩散到与之相邻晶体内进行化学反应或聚 集成较大的晶粒，克服周围键力的束缚进行扩散。（外扩散）
并且随着温度升高，这种扩散加强， 最后发展到在颗粒互相接触点或接触面 上扩散，使颗粒之间产生粘结。
所以O2-比铁离子的扩散慢得多。
4 球团焙烧的理论基础
B 氧化速度 磁铁矿球团氧化过程 ①在低温下，磁铁矿表面形成很薄的γ-Fe2O3，随着温度升 高，离子的移动能力增加，此γ-Fe2O3层的外面转变为稳定的 α-Fe2O3。 ②温度继续提高，Fe2+扩散到γ-Fe2O3和Fe3O4界面上，充填 到γ-Fe2O3空位中，使之转变为Fe3O4，Fe2+扩散到γ-Fe2O3和 O2界面，与吸附的氧作用形成Fe3+，Fe3+向内扩散，同时， O2-向内扩散到晶格的结点上，最后全部成为α-Fe2O3。
新型高效黏结剂铁精矿氧化球团试验
新型高效黏结剂铁精矿氧化球团试验吴霞;彭小敏;陈玉花【摘要】Magnetite concentrate oxidized pellets was prepared by application developed QTJ adhe-sive instead of bentonite,high quality oxidized pellet was obtained,meet the strict requirements for blast furnace smelting furnace charge.The results show that when QTJ dosage was0.5%,high quality ball with compressive strength of more than 18 N/P of pellet,explosion temperature higher than 650 ℃ can be obtained;The preheating temperature of 1 000 ℃,the preheating time is 10 min,roas ting tempera-ture 1 250 ℃ for 12 min conditions,compressive strength of quality preheating ball is higher than 480 N/P,roasting ball compressive strength is greater than 2,800 N/pared with adding 2%bentonite pellet,finished product ball compressive strength lower,but explosion temperature increased;Two kinds of binder pellets reduction performance is basically approximate,thus QTJ adhesive can completely re-place bentonite in oxide pellet production and has a good application prospect.%应用已研发的QTJ黏结剂取代膨润土制备磁铁精矿氧化球团，获得了优质的氧化球团，满足了高炉对冶炼炉料的苛刻要求。
球团矿的制备和性能测定
球团矿的制备和性能测定一、国内外球团矿的发展球团矿是一种优良的高炉炼铁原料，我国的铁矿资源本适合生产球团矿，但是由于历史的原因，却走上了细精矿烧结的道路，上世纪80年代中期宝山钢铁公司的1号高炉投产，改变了我国传统的细精矿烧结工艺，其后随着钢铁工业快速的发展，国产精矿不能满足需求，进口粉矿逐年增加，目前就全国范围而言，细精矿在烧结配料中已经不占主导地位。
