含碳球团冷固结成型试验
球团理论与工艺
有害元素少、粒度组成均匀、冷态强度高及无热爆现 象特点，在合理炉料结构下对高炉冶炼是十分有利的
*沙钢曾配到70%pellets
第二 市场角度对球团炉料的需求
☆高碱度烧结矿与氧化球团矿搭时球团矿的用量在1996年就普遍达到20% 以上, 最高达70%
指 标 2007年标准 一级钠基/钙基 67.87 400/200 15/5
1970年标准
一 >60 >120 >12 ≥99 <10 级
级 二
别 级
蒙脱石含量/% 2小时吸水率/% 膨胀容/mL/g 粒度（－0.074mm）% 水分/%
60～45 120～100 12～8 ≥99 <10
≥99 <10
• ３）带式焙烧机：仅有两台，包钢（１９７３年日本引进， 162m2,110 万 吨 / 年 ） ；鞍钢 （ １９８９年 ， 澳大利亚引进 ， 321.6m2，200万吨/年） • ４）链箅机-回转窑：发展较晚，78年在沈阳立新铁矿链篦机 (1.8x20.5m),回转窑(2.5x24m)试验装置，承德、南京和首钢相 继改造，９０年代前才４条生产线，目前超100万吨/年有２8条 以上．
•0.1.4 球团分类
＊根据球团矿固结温度和气氛的差异 ：
氧化球团矿
冷固球团矿 金属化球团矿
＊根据球团矿的碱度
酸性球团矿 熔剂性球团矿(添加熔剂）
0.1.5 铁矿氧化球团生产方式
竖炉法
带式焙烧机法
链篦机一回转窑法
酸性球团矿烧结机焙烧新工艺
0.2 其它有关概念
1）炉料 (burden,charge)：凡供冶炼用的原料 (natural lump ores,agglomerates,coke and fluxes） 2）生料（green materials）： 未经高温处理的直接供冶炼用的炉料-lump ores, cold bonded pellets 3）熟料（agglomerated materials)： 在入炉前经高温处理的供冶炼用的炉料 4）熟料比（the ratio of agglomerated materials)： 入炉冶炼的含铁原料中，熟料所占重量百分比
球团矿的制备及性能测试
实验2 球团矿的制备及性能测试一、球团矿的发展现状与趋势精料和合理的炉料结构一直是国内炼铁界努力探索的课题。
球团矿作为良好的高炉炉料，不仅具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀等优点，而且酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配，可以构成高炉合理的炉料结构，使得高炉达到增产节焦、提高经济效益的目的，因而近年来国内炼铁球团矿产量和用量大幅增加，不仅中小型高炉普遍使用，大型高炉如马钢2500M3高炉、昆钢2000 M3高炉、宝钢、攀钢等也加大了球团矿的配料比例。
大力发展球团矿已成为有关权威机构、学术会议以及生产厂家关注的焦点和共识，国内目前已形成一股球团矿“热”。
1、球团矿具有规则的形状、均匀的粒度、高的强度（抗压和抗磨），能进一步改善高炉的透气性和炉内煤气的均匀分布;球团矿FeO含量低，有较好的还原性（充分焙烧后，有发达的微孔）更有利于高炉内还原反应的进行。
因此，球团矿在我国高炉操作者的心目中称之为“顺气丸”，其冶金性能好，非其它熟料所能比。
2、国内大量的理论研究和生产实践表明，高碱度烧结矿与酸性炉料搭配有一个合适的配比。
大型高炉采用75% ~70%碱度为1.85左右的烧结矿与25% ~ 30%的酸性球团矿是合理的炉料结构。
当酸性球团配入比例为25% ~ 30%时，其在炉内软熔区间的最大压差值最小，也就是按此比例搭配效果最佳。
3、在上述合适的范围内，在高炉正常运行情况下，球团矿入炉配比的高低是由其质量≤3.0%; S≤决定的。
高质量的球团矿应具有的指标为：TFe≥65%; FeO≤1.0%; SiO20.04%; 球团矿粒度8—16mm占95%以上；转鼓指数（ISO）≥96%，抗压强度≥2500N/个球。
目前，我国冶金企业生产的球团矿，特别是竖炉球团矿与高质量球团矿及进口球团矿相比，普遍存在着相当的差距。
