【導(dǎo)讀】四川德勝鋼鐵集團(tuán)公司釩鈦磁鐵精礦。鏈篦機(jī)－回轉(zhuǎn)窯氧化球團(tuán)試驗(yàn)研究。首鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司。范曉慧甘敏陳許玲袁禮順。姜濤李光輝白國(guó)華郭宇峰。楊永斌李騫張?jiān)S柱成。許斌朱忠平黃云松曾金林。王海波尹亮李曦周陽(yáng)

　　

【正文】 壓強(qiáng)度大于 10N/個(gè)， 生球質(zhì)量滿(mǎn)足 生產(chǎn) 要求。 因此，膨潤(rùn)土 A 和膨潤(rùn)土 B 的適宜用量都為 %。 （ 2） 不論是 膨潤(rùn)土 A 還是膨潤(rùn)土 B，適宜的造球時(shí)間都為 12min 左右，而適宜的生球水分都為 %左右。 （ 3）高壓輥磨對(duì)釩鈦磁鐵礦性能和造球的影響規(guī)律： ① 隨著高 壓輥磨次數(shù)的增加，釩鈦磁鐵精礦 的粒級(jí)含量增加，比表面積增大， 當(dāng)輥磨 4 次時(shí)，釩鈦磁鐵精礦的比表面積達(dá)到 1555cm2/g，而 80%，基本能滿(mǎn)足鐵礦造球的要求 。 ② 造球試驗(yàn)結(jié)果表明， 隨著輥磨次數(shù)（ 含量）的增加，生球水分有降低的趨勢(shì)，落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大，爆裂溫度呈下降趨勢(shì)，但當(dāng)輥磨次數(shù)不超過(guò) 4 次時(shí)，生球爆裂溫度能保證大于 450℃ 。 因此，對(duì)于造球來(lái)說(shuō)，在輥磨次數(shù)以 4 次（ %）為宜，此時(shí)生球的強(qiáng)度得到較大程度的提高。 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 23 （ 4） 在輥磨次數(shù)為 4 次（ 含量 %）時(shí)，相比不輥磨，膨潤(rùn)土的用量可從 %降低到 %；高壓輥磨對(duì)造球適宜參數(shù)的影響不大 。 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 24 第 4 章 管爐試驗(yàn) 預(yù)熱、焙燒參數(shù)試驗(yàn) （ 1） 膨潤(rùn)土 A 方案 在膨潤(rùn)土 A 用量為 %的條件下，研究了 熱工制度 對(duì)釩鈦磁鐵精礦預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響，結(jié)果見(jiàn)表 41。 表 41 熱工制度對(duì)預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響（膨潤(rùn)土 %） 預(yù)熱溫度 /℃ 預(yù)熱時(shí)間/min 焙燒溫度 /℃ 焙燒時(shí)間/min 預(yù)熱球強(qiáng)度/N個(gè) 1 焙燒球強(qiáng)度/N個(gè) 1 920 10 1250 12 509 833 15 512 1842 525 2081 20 521 2646 920 20 1250 12 521 2646 950 542 2657 980 546 2659 920 20 1220 12 521 2346 1250 2646 1280 3626 920 20 1250 8 521 2626 12 2646 16 2653 由表 41 可知： 1）隨著預(yù)熱時(shí)間的 延 長(zhǎng) ，預(yù)熱球強(qiáng)度略有增加，而焙燒球強(qiáng)度顯著增加 。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間為 10min 時(shí)，焙燒球強(qiáng)度只有 833N/個(gè)， 從壓碎的球團(tuán)斷面，焙燒球呈雙層結(jié)構(gòu)，可能是球團(tuán)內(nèi)部來(lái)不及氧化而造成的。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng)到 20min時(shí)，焙燒球強(qiáng)度提高到 2646 N/個(gè) ，達(dá)到大于 2500 N/個(gè) 的要求。因此，適宜的預(yù)熱時(shí)間為 20min。 2）隨著預(yù)熱溫度的提高，預(yù)熱球強(qiáng)度和焙燒球強(qiáng)度都略有增加，當(dāng)預(yù)熱溫度為 920℃時(shí)，預(yù)熱球強(qiáng)度就能達(dá)到 521 N/個(gè) ，焙燒球強(qiáng)度也有 2646 N/個(gè) 。因此，適宜的預(yù)熱溫度為 920℃。 