球团矿在我国高炉炉料中的比例逐年升高，进入21世纪，链篦机一回转窑工艺发展迅速，2007年球团矿的产量可以达到l亿吨左右，加上进口的球团矿大约1．3亿吨，在全国高炉炉料中的比重平均16％左右，在可以预见的将来，烧结矿依然是我国高炉的主要原料，球团矿必将持续发展。
各钢铁厂的情况不同和矿源不同决定了其不同的高炉炉料结构。
日本、韩国高炉以烧结矿为主, 因为其主要铁料是国际上购买的粉矿, 适宜生产烧结矿。
北美高炉以球团矿为主, 因为其矿源多为细精矿, 适宜生产球团矿。
欧盟由于环保要求, 烧结厂的生产和建设受到了严格的限制, 为了进一步改善高炉炼铁指标, 充分发挥球团矿在高炉炼铁中优越的冶金性能, 因而以球团矿为主。
欧美高炉球团矿使用比例一般都较高, 个别的高炉达100 %。
其中一部分高炉使用熔剂型球团矿, 如加拿大Algoma7 号高炉熔剂球团矿比例达99 % , 墨西哥AHMSA 公司Monclova 厂5 号高炉熔剂球团矿比例为93 % , 美国AKSteel 公司Ashland1KY厂Amanda 高炉熔剂球团矿比例为90 %以上; 另一部分高炉以酸性球团矿为主, 配比一般在70 %以上。
欧洲高炉中, 瑞典、英国和德国的部分高炉球团矿的比例很高。
亚洲国家的高炉一般以烧结矿为主, 高达70 %左右。
日本高炉炉料结构的特点是烧结矿比例高且一直比较平稳,而球团矿比例自1979 年以来一直在下降, 块矿比一直在上升。
高炉炉料中高碱度烧结矿比例维持在7113 %～7619 % , 用量一直比较平稳。
2010-2,赤磁溷合铁精矿球团焙烧固结机理
工艺及固结机理具有十分重要的理论与实际意义。
1 研究方法和样品制备
1 1 研究方法 综合运用光学显微镜、显微图像分析仪、X 光能
谱分析仪和 X 射线衍射仪等测试仪器和手段, 对不 同预热、焙烧条件下巴西赤铁精矿与云南省内磁铁 精矿搭配使用时球团的矿物组成、显微结构及固结 机理进行对比分析, 进而揭示赤磁混合精矿球团在
焙烧温度升至 1230 , 外层 Fe3 O 4 氧化充分, 接近完全, F e2 O3 再结晶发育良好, 互连程度加强,
基本上没有单独颗粒存在。球团矿中层和核心部分 Fe2O 3 再结晶逐渐变差, 不及表面紧密, 晶形也变得 细小。核心部分钙 铁橄 榄 石增 多, 显 微 结构 强 度 较好。 2 2 3 5 号样品
作者简介: 杨雪峰( 1970 ) , 男, 博士生, 教授级高级工程师; E mai l: kgyxf @ 163. com; 收稿日期: 2009 02 03
第2期
杨雪峰等: 赤磁混 合铁精矿球团焙烧固结机理
! 7!
焙烧过程中的固结机理。 1 2 样品制备
样品统一采用 30% 巴西赤铁精矿粉+ 70% 省 内混合铁精矿粉制成合格生球, 然后按试验要求进 行预热和焙烧。预热和焙烧条件见表 1。
Mechanism of Roasting and Agglomeration on the Pellets Produced by Blended Iron Ore Fines of Hematite and Magnetite
Y A N G Xue f eng1, 2
