武钢程潮铁矿提高生球爆裂的试验研究

生球爆裂温度对球团生产具有非常重要的影响.本试验主要通过不同粘结剂的配比、造球时间及生球水分的研究,找到提高生球爆裂温度的方法,并满足生球及成品球强度的生产要求.在有机粘结剂与膨润土协同作用下,生球爆裂温度提高到600℃以上,落下强度＞6次/0.5m,生球抗压强度10 N/个,成品球抗压强度2500 N/个,取得了良好的效果.     

不同种类膨润土对生球强度的影响规律

选取5种具有代表性的膨润土作为球团的粘结剂,研究膨润土种类对生球指标的影响。通过分析膨润土各项性能对生球强度的影响规律,揭示了膨润土种类与生球的落下强度、抗压强度、生球水分和爆裂温度之间的关系。     

膨润土在铁矿氧化球团中的应用

介绍膨润土的分子构造特点、我国的资源情况及在铁矿球团生产中的应用现状,球团用膨润土的水分、吸蓝量、胶质价、膨胀容等物理化学性能指标的要求,分析了膨润土作为粘结剂对铁矿物料成球性、生球成球速度、生球强度的影响,讨论了添加膨润土改善生球干燥效果、提高生球爆裂温度的原因和对焙烧球团矿产质量的影响及作用机理,以及钙基膨润土和钠基膨润土对赤铁矿或磁铁矿成球各自的使用范围和在改善成球效果过程中各自不同的作用机理和特点.     

提高膨润土尾矿作为冶金球团粘结剂时的性能研究

本工作应用粉碎机械化学作用提高了低品位膨润土或提纯后尾矿的表面化学活性,通过控制合理细粉碎以改善其作为冶金球团粘结剂的工艺性能,结果表明,尾矿合理细粉碎,能显著提高以它作粘结剂成球的生、干球抗压强度、落下强度以及生球爆裂温度和干球的抗磨指数等综合性能,可达到商品膨润土的性能水平。     

鄂西某赤铁矿和磁铁矿混合造球试验

为提高鄂西某磁铁精矿所制备球团的性能,对其掺入不同比例铁品位为49.02%的赤铁矿和膨润土所制球团的性能进行了研究。结果表明:赤铁矿与磁铁矿的添加比例为1∶9、黏结剂膨润土添加量为3%、水分含量为9%、焙烧温度为1 200℃、焙烧时间为30 min时,获得的球团生球落下强度为4.8次/个、生球抗压强度为9.60 N/个、成球抗压强度为2 337 N/个,而且成球出现裂纹的比例也较小。     

细粒磁铁精矿球团孔隙结构的优化研究

针对-10 μm粒级含量32.63%、比表面积2 980 cm²/g的细粒磁铁精矿,通过有机粘结剂取代部分膨润土优化细粒磁铁精矿球团的孔隙结构,从而改善了生球及成品球质量。相比单独添加1.75%的膨润土球团,配加0.05%的有机粘结剂使膨润土用量降低至0.8%,由于有机粘结剂使小颗粒团聚成较大的颗粒,使得生球的孔隙率从16.68%提高到23.15%,球团爆裂温度从370 ℃提高到500 ℃;且预热过程球团的氧化率从67.48%提高到79.08%,球团均匀氧化避免了球团焙烧时形成双层结构;同时焙烧球孔隙率从12.33%提高到16.83%,使得球团还原度从56.8%提高到69.7%。有机粘结剂部分取代膨润土成功解决了细粒磁铁精矿球团孔隙率低导致的爆裂温度低、氧化速度慢、还原性能差等问题。     

粘结剂对某高铁尾矿含碳球团强度的影响

CMC、糖浆、淀粉、膨润土、水玻璃、标准水泥等单一及复合粘结剂对某高铁尾矿压球球团强度的影响。结果表明, CMC、膨润土为粘结剂时生球效果较佳, 落下次数大于4次, 湿球抗压大于40 N, 干球抗压大于180 N; 糖浆作为粘结剂时能显著提高球团干球强度, 其落下次数大于20次, 抗压强度达到730 N; 高温强度试验表明, 球团强度在焙烧初期急速下降, 焙烧后期随着烧结现象的发生和金属铁的生成, 球团强度逐渐增强; 球团孔隙率测定试验表明, 在焙烧初期球团孔隙率迅速增大, 在焙烧5 min时达到最大, 超过50%; 最终确定0.4%CMC和8%膨润土为该矿的最佳粘结剂配比组合, 在此条件上压球, 并将球团矿直接还原磁选, 可得到全铁品位95.64%, 回收率88.42%的直接还原铁。     

