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2 0 0 2 年8 月钢铁研究第4 期 总第1 2 7 期 竖坚婴 笠逊竺殛量型坐 墅幽带式烧结机焙烧的酸性球团矿矿物组成及结构陈耀明朱德庆扬永斌庄剑呜 中南大学肖力华陈文中曾新中田发超罗贞建丁F D 牛A 涟源钢铁集团公司摘要研究了涟钢加m 2 带式烧结机上试生产的酸性球圃矿的矿物组成和结构。该厂酸性球团矿以如q 和№哂的再结晶固结为主，呈交织结构，强度高，是一种可与高碱度烧结矿搭配使用的优良炉料。关键词带式烧结机酸性球团矿物组成显微结构刚ⅢD YO NM 田咂疆U La a M p 0 s r n o NA N DM I 卫0 蜘限I 】C n 服Eo FA C mP E I ．I 脚R 咖o NS 唧R 咖斟P I 。A N T 删[ A Lc k lY a 锄扫l g 动u 隗q ．喵Y a n gY 抽圳n 压血n g 正删证唱 c 廿l h a ls o u t } IU 血∞i t y ‰m 岫C l 埘I W 棚对哪酗唱Ⅺd 哪砸釉F a d l a oh | o 珏咖劬 H a i l y 咖I r 叩a n ds l e dc o 工p ．s ，瑚p 豳T h hp a p e rs h 吐酋t h eT I 】i r 虹dc 0 I I l p 喇d 叽a n dI I l i a 嵋咖曲】I e0 f 撕dp e | 】￡tp r D Id u c e d 埘￡l la4 0m 2 妇3 t I 暑】棚a t I j 删y l J a ns 浏．‰p e l 】e f ，f o J Ⅱ州埘坷yb ，r 出c 倒枷如l。fr e c r y s t 日“a e dF b qa n d F b 吗，h a da i l 哇e r l o c k i n g t 嘲u 陀0 f I I l i 眦试g r a i 鹏帅da } l i 曲s h ∞g 【h ．1 1 l i s b n do fp e Ⅱd i sa 伊0 d 帆h L l r d c n l or 岫№hw i t h 蛐出b a s 证畸醯呲盯i n t b eb l a s t f 曲l a c e ．K e y w o r d ss i I 灯s t r a n d 耐d k t 商r 盯a lc 。m 刚d ∞面盯孵咖躲l 前言钢铁生产实践表明，高碱度烧结矿配加酸性球团矿是合理的高炉炉料结构。为了解决酸性炉料的稳定供给，中南大学与涟钢台作开发“酸性球团矿烧结机焙烧新工艺”。并于2 0 0 0 年6 月进行了生产酸性球团矿工业试验，试验取得了良好的技术经济指标，酸性球团矿转鼓指数高达7 2 ％～7 5 ％。这对于那些高铁低硅原料及老厂需要改造的单位探索了一条再生产的新途径。为了进一步了解该工艺生产的酸性球团的固结机理，特对该产品进行矿相鉴定及分析。2 原料性能2 ．1 原料性能及配料比此次工业生产酸性球团矿采用的原料为国联系人陈耀明．工程师，长沙市 4 1 0 吨3 中南大学烧结球团研究所内精矿4 0 ％，印度精矿6 0 ％，另加返矿l O ％，膨润土1 ．5 ％，煤粉3 ．5 ％。原料的物化性能见表1 、表2 、表3 、表4 。表1 铁矿化学成分％仃eF 田s 她c a 0 邺他qsR国内精矿6 42 7印度精矿6 69 92 I ．嘶4 ．“3 ．4 0I ．“0 ．6 70 ．∞0 ．7 72 4 ．6 54 ．珂09 90 ．3 3O1 00 ．0 2 402 3返矿6 1 ．6 21 4 ．9 65 ．％2 柏1 ．2 31 ．1 60 ．0 4 80 ．7 55 万方数据 表3 无烟煤粉工业分析和灰份化学成分％3 ．2 显微结构及分析项H三些坌堑墨竺s r生堕生 坠些 些 生 鲤些鱼音量6 ．3 57 8 ．4 91 5 ．1 61 0 ．2 32 ．0 47 ．8 3 0 ．7 5 0 ．5 83 ．9 6O6 9印度精矿2 ．4 51 37 08 ．1 02 0 ．7 05 5 ．0 5国内精矿12 52 ．5 5l7 51 3 ．7 08 0 ．7 s2 ．2 工艺流程一次配料一一次混台一圆盘造球一二次配料一二次混合一布料一干燥一点火一焙烧一筛分一冷却 1 圆盘造球造球是在规格为帖0 0 0 m m 的圆盘造球机上进行的。生球水份为7 ％一8 ％，生球粒度控制在8 一1 6n n ；经二次圆筒混合机混合后．