赤鐵礦對氧化球團性能的影響研究

　　要: 由于環境保護和高鐵品位冶煉生產的需要，提高球團礦配比已經成為高爐冶煉的趨勢。本文選取赤鐵礦作為研究對象，探究不同配比( 5%、10%、15%) 赤鐵礦的加入對氧化球團生球落下強度與抗壓強度、焙燒球抗壓強度、焙燒球還原膨脹率、焙燒球還原性、焙燒球軟化熔滴性能的影響。

　　本文源自科技風 發表時間：2021-03-10《科技風》(半月刊)創刊于1988年，是經科技部和國家新聞出版總署批準的大型綜合類科技期刊。成立至今，經過幾十年發展，現設有北京、石家莊兩個運營中心，業務范圍涵蓋期刊出版、網絡傳播、公關咨詢、講座培訓、出版服務等多個領域，聚合了大批相關領域的專家學者及一線專業工作人員，特別是在教育科技、科學學科和汽車科技領域有著廣泛影響。

　　關鍵詞: 赤鐵礦; 氧化球團; 冶金性能

　　1 緒論

　　我國鋼鐵行業經過幾十年的發展，現在正向煉鐵精煉、節能減排、保護環境綜合性發展。氧化球團在煉鐵強度、性能、環保方面都具有明顯優勢，已經發展成為常用煉鐵原料，并且，優化球團礦煉鐵配比是當前煉鐵技術重點研究課題。球團礦的主要成分是磁鐵礦，但由于磁鐵礦儲量急劇減少，且價格偏貴。而赤鐵礦儲量豐富，價格低廉，可有效降低球團礦煉鐵成本，充分利用儲量資源。因此，在球團礦中適當配比赤鐵礦是煉鐵技術重要研究方向。研究在球團礦主要成分磁鐵礦中如何配比赤鐵礦，對煉鐵過程中的氧化球團生球落下強度與抗壓強度、焙燒球抗壓強度、焙燒球還原膨脹率、焙燒球還原性、焙燒球軟化熔滴性能影響程度，可有效推進煉鐵技術理論發展與實踐進程。

　　2 試驗原料

　　試驗選用某鋼廠的磁鐵礦和赤鐵礦化學成分如表 1 所示。

　　3 試驗方案

　　試驗配比方案如表 2 所示。

　　4 試驗結果

　　4.1 赤鐵礦對生球落下強度與抗壓強度的影響

　　通過試驗數據統計整理，生球的落下強度與抗壓強度如圖 1 所示。隨赤鐵礦配比增加，球團礦落下強度變化不大，平均為 4. 5 次/0.5m; 抗壓強度變化明顯，由 10.1N/P 增強到 11.7N/P。

　　4.2 赤鐵礦對焙燒球抗壓強度的影響

　　通過試驗數據統計整理，焙燒球抗壓強度如圖 2 所示。隨赤鐵礦配比增加，當焙燒時間為 15 分鐘時，焙燒球抗壓強度急劇下降，由 2761N/P 下降到 2576N/P，當焙燒時間提升為 20 分鐘時，焙燒球抗壓強度變化不大，均在 2760N/P 左右，即延長焙燒時間可增強含赤鐵礦球團的抗壓強度。

　　4.3 赤鐵礦對焙燒球還原膨脹率的影響

　　首先，球團礦依次經過干燥( 500℃ ) 、預熱( 950℃ ) 和焙燒( 1250℃ ) ; 然后，將球團礦進行還原焙燒; 最后，通過水浸法測量球團在還原前后的體積，并根據測量的體積來計算焙燒球還原膨脹率。通過測定與計算結果如表 3 所示。

　　隨著赤鐵礦配比增加，球團還原膨脹率逐步上升，分別上升了 0.57%、2.54%、3.17%。綜合分析，盡管試驗中所測定與計算的球團膨脹率處于上升趨勢，但都處于較低水平，最高水平 13.56%也仍低于 15%，滿足煉鐵工藝要求。

　　4.4 赤鐵礦對焙燒球還原性的影響

　　試驗中不同配比方案對應的焙燒球還原度指數如圖 3 所示。隨著赤鐵礦配比增加，焙燒球還原度指數由 60.15%增加到了 62.63%。

　　4.5 赤鐵礦對焙燒球軟化熔滴性能的影響

　　赤鐵礦對焙燒球軟化熔滴性能的影響如圖 4 所示。在配比赤鐵礦后，熔融層區域明顯擴寬，滴落層區域縮窄，焙燒球軟化熔滴性能得到優化。

　　5 總結

　　( 1) 配比赤鐵礦可改善生球的抗壓強度，基本保持原落下強度水平。

　　( 2) 配比赤鐵礦后，焙燒球團抗壓強度下降，將焙燒時間延長 5 分鐘則基本與原性能相當，完全可以滿足煉鐵技術要求。

　　( 3) 配比赤鐵礦可改善球團還原膨脹率及還原性，進一步增強球團透氣性。

　　( 4) 配比赤鐵礦可擴寬熔融層區間，顯著改善焙燒球軟化熔滴性能。