建平膨润土制备复合球团黏结剂试验研究

以建平膨润土为原料,通过对有机黏结剂类型、配入量、挤压次数、挤压方法的考察,确定了制备复合球团黏结剂的最佳工艺条件。氧化球团造球实验结果表明,当复合球团黏结剂配入量为0.8%时,球团落下强度为5.3次/0.5米,爆裂温度为470℃,生球抗压强度为12.73 N/个。各项指标均满足产品质量要求。     

钒钛磁铁矿冷压含碳球团的粘结剂选择

为了提高钒钛磁铁矿冷压含碳球团的强度, 选用膨润土、糖浆及玉米面作粘结剂, 对比了3种粘结剂对球团性能的影响, 从而确定适合转底炉工艺的较优粘结剂及最佳配加量。结果表明: 膨润土加入量超过6%时, 制备球团性能能够达到转底炉工艺要求, 但导致球团内铁品位降低程度较大;添加糖浆作粘结剂时, 在实验研究范围内, 球团性能尚未达到工艺要求, 且存在压球过程中脱模困难问题;而选用玉米面作粘结剂制备球团时各方面都能达到工艺要求。玉米面(含量2.5%)加入到浓度为4%的NaOH溶液中发酵15 min左右, 所得球团的湿球落下强度为4.8次, 湿球抗压强度为55.1 N, 干球落下强度为24.8次, 干球抗压强度为648.1 N, 湿球爆裂温度为400 ℃, 满足转底炉生产的各项指标。     

提高程潮球团生球爆裂温度的研究

根据程潮球团厂的原料条件,对单配膨润土、有机粘结剂及二者混合使用时,球团矿质量进行了研究.研究表明:添加1.5％膨润土 A和0.05％有机粘结剂Ⅱ时,生球落下强度＞6次/0.5 m、抗压强度＞10.0 N/个,其爆裂温度≥600℃,生成球团矿抗压＞2 500 N/个.     

提纯膨润土制备复合黏结剂用于生产球团试验

为降低以磁铁矿粉为原料制备球团时黏结剂膨润土的添加量,探索低品位膨润土在球团工业中的应用,以朝阳某旋流器提纯后膨润土与有机黏结剂CMC进行复配为复合黏结剂,考察添加复合黏结剂对磁铁矿粉制备生球质量的影响。结果表明,在φ150 mm和φ75 mm两级旋流器串联,分级压力分别为0.1 MPa和0.2 MPa的条件下,膨润土原土蒙脱石含量从60.25%富集到81.04%,产率为60.93%、回收率为81.95%。以CMC配入量为提纯后膨润土质量的3%、螺旋挤压次数为3次时制得的复合黏结剂制备球团,可使球团中黏结剂的配比降低到0.8%,在此配比条件下制备的生球落下强度为5.2次,爆裂温度为475℃、生球抗压强度为12.85 N/个,满足球团性能要求。采用复合黏结剂制备球团有利于后续工艺的节能降耗,是未来球团工业发展的趋势之一。     

改性复合黏结剂制备磁铁矿氧化球团研究

为了降低铁精矿球团生产中膨润土的添加量,提高球团铁品位的同时满足生产对生球强度和预热、焙烧球强度的要求,通过向膨润土中添加适量的CMC和醋酸钠对膨润土进行改性,以生球、预热球和焙烧球的强度为依据,研究了制备CMC复合黏结剂和改性CMC复合黏结剂需掺加CMC和醋酸钠的量。结果表明,采用向膨润土中添加0.9%的CMC和0.5%的醋酸钠所制得改性CMC复合黏结剂,可在保证生球、预热球及焙烧球强度的前提下,将球团生产的黏结剂用量从1.6%降低至1.2%,对应的生球落下强度为4.1次、抗压强度为22.12 N/个,预热球的抗压强度为532 N/个,焙烧球抗压强度为3 444 N/个。     

攀枝花微细粒级钛精矿冷固结成型实验研究

以PVA (聚乙烯醇)作为黏结剂,微细粒级钛精矿作为原料,考察了不同黏结剂用量、成型压力和水分含量对微细粒级钛精矿冷固结压力成型生球团机械性能的影响.结果表明:随着黏结剂用量增多,生球团的落下强度和抗压强度越好;成型压力在9MPa时,生球团的抗压强度最优,成型压力在7MPa时,生球团的落下强度最优;水分含量为6％时,生球团的抗压强度和落下强度均达到最优值.综合考虑造球成本,得出微细粒级钛精矿成型工艺最优参数为黏结剂用量0.25％、成型压力7MPa、水分含量6％,所制备的微细粒级钛精矿生球团的抗压强度可达66.88N/球,生球落下强度可达32.8次/球.     