生球粒度除少数发生变化外，大部分变化不显著，即混煤机对生球影响不大。 2 生球干燥生球干燥是利用带式冷却机排出的热废气返回干燥段，充分利用余热进行干燥的，干燥温度常为1 5 0 ～2 0 0 ℃。 3 点火点火温度为l1 0 0o c ，点火时间为3 面n 。 4 球团焙烧球团焙烧是在涟钢4 0 矗烧结机上进行的，试验前，烧结机进行了部分改造。 5 球团矿冷却焙烧后的球团矿是在带式冷却机上进行抽风冷却。 6 转鼓强度测定本次试验采用c B 3 2 0 9 8 7 标准，转鼓内径为l0 0 0 m m ，宽5 0 0r m 。根据试样量多少，内有可调节装置。转速2 5 “m ．m 转动2 0 0 转。 7 球团矿抗压强度采用I s 0 4 7 0 0 检测方法进行，压力机最大压力1 0 ‘N ，压杆加压速度1 5 5 m I I l ，越n 试样粒度为l o ～1 5 I l l i n ，每次取样6 0 个球团矿测定，取平均值作检测指标。3 酸性球团矿矿物组成与结构3 ．1 矿物组成在4 0o 带式烧结机上进行工业生产所获的酸性球团矿，通过偏光显微镜鉴定及扫描电镜证实，其矿物组成为磁铁矿4 5 ．4 ％、赤铁矿3 8 ．6 ％、硅酸钙o ．8 ％、钙铁橄榄石4 ．4 ％、铁檄揽石O ．6 ％、辉石】．3 ％、玻璃质8 ．5 ％。6 酸性球团矿大多成单个球，粘结成块的球较少。单个球明显分层状 见图1 。外层为氧化带，基本上是F b 仉再结晶互连 见图2 ，少量的F b0 4 再结晶呈颗粒状。由于F b q 的反射率较高，故外层呈现坚固的亮带。这是因为球团冷却时，外层氧化性气氛容易渗透所致。图2 酸性球团矿外层f b 地再结昌中层为过渡带，基本上是F b q 和F 白q 再结晶的交织结构 觅图3 。玻璃质，钙铁橄榄石填充在铁矿物间隙中，加强了球团矿整体结构强度。少量硅酸钙呈竹叶状也基本上分布在球团矿中层。偶尔发现粒状辉石与铁矿物胶结在一起。内层属缺氧带．基本上是F b0 4 再结晶连接 见图4 。在孔洞周围有少量的F e 20 3 晶粒。钙铁橄榄石在这层分布较多，含钙量为3 ．2 5 ％，属低钙钙铁橄榄石 见图5 。镜下未发现骸晶状的 万方数据 图3 酸性球团矿中层№q 、隋0 ．交织结构图4 酸性球团矿内层F bo ．再结晶互连聃0 3 ，也无铁酸钙形成。更元贯穿性裂纹。球团矿属中孔厚壁结构，矿物之间晶桥连接较好，整体结构强度高。象这样的矿物组成和显微结构，球团矿冶金性能一般都很好。图5 钙铁撒榄石 棕灰色反光枷x球团基本上是单个球 8 一1 6r 一 ，只有少量粘结，小孔、中孔多，大孔少，孔隙率为2 7 ．3 ％，球团抗压强度为l9 0 0 N ，个，球团转鼓可达7 2 ％一7 5 ％。从微观上看，酸性球团与小球烧结矿在矿物组成上也有较大的差异小球烧结矿矿物组成为磁铁矿6 5 ．2 ％，赤铁矿6 ．1 ％，硅酸钙O ．6 5 ％，辉石0 ．6 ％，钙铁橄榄石5 ．8 ％，铁橄榄石6 ．2 5 ％，玻璃质1 5 ，2 ％。与前面的酸性球团矿矿物组成相比，酸性小球烧结矿的磁铁矿多了2 0 ％以上，赤铁矿少了3 2 ．5 ％，铁橄榄石多了5 ．6 5 ％，玻璃质增加了6 ．7 ％，可见，酸性小球烧结矿是以液相粘结为主，而酸性球团矿则是以F 岛q 、F b0 4 再结晶固相固结为主，二者有明显的区别。再有，酸性球团矿是一种层次分明，球内F 岛q 、F b q 再结晶互连，内外一体，以中孔厚壁结构为主的高强度球团矿。而酸性小球烧结矿则无层次可分，烧成一块，大部分地方过熔，大孔薄壁结构较多。相比之下，此次工业试验，酸性球团矿质量优胜酸性小球烧结矿。4 酸性球团矿与酸性小球烧结矿的比较5 结语针对相同的原料及其配比，在生产酸性球团的同时，也进行了酸性小球烧结的工业试验。从宏观上看，酸性小球烧结基本上成块状，互相粘结一起，单个的小球很少 小球5 ～8m m 。孔多而大，孔隙率为3 2 ．5 ％，产品似烧结矿形状。转鼓强度为5 6 ％一5 7 ％。看起来，这种物料不适宜小球烧结。生产酸性球团矿克服了以上不足，酸性 1 在带式烧结机上焙烧酸性球团是～种新工艺，成品球团矿的矿物组成和显微结构优良。 2 酸性球团矿是以F b q 和F b0 l 再结晶作为固结机理。球团矿具有较高的结构强度，能满足高炉冶炼要求。 收稿日期2 0 0 1 一l l 一2 2 1 万方数据
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