( 1. School of M iner als P rocessing and Bio Eng ineer ing, Centr al South U niver sity, Chang sha 410083, H unan, China; 2. T echno log y Center, Kunming Ir on and Steel Company, Kunming 650302, Y unnan, China)
高压辊磨强化PFC镜铁矿球团工艺及机理研究的开题报告
高压辊磨强化PFC镜铁矿球团工艺及机理研究的开题报告一、选题背景和意义近年来，铁矿球团在钢铁生产中起着重要作用。
而铁矿球团生产过程中，由于原料差异、氧化物含量高、粒度大小不一等因素影响，常常会出现生产效率低、能耗大、产品质量不稳定等问题。
因此，如何提高铁矿球团的生产效率和产品质量已成为钢铁生产企业关注的焦点。
高压辊磨作为一种先进的粉磨技术，已经被广泛应用于金属矿石的加工中。
该技术通过辊与料层之间的高压压碎作用，形成细小的粉末，并使颗粒形态更加均匀，可大大提高粉矿的浸出和分离率，同时节省能源。
目前，高压辊磨已经成功地应用于钢铁生产中的部分工业领域。
研究如何利用高压辊磨技术强化球团的结构和性能，将会对提高钢铁生产企业的生产效率和产品质量起到重要作用。
二、研究目的及内容本研究旨在探索高压辊磨技术在铁矿球团生产中的应用，利用高压辊磨强化球团的结构和性能，提高球团的机械强度、堆积密度和还原性能，从而提高球团的生产效率和产品质量。
具体研究内容包括：1.开展高压辊磨工艺对球团性质影响的实验研究；2.探究高压辊磨的机理及特点；3.比较高压辊磨和传统烧结工艺的优缺点；4.优化高压辊磨工艺参数，提高球团的综合性能。
三、研究方法和计划本研究将采用实验室小型高压辊磨设备，探究高压辊磨工艺对铁矿球团性质的影响，包括机械强度、堆积密度、还原性能等。
同时，结合SEM、EDS等分析手段，研究高压辊磨的机理及特点，并比较高压辊磨和传统烧结工艺的优缺点。
最后，根据实验结果，优化高压辊磨工艺参数，提高球团的综合性能。
预计研究时间为一年。
第一年，主要工作为开展高压辊磨工艺对球团性质影响的实验研究，比较高压辊磨和传统烧结工艺的优缺点，并利用SEM、EDS等分析手段探究高压辊磨的机理及特点。
第二年，主要工作为优化高压辊磨工艺参数，提高球团的综合性能。
四、预期成果通过本研究的开展，预期达到以下成果：1.深入探究高压辊磨技术在铁矿球团生产中的应用及机理；2.研究高压辊磨工艺对球团性质的影响规律，探究高压辊磨和传统烧结工艺的优缺点；3.优化高压辊磨工艺参数，提高球团的综合性能；4.提高钢铁生产企业的生产效率和产品质量。
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第２８卷第５期 ２００３年９月 烧 结 球 团
Ｓｉｎｔｅｒｉｎ￣ａｎｄ Ｐｅｌｌｅｔｉ￣ｒｍ １３
磁铁矿球团氧化机理的研究 郑红霞汪琦潘喜峰 （鞍山科技大学）
摘要磁铁矿球团高温恒温氧化时，氧气向球团的扩散为限制性环节，低温恒温氧化 或升温氧化，球团内磁铁矿颗粒氧化为限制性环节。磁铁矿颗粒氧化按温度划分为两段，在 较低温度下主要是铁离子扩散，较高温度下氧离子扩散的扩散能力增强。 关键词磁铁矿球团氧化机理