纵观国内外先进高炉炼铁经验，在原料供应可能的情况下，合理的炉料结构发展趋势是：a）高炉少吃或不吃生料；b）增加高炉球团矿的用量；c）减少烧结矿的用量（即提高烧结矿的品位，应当相应提高烧结矿的碱度，否则烧结矿的强度、冶金性能将会有较大的下降。
gy铁矿粉球团粘结剂说明书
GY铁矿粉球团粘结剂说明书
铁矿粉球团是近几年推出的一种新型炉料，因其生产使用过程具有环保节能的特性，广泛应用于钢铁、铁合金企业代替块矿用于冶炼。
冶金球团的制备是冶金工艺的重要组成部分，它不仅能够改善物料的冶金物理化学性质，还是实现工业固体废弃物资源化利用与循环经济的重要途径。
因此，球团技术是实现节能、环保与利用废弃资源的重要途径。
一、球团粘结剂性能特点
该粘结剂由高分子材料及多种化工原料聚合反应复配而成；产品经河南省分析测试中心检测，产品符合标准要求，经过钢铁企业技术中心鉴定，球团产品达到入炉应用要求。
该粘结剂适用于冶金行业各种矿粉原料及的成型造块，同时适用于含铁尘泥废料的成型造粒；所制备的冷压球团也广泛用作高炉、直接还原炉、化铁炉、矿热炉等炉料。
该项目已通过经河南省科技厅鉴定。
国内多家钢铁企业、铁合金企业、冶金辅料加工企业应用。
二、粘结剂特点
1、使用方便：按比例将原料、粘结剂、固化水混合搅拌即可成型；一吨粘结剂可加工球团50吨（矿粉配加除尘灰、氧化铁皮粘结剂添加量为2-5%）；
2、性能优异：成型率高达98%，湿球2米高下落不散，球团强度1000N/球以上；钢渣磁选粉、除尘灰、铁鳞生产的冷固球团完全可作小高炉炉料使用。
3、使用矿粉球团冶炼，炉料透气好，避免喷炉现象发生。
配加焦粉生产含碳矿粉球团节约焦炭15%、节电、降低粉尘，品位不下降。
三、储运
本产品无毒无害,长期存放不变质,系非易燃易爆危险品。
应注意防潮湿。
四、其它说明
开封市工程技术研究中心配有压球机、造粒机，圆柱成型、制棒机、检测化验等设备和10余粘结剂，可供客户携各种粉料前来试验加工各种球团或块。
赤铁矿——精选推荐
赤铁矿的化学成分为Fe2O3，晶体属三方晶系的氧化物矿物。
西文名称来源于希腊文“血”的意思，意指这种矿物常常是红色的。
它是一种铁的氧化物，是铁的主要矿石矿物。
虽然，其他的金属逐渐地代替铁的地位，但是铁仍旧是最重要的金属。
因此，赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。
只有为数不多的地方，赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。
可是更多的情况下，晶体常常是偏平的，更有甚者形成薄板状，有些样品板状成簇组成玫瑰花状，叫铁玫瑰。
有时呈鳞片状集合体，称之为镜铁矿。
所有这些结晶很好的赤铁矿变种都是黑色的，但条痕，即矿物粉末的颜色都是红色的，所谓肾状铁矿就是这种红色，肾状铁矿是一些放射状的集合体，有肾状的表面。
红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。
赭石就是这种红色的土状赤铁矿，它一度是作为颜料的。
赤铁矿是广泛地分布在各种岩石当中的副矿物，它以细分散粒状出现在许多火成岩中，在特殊的情况下，在区域变质岩中形成巨大的块体。
在红色砂岩中，赤铁矿是石英颗粒的胶结物，并且将岩石染上颜色。
若要在经济上值得开采，就必须含有几千万吨赤铁矿，这种储量是大量规模的沉积作用造成的，在前寒武系地层中有很多这种铁矿，它们通常含硅的杂质。
富铁矿，含铁量至少在50％，它是由于雨水将二氧化硅淋去而富集成的。
这些富矿是世界上铁的来源，但是，它的储量正在日益减少。
为了弥补这种不足，矿业公司正在将注意力转向原始的含铁建造，即所谓含铁石英岩。
这种岩石仅仅含25—30％的铁，但是它有非常巨大的储量。
用机械的办法，可以使低品位的铁矿石的铁矿物富集。
这样，含铁石英岩将是持久的铁矿资源。
赤铁矿就是氧化铁，它又重又硬。
赤铁矿含铁量高达70%并且可以大量产出，因而是最重要的铁矿石。
赤铁矿的名字缘于它发出的暗红色。
赤铁矿有几种形态，人们根据它们的不同形态，又给它们起了不同的名字。
