球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝(編輯修改稿)
2025-01-16 19:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主要反應(yīng) ：鐵氧化物的結(jié)晶和再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大，形成晶橋，固相反應(yīng)形成低熔點(diǎn)化合物或共晶的熔化，形成部分液相，體積收縮，組織致密化。 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 20 ⑷ 均熱 ：溫度略低于焙燒溫度，保持一段時(shí)間，使晶粒進(jìn)一步長(zhǎng)大，提高晶橋強(qiáng)度，使球團(tuán)組織均勻化，消除內(nèi)部應(yīng)力。 ⑸冷卻 ：從 1000℃ 以上冷卻到運(yùn)輸皮帶可以承受的溫度。冷卻介質(zhì)為空氣。 球團(tuán)礦強(qiáng)度變化 生球抗壓強(qiáng)度 :12kg/球 干燥后生球抗壓強(qiáng)度 :810 kg/球 焙燒后球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度： 200kg/球 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 21 √球團(tuán)礦焙燒的五個(gè)階段 干燥、預(yù)熱、 焙燒、 均熱、冷卻 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 22 二、球團(tuán)的焙燒固結(jié)機(jī)理 √㈠磁鐵礦球團(tuán)的焙燒固結(jié)方式 （磁鐵精礦是生產(chǎn)球團(tuán)的主要原料） ① Fe2O3微晶鍵連接（晶橋連接） 磁鐵礦氧化形成赤鐵礦微晶鍵以及微晶長(zhǎng)大和再結(jié)晶。磁鐵礦在 200℃ 下便開(kāi)始氧化，從顆粒的表層開(kāi)始，由Fe3O4轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe2O3，生成的 Fe2O3微晶在相鄰的顆粒接觸處形成 “ 晶橋 ” ，新生的 Fe2O3微晶具有高度的遷移能力，促使它們結(jié)合在一起，形成微晶鍵，又叫 “ 晶橋 ” （圖 a）。當(dāng)溫度升到 600℃ 時(shí)，只要氧化氣氛充分，新生的晶鍵已有定的強(qiáng)度，使球團(tuán)礦一形成硬殼。 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 23 溫度繼續(xù)升高，在高溫下保持一段時(shí)問(wèn)，氧化從球團(tuán)礦表層向內(nèi)部推進(jìn)，就一個(gè)顆粒而言，氧化向中心擴(kuò)展，直到全部氧化成赤鐵礦。在高溫下，赤鐵礦微晶長(zhǎng)大并重新結(jié)晶，使顆粒結(jié)合成牢固的整體（圖b)。 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 24 ② Fe3O4的再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大 在缺乏氧氣的地方溫度達(dá)到一定的水平時(shí)，磁鐵礦顆粒也能夠通過(guò)擴(kuò)散產(chǎn)生 Fe3O4晶鍵連接，然后在更高的溫度下，發(fā)生 Fe3O4的再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大使磁鐵礦顆粒固結(jié)成一個(gè)整體，見(jiàn)圖 (c) ③液相固結(jié) 如果生產(chǎn)酸性球團(tuán)礦，在強(qiáng)氧化氣氛中，可能產(chǎn)生的液相為低熔點(diǎn)的脈石礦物或添加劑皂土等。在中性或弱還原性氣氛中焙燒，則磁鐵礦與脈石中 SiO2反應(yīng)，產(chǎn)生 FeOSiO2液相。兩顆礦粒被液相粘結(jié)起來(lái)（如圖 d）。 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 25 ㈡赤鐵礦球團(tuán)的焙燒固結(jié)方式： ① Fe2O3再結(jié)晶 較純的赤鐵精礦球團(tuán)在氧化氣氛中焙燒時(shí)，赤鐵礦晶粒在 900℃開(kāi)始再結(jié)晶，隨著溫度的升高，晶粒逐漸長(zhǎng)大，球團(tuán)強(qiáng)度將提高。但這是一種簡(jiǎn)單的再結(jié)晶過(guò)程，比磁鐵礦球團(tuán)固結(jié)要困難。因?yàn)榕c磁鐵礦球團(tuán)焙燒固結(jié)相比，赤鐵礦在氧化氣氛中不會(huì)氧化，不能放熱，不發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，其原子的活動(dòng)能力也比氧化新生成的赤鐵礦弱。赤鐵礦球團(tuán)的焙燒溫度都控制在 1300℃ 左右。 ② Fe3O4再結(jié)晶 在還原性氣氛中焙燒赤鐵礦生球時(shí)， Fe2O3將還原成 Fe3O4和 FeO ，加熱到 900℃ 后，產(chǎn)生 Fe3O4再結(jié)晶使球團(tuán)固結(jié)。 ③液相固結(jié) 用赤鐵礦粉生產(chǎn)熔劑性球團(tuán)礦時(shí)，氧化氣氛下，當(dāng)焙燒溫度達(dá)到600℃ 以后，就有鐵酸鈣等低熔點(diǎn)固相產(chǎn)物生成，溫度升高到 1300 ℃ 左右時(shí)，這些低熔點(diǎn)物質(zhì)相繼熔化，使礦粉顆粒潤(rùn)濕，在球團(tuán)冷卻時(shí)將其固結(jié)起來(lái)。 (SiO2含量較多或用赤鐵礦粉生產(chǎn)自熔性球團(tuán)時(shí)，則出現(xiàn) 2FeO178。SiO 2或 CaO178。Fe 2O3液相固結(jié)。 ) 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 26 三種焙燒球團(tuán)方法 ①豎爐 :一般為 8～ 10m2優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱效率高，缺點(diǎn)是溫度控制難，局部溫度易過(guò)高而易結(jié)塊，料層高易使球團(tuán)破損，故單爐規(guī)模很難大型化，適合中小企業(yè)。 ② 帶式焙燒機(jī) :能調(diào)整加熱焙燒制度，對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)、生球在高溫焙燒帶停留時(shí)間較帶式焙燒機(jī)長(zhǎng)，有助于獲得高強(qiáng)度產(chǎn)品，生產(chǎn)的球團(tuán)礦質(zhì)量好和粒度均勻。但因臺(tái)車和箅條在高溫運(yùn)行，需要耐熱鋼制造。它是大型球團(tuán)廠的主要焙燒設(shè)備。缺點(diǎn)是投資費(fèi)用大。 ③鏈篦機(jī) 回轉(zhuǎn)窯 :優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量均勻、節(jié)能、生產(chǎn)能力較大；缺點(diǎn)是易結(jié)圈、投資大。目前鏈箅機(jī) — 回轉(zhuǎn)窯的球團(tuán)礦占總產(chǎn)量的比例日益增多。 2023年 1月 16日星期一 王瑞祥 燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù) 27 豎爐 豎爐的
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