粘结剂在转炉造渣剂中的应用研究

以转炉除尘灰和氧化铁皮为原料,膨润土、氧化钙和水玻璃作为粘结剂制备了转炉造渣剂,研究了粘结剂种类对转炉造渣剂强度的影响。结果表明,膨润土和氧化钙单独作为粘结剂使用时,试样的生球落下强度较高,但干球抗压强度无法满足生产指标;水玻璃单独作为粘结剂使用时,试样的干球抗压强度较高,但生球落下强度较低,加入量超过原料质量的7%时方可满足生产需求;三者混合使用时,采用正交实验确定了可满足生产指标的最优配比,即膨润土、氧化钙和水玻璃加入量分别为原料质量的4%、7%和3%,此时制备的转炉造渣剂性能好,生球落下强度为3.7次,干球抗压强度为9.89 MPa。     

印尼某海砂矿氧化性球团制备试验研究

针对印尼海砂矿, 采用有机粘结剂和膨润土复合的方式进行造球。试验表明, 造球压力10 MPa、水分10%、矿粉粒度0.10~0.15 mm、有机粘结剂0.5%、膨润土1%条件下, 即能获得较好的生球质量, 该造球方法大大降低了膨润土使用量, 并降低了对造球用矿粉粒度的要求。焙烧试验表明, 球团在预热温度950 ℃, 预热时间30 min的情况下, 能获得较高强度的抗压强度; 焙烧温度1 220 ℃, 焙烧时间20 min时, 能得到较好的焙烧效果, 升高焙烧温度或延长焙烧时间, 球团均出现黏结现象。     

含铁添加剂代替膨润土对球团矿性能的影响

以某钢厂使用的2种磁铁精粉为原料,分别配加一定比例优等成球性的含铁添加剂代替膨润土,探究含铁添加剂对生球性能、预热球强度及焙烧球强度、还原性和还原膨胀性的影响。结果表明,随着含铁添加剂配比增加,生球抗压和落下强度明显提高,爆裂温度逐渐下降,该添加剂适宜配比为6%~8%,在此区间内,生球落下强度大于4次/(0.5 m),抗压强度大于10 N/个,生球爆裂温度大于600 ℃,焙烧球强度大于2000 N/个,均满足生产要求。显微观察发现,随着含铁添加剂配比增加,球团显微结构中大片Fe2O3晶体区域逐渐变小,焙烧球晶桥连接受阻、晶粒互连程度降低、连晶面积减小,晶体间均匀细小的孔隙逐渐聚集、变大。添加剂配比从4%增加到10%,焙烧球强度从2425.5 N/个降到1890.6 N/个,球团矿还原度从71.46%提高到76.04%,还原膨胀率由11.3%降低到8.1%。Factsage7.1热力学计算结果表明,添加剂配比增加会使球团矿液相生成温度提高,液相生成量减少,当焙烧温度低于1300 ℃时,液相生成量在生产允许范围之内(约低于5%)。     

某钢铁厂除尘灰强化造球试验研究

将某钢铁厂的4种除尘灰根据现场实际产灰情况配成混合灰,通过在母球长大阶段喷洒按中南大学专利技术制备的纤维化膨润土矿浆进行强化造球,并与常规造球进行对比。试验结果表明：对于普通膨润土用量为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的各种母球,强化造球均能显著改善球团性能。以普通膨润土用量为2.0%的母球为例,此时所得强化球团与常规球团相比,膨润土总用量仅增加0.05个百分点,而生球的落下强度和抗压强度可分别从18.3次和19.2 N/个提高到21.2次和21.7 N/个、爆裂温度可从240 ℃提高到274 ℃,干球的抗压强度可从68 N/个提高到76 N/个、粉化率可从0.78%降低到0.51%,从而很好地满足转底炉还原工艺对球团质量的高要求。