如亮闪闪钢灰色晶体叫镜铁矿，鳞片状的叫云母赤铁矿，松软土状的叫赭石，很多球状聚在一起的叫肾铁矿，纤维状的叫笔铁矿等等。
铁矿球团基本理论要点
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
(二)球团方法分类
目前铁矿球团法和烧结法一样，已经成为人造富矿的主 要方法之一，得到了广泛应用。铁矿氧化球团矿，主要采用 竖炉法、带式焙烧机法、链篦机——回转窑法三种工艺生产。 最近，中南大学烧结球团研究所又成功开发出“酸性球团矿 烧结机焙烧新工艺”。 根据球团矿固结温度和气氛的差异，球团法所得产品可 分为：氧化球团矿、冷固球团矿、金属化球团矿等。 按照球团矿的碱度一般分为：酸性球团矿和熔剂性球团 矿。 目前世界各国仍以生产酸性球团矿为主。
鞍钢弓长岭矿业公司
铁矿球团基本理论要点
四、球团固结机理
球团焙烧固结就是生球在高温作用下，通过固体质点扩 散，形成连接桥及少量的液相把固体颗粒粘结起来，使之具 有足够机械强度的过程。 球团矿固结机理与烧结矿不同，球团矿的固结主要靠固 相粘结，通过固质点扩散反应形成连接桥、化合物或固溶体 把颗粒粘结起来。但因球团原料中不可避免地要带进少量 SiO2 ，或由于球团矿质量要求在球团中需添加某些添加物， 在球团焙烧过程中形成部分液相，这部分液相对球团固结起 着辅助作用。因此，球团矿的固结是属固－液型。不过它的 液相量比例很少，一般不超过5%～7%，否则球团矿在焙烧过 程中会相互粘结，影响料层透气性，导致球团矿质量降低。 因此，从球团矿固结机理看，球团矿中含SiO2越少越好有一定数量SiO2时，若焙烧在 还原气氛或中性气氛中进行，或Fe2O3氧化不完全， 那么在焙烧温度1000℃时即能形成2FeO·SiO2。 2FeO·SiO2熔点低，且极易与FeO及SiO2再生成熔 化温度更低的低熔体。因此，在冷却过程中，因液 相的凝固，而使球团固结。 2FeO·SiO2在冷却过程中很难结晶，常成玻璃 质，性脆、强度低，且高炉冶炼中难以还原，因此 渣键连接不是一种良好的固结形式。
安徽工业大学学报(自然科学版)征稿简则
集—【 ， Ｃ】 学位论文一【 ， Ｄ】 报告一【 ） Ｒ】。
２ 期刊文章 ）
（ 下转 １ ３页 ） ３
维普资讯
第２ 期
陈
峥等 ： ｇ Ｍ Ｏ部分稳定 ＺＯ 陶瓷制备坩埚 的研究 ｒｚ
１３ ３
／ 、 ，
３ 结
论
３结
论
（含碳球团生球和成 品球的抗压强度均随配碳 比的增大而减小， １ ） 但金属化率随着配碳 比的增大而增大。 （ 随着还原温度的升高 ， ２ ） 含碳球团还原后 的抗压强度增大 ， 金属化率增大 。 （ 以水玻璃为粘结剂 的含碳球团， ３ ） 无论是抗压强度还是金属化率 ， 都优于用其它粘结剂造成的球团。 ｆ所造球团， ４ ） 碳氧物质的量 比为 １ 在 １０ 。下还原 ６ ｉ 时， ０ Ｃ １ ０ ｎ的抗压强度为 １６ ／ ， ｍ ３ ＋ 金属化率为５． ％。 Ｎ ５４ ９
维普资讯
第２ 期
吴
斌等 ： 含碳球团强度及金属化率的影响因素
１９ ２
晶， 所以球团具有较高的强度 。 从表 ３ 可以看 出， 采用水玻璃为粘结剂的含碳球团， 在相同的还原温度和还原时间下 ，＃ 团还原后的 ２球 抗压强度最好 ， 球团最差 ， ３ ＃ 说明随着含碳球团碳氧物质的量 比增大 ， 球团还原后的抗压强度减小 ； ２ 球 但 ＃ 团的金属化率最低，＃ ３ 最高 ， 含碳球团的金属化率随着碳氧物质 的量比增大而增大。 ３ 球团金属化率为 ６． 即其内部还原出的铁量很高 ， ＃ ９ ％， ９ 但强度很低 ， 原因是其含碳量高 ， 还原后球团内 部产生的孔洞多 ， 影响球团整体强度 。 １ ，＃５ ， 球团中矿粉的粒度是逐渐增大的， ＃ ４ ，＃６ ＃ 但从表 ３ ， 看 其还原后 的抗压强度及金属化率的变化无 明显规律 ， 有待进一步研究。 ７ ， ， ，０ 是使用 Ｃ Ｃ 膨润土及其混合作粘结剂的含碳球团 ， ＃ ８ ９ １＃ ＃ ＃ Ｍ 、 由表 ３ 数据可以看出，Ｍ 和膨润土 ＣＣ 混合的复合粘结剂所造的球团较单独使用一种粘结剂所造球团， 还原后其抗压强度和金属化率有很大提高。 但相比以水玻璃为粘结剂的含碳球团， 其抗压强度及金属化率还是很低。