ｌ 刖 吾 关于磁铁矿球团的氧化机理，已有人做了 大量的研究工作，但是，至今仍未得到透彻的 阐明［０， 。一般认为，磁铁矿球团的氧化过程， 是层状地由表面向球中心进行，对氧化起主要 作用的不是气体氧向内扩散，而是铁离子和氧 离子在固相层内的扩散。磁铁矿的氧化随温度 的升高分为两个阶段进行，在低温时，Ｆｅ３０ 先被氧化成７一Ｆｅ２０３，然．后随温度的升高最终 转变成ａ—Ｆｅ２０３。 本文通过对磁铁矿球团进行恒温和升温氧 化实验，得到与上述说法有所差异的结果。 ２实验方法 ２．１原料条件 实验所用原料为鞍山地区大孤山磁铁精 矿，其中 ＴＦｅ＝６４．１５％，ＦｅＯ＝２６．９８％。精 矿配２％膨润土，在 ５００的圆盘造球机上造 球，制成粒径为４～５ ｍｍ、６～７ ｍｍ、８～９ ｍｍ、１０～ｌ１ ｍｍ和ｌ２～１３ ｍｍ生球，在１２０ ℃的烘干箱内干燥２小时。 ２．２实验设备和方法 实验在０５０的管式电炉内进行，干球用铁 铬铝丝吊篮吊入炉内，用感量为ｌ ｍｇ的电子 天平连续称量球团的质量变化。 恒温实验温度范围为３００～９００ ｏｃ，温度问 收稿Ｈ期：２００３—０６—２３联系人：郑红设（１１４０４４） 辽宁鞍山科技大学材料科学与工程学院 隔５０℃；升温实验的升温速度为ｌ０℃／ｒａｉｎ； 氧化气体为空气，流量为５ Ｌ／ｒａｉｎ。 ３实验结果 ３．１等温实验结果 不同直径球团在５００℃、６ＯＯ一９ＯＯ℃的氧 化率曲线分别见图ｌ和图２。
图１ ５００℃下不同直径球团的氯化事曲线
图２不同直径球团在６００～９００℃的氧化率曲线 对比图ｌ和图２的结果可见： （ｉ）在６００ ｏｃ以下，不同粒径球团的氧化 率曲线几乎相同。
Ｉ～ ｌ１狙哪ｌｌ｝一
维普资讯 http://www.cqvip.com １４ 烧 结 球 团 第２８卷第５期 （２）在６００℃以上，粒径为ｌ２—１３ ｍｍ大 球团的氧化速率明显低于粒径为４ ５ ｍｍ的小 球团。 ３．２升温实验结果 升温条件下，球团氧化率与温度的关系见 图３。由图３可见，大小直径球团的氧化曲线 近于重合。
＼ 静
廨
圈３不同直径球团升温氧化率与温度的关系 球团氧化速度与温度的关系见图４。由图４ 可见，氧化反应从３５０ 左右开始。氧化速度 球团表层 曲线为双峰式，以８００℃左右为界，将球团矿 的氧化过程分为两个阶段。 ‘窨 ｎｏ × 瑙 图４升温实验时不同直径球团氯化速度与■度的关系 ４结果分析 ４．１磁铁矿球团氧化过程 磁铁矿球团的氧化反应为： ４Ｆｅ３０４＋０２－＊６Ｆｏｚ０３ （１） 对升温至７００℃的氧化球团取样进行矿相 分析，结果见图５。
图５升温氧化至７００℃球团内矿相结构 Ａ—Ｆｅ２０３；Ｂ．Ｆ白０４；ｃ—铁橄榄石；Ｉ）＿一气孔；Ｅ．胶
由图５可见，整个球团的氧化反应不是在 明显的界面上进行，而是在球团内各个颗粒上 同时发生。在每一个单个颗粒上，氧化反应由 表面向内部逐渐推进，具有明显的氧化反应界 面。因此，磁铁矿球团的氧化过程（见图６）为： （１）氧气从气流向球面扩散； （２）氧气从球面沿气孔向磁铁矿颗粒表面 扩散； （３）氧气在颗粒表面吸附，电离； （４）铁离子和氧离子在磁铁矿颗粒产物层 内扩散， ‘
球团中心 （５）在颗粒内部的反应界面上进行氧化 反应。
图６磁铁矿球团氧化反应模型 ａ一球团ｂ一单个磁铁矿颗粒
维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年第５期 郑红霞等磁铁矿球团氧化机理的研究 １５ ４．２磁铁矿球团氧化过程的限制性环节 在６００ ｃＩ＝以上恒温实验时，大直径球团的 氧化速率明显低于小粒径球团，这说明，在较 高恒温条件下，氧气从球面沿气孔向磁铁矿颗 粒表面的扩散成为反应的限制性环节。在 ６００ ｃＩ＝以下恒温实验和升温实验时，大小直径 球团的氧化曲线近于重合，说明氧气的扩散对 氧化过程没有影响，磁铁矿颗粒的氧化成为反 应的限制性环节。 ４．３磁铁矿颗粒氧化机理 升温实验时，磁铁矿球团氧化的限制性环 节是其内磁铁矿颗粒的氧化。因此，图４示出 的氧化速度曲线呈双峰式，在８００℃左右为界， 将磁铁矿颗粒的氧化过程按温度划分为两个阶 段，在这个界限温度上下，磁铁矿颗粒的氧化 机理不同。 般认为 ］，磁铁矿颗粒的氧化符合化学 反应的吸附一扩散说。首先氧气被吸附在磁铁 矿颗粒表面，并且从Ｆｅ２ 一Ｆｅ３ ＋ｅ一的反应 中得到电子而电离成Ｏ 。Ｏ 一由颗粒表面向 Ｆｅ２０３／Ｆｅ３０４界面扩散，Ｆｅ３ 由颗粒内部向 Ｆｅ２０３／Ｏ２界面扩散。 ＦｅａＯ４的氧化物Ｆｅ２０３有两种晶型结构［ ］： ａ－Ｆｅ２０３和７一Ｆｅ２０３。７一Ｆｅ２０３与Ｆｅ３０４晶型结 构相同，同属尖晶石型立方晶格，两者的晶格 常数也十分相近。而口一Ｆｅ２０３则属于刚玉型斜 方品格，品格常数比的Ｆｅ３０４小。因此，在温 度较低时，氧化反应为： ４Ｆｅ３０４＋Ｏ２－－Ｐ６Ｔ—Ｆｅ２０３ （２） ７－Ｆｅ２０３是准稳态氧化物，温度升高时， 易转变为ａ—Ｆｅ２０３ ７一Ｆｅ２０３＂－＊ａ—Ｆｅ２０３ （３） 而温度较高时的氧化反应为： ４Ｆｅ３０４＋Ｏ２－￣６ａ－Ｆｅ２０３ （４） 氧化物层内氧离子和铁离子向相反方向扩 散，它们扩散的速率与离子半径和晶格结构有 关。Ｏ 一的半径（１．３２×ｌ０一 ０ ｍ）比Ｆｅ２ （０．７５×１０一ｌｏｍ）和Ｆｅ３＋（０．６０×１０一 ｍ）的 半径都大，反应（２）进行时，Ｆｅ３０ 晶格中有
部分ＦｅＥ 转变为Ｆｅ３ ，为了保证晶格的电中 性，同时出现了Ｆｅ２ 空位。因此，在较低温度 下，磁铁矿氧化产物是７一Ｆｅ２０３时，主要是铁 离子在氧化产物层内是以不断产生空位，和不 断填充空位的方式扩散。Ｏ 一的半径大，它通 常是在晶格中以Ｏ２一逸出，放出电子变为半径 小的原子来进行扩散。但在较高温度下，反应 （３）和（４）进行时，晶格由尖晶石型立方晶 格转变为刚玉型斜方晶格，晶格中Ｏ２一逸出， 放出电子在晶格中流动，同时为了保证电中 性，出现了带正电荷的Ｏ 一空位，有利于氧离 子的扩散。 因此推断，磁铁矿升温氧化速度曲线呈双 峰式，氧化过程按温度的高低分为两部分的原 因是：在较低温度下，是铁离子在７一Ｆｅ２０３中 的扩散；在较高温度下，氧离子在口一Ｆｅ２０３中 的扩散能力增强，而且在７一Ｆｅ２０３转变成ｃｔ－ Ｆｅ２０３晶格时，晶格结构的变化使Ｆｅ２ 、Ｆｅ３ 有较大的移动，使氧化速度再一次增大。
５结论 根据不同直径磁铁矿球团恒温和升温氧化 实验结果和氧化后球团的矿相结构分析得出， 磁铁矿球团的氧化过程如下： （１）氧气从气流向球面扩散； （２）氧气从球面沿气孔向磁铁矿颗粒表面 扩散； （３）氧气在颗粒表面吸附，电离； （４）铁离子和氧离子在磁铁矿颗粒产物层 内扩散； （５）在颗粒内部的氧化反应界面上进行氧 化反应。 磁铁矿球团高温恒温氧化时，氧气向球团 的扩散为限制性环节，低温恒温氧化或升温氧 化时，球团内磁铁矿颗粒氧化为限制性环节。 磁铁矿颗粒氧化按温度可划分为两段，在 较低温度下主要是铁离子扩散，在较高温度下 主要是氧离子扩散。
１ 虿疆１髓嚼’
维普资讯 http://www.cqvip.com １６ 烧 结 球 团 Ｓｉｍｅｔｉｍｚ ａｎｄ Ｐｌｅｌｋｔｉ 啦 第２８卷第５期
２００ 年９月
柳钢新建氧化球团工程的设计特点 刘树立 （长沙冶金设计研究总院）
摘要介绍了柳钢新建１２０万ｔ／ａ链篦机一回转窑氧化球团工程的主要设计特点。该 工程是我国第一条自行设计、设备国产化和采用清洁气体能源的链篦机一回转窑生产线。它 的顺利投产，标志着我国炼铁炉料生产技术有了一个新的进步。 关键词氧化球团工艺链篦机一回转窑设计特点柳钢