人造块矿（烧结矿、球团矿）生产指标
⼈造块矿（烧结矿、球团矿）⽣产指标第⼀节⼈造块矿⽣产概述⼈造块矿⼯业的产⽣和发展，完全是由铁矿⽯资源条件所促成的。
随着钢铁⼯业的发展，矿⽯的需要量不断增长，天然富矿⽇益减少，不得不对贫矿和多种元素共⽣复合矿进⾏开采，为炼，由此产⽣了造块⼯业。
经过⼈⼯造块并可⽤于冶炼的矿料称为⼈造块矿，也称⼈造富矿或熟料。
了满⾜品位的要求，对这些铁矿⽯需经破碎、选矿处理，以获得⼀定品位的细精矿粉。
选出的精粉品位越⾼，粒度磨得越细，单体分离的程度也就越好。
另外，富矿开采、破碎过程中也会产⽣⼤量的粉料，粒度过细的矿粉必须经过⼈⼯造块，达到⼀定粒度后才能进⾏⾼炉冶随着⾼炉向⼤型化发展，对⼊炉原料的要求越来越⾼，⽆论是化学成分、冶⾦性能，还是粒度组成，都需要进⼀步改进。
各钢铁⼯业发达国家都在认真进⾏炼铁的原料准备，提供优质⼈造块矿，以保证⾼炉）顺⾏，降低焦⽐，提⾼利⽤系数。
⼈造块矿在造块过程中，除了能改变矿料的粒度组成、机械强度之外，还可以去除⼀部分对冶炼有害的元素，提⾼矿料质量，改善矿相结构和冶⾦性能，因⽽使⽤⼈造块矿有利于强化⾼炉冶炼，获得良好的⽣产指标。
⼤⼯业⽣产易产⽣许多副产品和废弃物，如⾼炉炉尘、轧钢⽪、铁屑、硫酸渣、钢渣、炼钢除尘灰及破碎后的其它含铁粉料等，这些东西都是弃之可惜、⽤之费⼒。
把它们利⽤起来，可以降低成本，扩⼤炼铁资源，并收到变害为利、变废为宝的效果。
另外，造块的燃料可以⽤⽆烟煤和焦末，节约冶⾦焦，合理利⽤能源。
因此，国内外钢铁⼯业都很重视⼈造块矿的⽣产。
⼈造块矿的⽣产⽅法较多，可分为烧结法、球团法、⽅团矿、铁焦等等。
⽬前世界上应⽤最⼴泛的是烧结法和球团法。
⼀、烧结法烧结法是将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒状物料）、熔剂（⽯灰⽯、⽩云⽯、⽣⽯灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按⼀定⽐例配合后，经混匀、造粒、加温（预热）、布料、点⽕，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产⽣的⾼温，使烧结料⽔分蒸发并发⽣⼀系列化学反应，产⽣部分液相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿就是烧结矿。
无罐还原海绵铁生产线工艺简介
无罐还原海绵铁生产线工艺简介两焰隧道窑无罐快速还原炉海绵铁生产线金属化球团海绵铁是由含铁矿粉和固体还原剂（煤粉和焦粉等）与适当的粘结剂充分混合后，经造球机造球或压块机压制而成的一种含碳含铁的球团或含碳含铁的冷压块，经还原炉还原成海绵铁，简称金属化球团海绵铁，经破碎磁选达到高品位的还原铁，含碳球团已在直接还原工艺中成功应用。
（1）含碳球团在使用时不需团结和冷故结，用含碳球团技术可以回收处理钢铁企业中的废料，无论从经济上还是从环保观点来看，都具有重要意义。
（2）可以实现在1200—1350℃下的快速还原。
（3）还原过程中产生的气体从球团内排出，能够抑制气相中氧化性气氛对球团的氧化作用，使含碳球团在在氧化性气氛中能够还原，这为在还原反应器内用高温烟气或直接燃烧还原过程中产生的可燃气体提供还原秏热创造了条件。
二；快速还原炉简介现在国内生产海绵铁隧道窑比较多，都是用还原罐做反应器来生产，由于隧道窑用还原罐生产海绵铁，成本高、产量小、能耗高、劳动强度大、利润小、年平均生产下来甚至亏本，导致国内很多海绵铁厂不能生产。
为了降低成本、提高产量、降低能耗、实现自动化生产、减少工人劳动强度、本公司研发新的生产海绵铁的工艺。
（1）铁矿粉混合压块明焰车底式隧道窑生产线海绵铁。
明焰车底式隧道窑投资少、生产率高、还原快、能耗低、自动化程度高、用人少、劳动强度低、工作环境好、环保无污染。
（2）铁矿粉混合压块隔焰车底式隧道窑生产线海绵铁。
1、利用简单有效的方法，完全回收充分利用了还原铁副产的煤气及煤中挥发份。
项目综合能耗比其他各种方法都低的多。
是目前唯一能完全回收利用还原副产煤气的非高炉炼铁法；2、利用简单有效的方法，利用了煤中挥发份的化学能，将挥发份裂解后作气基还原剂，既节能又环保。
是目前国际国内唯一的煤、气基双联还原法；3、本法机械化、自动化程度很高，劳动强度很低，作业环境很好。
但投资率很低，吨铁投资低于300元/T（在国内技术隧道窑罐装法只产出海绵铁，吨海绵铁投资500元/T以上；铁矿粉压块生产工艺流程图三.主要工段设备功能简述3.1 隧道车底式快速还原炉还原生产工艺由以下工段组成：1，原料制备及配料系统．2，混料系统.3，压块系统．4，烘干系统．5，隧道式还原炉快速还原系统.6，卸料系统．7，破碎系统8，磁选系统.9，压块工段3.2. 金属化球团海绵铁的配料金属化球团的配料包括四个部分：铁矿粉（铁矿石）、煤粉、脱硫剂和粘结剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第３０卷第１期 ２０１０年０２月
矿 冶 工 程
Ｍ［玎 Ｄ Ｇ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＤ ＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．３Ｏ Ｎｏ１
Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１０
含碳球团冷固结成型试验① 郭玉华，许海川，齐渊洪，周继程 （钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室，北京１０００８１）
摘要：采用正交试验方法研究了以糖浆作为粘结剂，钒钛磁铁矿和煤粉为原料，在不同的粘结剂配比、成型压力和水分加入量下 含碳球团的冷固结成型性能。结果表明：制得球团在３００℃下烘干３０ ｍｉｎ后，抗压强度随粘结剂加入量的增加先增加后减少；随成 型压力的增加一直增加，但增加幅度越来越小；水分加入量在３％以下时，对球团的抗压强度影响不大，继续增加水分加入量，球团 的强度急剧下降。试验获得最佳工艺参数为，粘结剂加入量６％，成型压力１８ ＭＰａ，水分加入量２％。在该工艺条件下球团的平均 抗压强度可以达到２ ７２３ Ｎ。 关键词：冷固结；含碳球团；粘结剂；正交试验 中图分类号：ＴＦ０４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３—６０９９（２０１０）０２—００６２—０３
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ Ｃｏｌｄ－ｂｏｎｄｅｄ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｐｅｌｌｅｔ ＧＵＯ Ｙｕ－ｈｕａ，ＸＵ Ｈａｉ—ｃｈｕａｎ，ＱＩ Ｙｕａｎ—ｈｏｎｇ，ＺＨＯＵ Ｊｉ—ｃｈｅｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｔｅｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅ’ ｎｇ １０００８１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ｓｙｒｕｐ ａｓ ｂｉｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ Ｖ－Ｔｉ ｂｅａｒｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｏｒｅ ａｎｄ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ— ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｅｌｌｅｔｓ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｌｄ—ｂｏｎｄｅｄ ｍｏｕｌｄｉｎｇ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｅｌｌｅｔｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｍｏｕｌｄｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｐｅｌｌｅｔｓ ａｆｔｅｒ ｄｒｙｉｎｇ ｆｏｒ ３０ ｍｉｎ ａｔ ３００℃ｆｉｒｓｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅ— ｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｂｉｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ａｌｗａｙｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｍｏｕｌｄｉｎｇ ｐｒｅｓ－ ｓｕｒｅ ｂｕｔ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｗａｓ ｌｅｓｓ ａｎｄ ｌｅｓｓ．Ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｈａｄ ｌｉｔｔｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｅｌｌｅｔｓ ｗｈｅｎ ｉｔ ｗａｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ３％．ｈｏｗｅｖｅｒ．ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｌｌｅｔｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ ｗｈｅｎ ｃｏｎｔｉｎ— ｕｏｕｓｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｅｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｂｉｎｄｉｎｇ ａ— ｇｅｎｔ ｗａｓ ６％．ｍｏｕｌｄｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ １８ ＭＰａ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ２％．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｌｌｅｔｓ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ２ ７２３ Ｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｄ—ｂｏｎｄｅｄ；ｃｏａｌ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｅｌｌｅｔ；ｂｉｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
近几年，转底炉直接还原工艺的发展广受关 注＿ｌ ，该工艺处理对象广泛，尤其是在处理钢铁厂内 产生的固体废弃物、含锌铅粉尘和尘泥方面表现出巨 大的优势。在处理高炉难以处理的复杂难处理矿，如 钒钛磁铁矿综合回收铁、钒、ＴｉＯ，方面也取得了很大 进展 。转底炉主要工艺流程为：将含碳球团在 １ ２００～１ ４００℃的高温下进行直接还原，还原后获得 一定金属化率的球团，然后根据不同目的对金属化球 团进一步处理 Ｊ。冷固结含碳球团作为转底炉直接 还原的原料主体，在转底炉生产环节中要经过运输、布 料、还原、出料等过程，因此其各方面的性能影响着转 底炉生产的顺畅和效率。 在冷固结球团的粘结剂方面，糖浆由于粘结性强、 来源广、价格适中，且主要成分为碳和氧，在转底炉内 反应不产生污染气体，反应后杂质少，并能提供部分还 原剂和热量，因此是转底炉处理钒钛磁铁矿的首选粘 结剂。本文以糖浆作为粘结剂，钒钛磁铁矿和煤粉为 原料，研究了不同粘结剂配比、成型压力和水分加入量 下对含碳球团冷固结成型性能的影响。