１ 日ＩＪ 吾 柳钢新建氧化球团工程是柳钢为在“十 五”期间使钢产量达到年产３５０万ｔ所采取的 重大举措，其设计能力（一期）为年产酸性球 团矿１２０万ｔ，占地面积３．６×１０４ Ｉｎ ，实际投 资约１．５亿元。 该工程由长沙冶金设计研究总院设计，由 广西冶金建设安装公司主要负责土建施工和设 备安装。２００２年５月正式开工，２００３年５月１５ 日点火烘窑，继而开始热负荷试车和试生产。 ２００３年６月２５日第一批氧化球团出窑，全流程 贯通，第一批产品ＴＦｅ≥６５％，抗压强度≥２５００ Ｎ 球，达到设计指标。经过一个月多月的调 试和整改，於２００３年７月２９日正式投产。 收稿１３期：２００３—０８—０５联系人：刘树５￣（４１０００７） 湖南长沙冶金设计研究总院 本工程设计采用先进、成熟的链篦机一回 转窑生产工艺（见图１），设计作业率为８５％， 窑容积利用系数为７．０ ｔ／（Ｉｎ３·ｄ），该工艺对原 料的适应性强，产品质量好且均匀，能耗较 低，各项指标居国内先进水平。本文主要介绍 该工程的设计特点。
２工艺设计主要特点 ２．１原料部分 ２．１．１铁精矿的受卸与堆存 为了保证球团生产稳定、均匀的原料供 应，在柳钢圈定的原１号焦炉的场地（位于球 团车间西侧，紧临球团车间）设计建有一精矿 料场。考虑到南方多雨潮湿的气候，料场设有 屋顶。 按１２０万ｔ／ａ酸性氧化球团的生产规模， 铁精矿年需要量～１２０万ｔ（干量），因此原料 场的年供料能力按１ ３５万ｔ／ａ（湿量）设计。
参考文献 ｌ Ｋｕｒｔ Ｍｅｙｅｒ，Ｐｅｌｌｅｔｉｆｉｎｇ ｏｆ ｌｒｏｎ Ｏｒｅｓ，Ｓｐｒｉｎｇ－Ｖｅｒｌａｇ Ｂｅｒｌｉｎ Ｈｅｉ—
ｄｅｌｂｅｒｇ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８０
２肖琪．团矿理论与实践．长沙：中南工业大学出版社，１９８９ ３黄希祜．钢铁冶金原理．北京：冶金工业出版社，１９９０
ＮＩＳ ｏＦ Ｏｘ ＯＦ ＩＧＮ唧眦 ＺｈｅｎＨｏｎｇ￣ａ ｅｔ ａ１． Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｐｅｌｌｅｔ ｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｉｎｔｏ ｐｅｌｌｅｔ．Ａｔ ｌｏｗｅｒ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｏｒ ｎｏｎ—ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｐ．ｎｅｔ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｇｒａｉｎｓ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｏｗ ｓｔａｇｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｉｒｏｎ ｉｏｎ ｄｉｆｆｕｓｅｓ ａｔ ｌｏｗｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎｉｃ ｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｘｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ，ｐｅｌｌｅｔ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