１ 试 验 １．１试验原料 试验用矿粉为四川攀西地区某厂提供的钒钛磁铁 矿精粉，矿粉中各成分含量（质量分数，％）如下：ＴＦｅ ５６．７５，ＦｅＯ ２５．５５，Ｆｅ２Ｏ３ ５２．６８，ＴｉＯ２ １２．１８，Ｖ２Ｏ５ ０．６７， ＳｉＯ２ １．９８，ＣａＯ ０．６２，ＭｇＯ ２．９３，Ａ１２Ｏ３ ２．７７，Ｓ ０．１，
①收稿日期：２００９．１０—１７ 基金项目：国家科技支撑计划（２００９ＢＡＢ４５Ｂ０５） 作者简介：郭玉华（１９８０一），男，山东诸城人，博士研究生，主要从事直接还原方面的研究。 第１期 郭玉华等：含碳球团冷固结成型试验 Ｐ ０．０１５。煤的固定碳含量８２．０４％，挥发份６．５８％，灰 分９．８８％。矿粉与煤粉的粒度分布及堆密度见表１。 表１ 煤粉与矿粉的粒度组成及堆密度
１．２研究方法 试验流程包括原料烘干、配料、混匀、造球、干燥、 测试等几个环节。烘干设备使用的是１０１—１ＡＢ型电 热鼓风干燥箱，原料烘干温度选择２００℃，烘干时间选 择１２０ ｍｉｎ。矿粉和煤粉的配比（质量比）是：ｒｎ（矿 粉）：ｍ（煤粉）＝５：１，原料混合均匀后按正交表加入一 定比例粘结剂和蒸馏水，搅拌均匀。混合均匀的原料 采用对辊压球机进行冷固结成型，并根据正交表设定 成型压力。对辊压球机主要技术参数为：压块尺寸 ４０．０ ｍｍ Ｘ３１．００ ｍｍ×２０ ｍｍ，压块体积１４ ｃｍ ，压辊 宽５０ ｍｍ，最大转速２０ ｒ／ｍｉｎ，最大液压压力２０ ＭＰａ。 干燥后的球采用ＤＬ—ＩＩＩ型智能颗粒强度测定仪测定 球团强度，测定仪的测量范围是０～５ ０００ Ｎ。
２结果与分析 ２．１试验设计与结果 含碳球团经过冷固结成型后，放入干燥箱内进行 烘干，烘干条件选择３００ ｃＣ，烘干时间选择３０ ｍｉｎ，烘 干后取５个球测其抗压强度，然后取平均值作为球团 的抗压强度。根据正交试验原理，因素水平设计见表 ２＿９ Ｊ，试验结果见表３。
对表３试验结果进行分析，用ｓ 表示因素Ａ取 第一水平时相应的试验结果之和，．ｓ此表示因素Ａ取第 二水平时相应的试验结果之和，ＳＡ３表示因素Ａ取第三 水平时相应的试验结果之和，ＳＡ．表示因素Ａ取第四水 平时相应的试验结果之和，即： ＳＡｌ＝Ｐ Ｊ＋尸５＋Ｐ９＋Ｐｌ３ ＝３２６＋７３２＋４７３＋４１７＝１ ９４８ （１） ＳＡ２＝Ｐ２＋Ｐ６＋尸ｌｏ＋尸１４ ＝１ ６３１＋４１８＋２ ０１１＋１ ２１８＝５ ２７８ （２） ＳＡ３＝Ｐ３＋ＪＰ７＋Ｐ １１＋Ｐｌ５ ＝１ ９０２＋１ ７７６＋４３７＋１ ８７６＝５ ９９１ （３）
表２正交试验因素水平 因素水平 Ｐ
表３试验方案和结果 试验号 僦 器 Ｐ 干 度
ＳＡ４＝Ｐ４＋Ｐ８＋Ｐ ｌ２＋Ｐｌ６ ＝６０６＋８３８＋１ ０８２＋７３７＝３ ２６３ （４） 将ｓ 。、Ｓ 、．ｓ ，、ｓ 分别除以４得到： ＫＡｌ＝ＳＡ ／４：４８７ （５） Ｋｍ＝ＳＡ２／４：１ ３２０ （６） ＫＡ３＝ＳＡ３／４＝１ ４９８ （７） Ｋ＾４＝ＳＡＪ４＝８１６ （８） 式（５）～（８）中 表示成型压力和水分加入量处于综 合平均意义下，添加粘结剂的量分别为４％、５％、６％、 ７％时的成球抗压强度。对于因素Ｂ和因素ｃ也用同 样的方法计算，计算结果见表４。 在正交试验中，如果某水平因素对结果起主要影 响，则在数量关系上应该表现为该因素各水平之下的 指标综合平均值Ｋ间相差较大，反之，如果各个 间 相差较小，则说明该因素不是主要因素，根据表中 值，计算出因素Ａ、Ｂ、ｃ的极差分别为： ＲＡ＝１ ４９８—４８７＝１ ０１１ （９） ＲＢ＝１ ３０６—７０５＝６０１ （１０） Ｒｃ＝１ ２３４—４７０＝７６４ （１１） 由式（９）一（１１）可见Ａ、Ｂ、Ｃ ３个因素当中，影响 球团抗压强度的主要因素是Ａ粘结剂含量，其次是因 素ｃ水分加入量，因素Ｂ成型压力对球团的抗压强度
Ｏ ５ ２ ８ ８ ２ ５ Ｏ ２ ８ Ｏ ５ ５ ０ ８ ２ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｍ¨ 好