3）隨著焙燒溫度的提高，焙 燒球強(qiáng)度有明顯增加，當(dāng)焙燒溫度從 1220℃提四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 25 高到 1280℃時(shí)，焙燒球強(qiáng)度由 2346 N/個(gè) 提高到 3626 N/個(gè) ，在 焙燒溫度 1250℃時(shí)，焙燒強(qiáng)度達(dá)到 2646N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。因此，適宜的焙燒溫度為 1250℃。 4）隨著焙燒時(shí)間的延長(zhǎng)，焙燒球強(qiáng)度略有增加，當(dāng)焙燒時(shí)間為 8min 時(shí)，焙燒球強(qiáng)度為 2626 N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。因此，適宜的焙燒時(shí)間為8min。 （ 2） 膨潤(rùn)土 B 方案 在膨潤(rùn)土 B 用量為 %的條件下，研究了 熱工制度 對(duì)釩鈦磁鐵精礦預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響，結(jié)果見(jiàn) 表 42。 表 42 熱工制度對(duì)預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響（膨潤(rùn)土 %） 預(yù)熱溫度 /℃ 預(yù)熱時(shí)間/min 焙燒溫度 /℃ 焙燒時(shí)間/min 預(yù)熱球強(qiáng)度/N個(gè) 1 焙燒球強(qiáng)度/N個(gè) 1 950 15 1250 12 519 2073 527 2826 20 565 3073 920 1250 12 527 2425 950 527 2826 980 620 2830 950 1220 12 527 2656 1250 2826 1280 2838 950 1220 12 2656 16 2782 由表 42 可知： 1) 隨著預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，預(yù)熱球強(qiáng)度略有增加，而焙燒球強(qiáng)度顯著增加，當(dāng)預(yù)熱時(shí)間為 15min 時(shí)，焙燒球強(qiáng)度只有 2073N/個(gè)，當(dāng)預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng)到 時(shí)，焙燒強(qiáng)度達(dá)到 2826N/個(gè)，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè)的要求。因此，適宜的預(yù)熱時(shí)間為 。 2）隨著預(yù)熱溫度的提高，預(yù)熱球強(qiáng)度和焙燒球強(qiáng)度都有增加，當(dāng)預(yù)熱溫度從 920℃提高到 950℃時(shí)，預(yù)熱球強(qiáng)度基本沒(méi)有變化都為 527 N/個(gè) ，而焙燒球強(qiáng)度由 2425 N/個(gè) 增大到 2826 N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求； 當(dāng)預(yù)熱溫度從950℃提高到 980℃時(shí)，預(yù)熱球強(qiáng)度由 527 N/個(gè) 增大到 620 N/個(gè) ， 而焙燒球強(qiáng)度變化不大 。因此，適宜的預(yù)熱溫度為 950℃。 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 26 3）隨著焙燒溫度的提高，焙燒球強(qiáng)度增加，而 焙燒溫度 1220℃時(shí)，焙燒強(qiáng)度達(dá)到 2656 N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。因此，適宜的焙燒溫度為 1220℃。 4）隨著焙燒時(shí)間的延長(zhǎng)，焙燒球強(qiáng)度略有增加，而當(dāng)焙燒時(shí)間為 12min 時(shí)，焙燒球強(qiáng)度為 2656N/個(gè) 。因此，適 宜的焙燒時(shí)間為 12min。 膨潤(rùn)土用量對(duì) 預(yù)熱 焙燒 的 影響 在 950℃ 預(yù)熱 、 1220℃ 焙燒 12min 的 條件 下 ，研究了 膨潤(rùn)土用量對(duì)預(yù)熱球和焙燒球 強(qiáng)度的影響 ，結(jié)果 見(jiàn)表 43 和圖 41。 可知，隨著膨潤(rùn)土用量從%增加到 %，預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度增加較為明顯，而當(dāng)膨潤(rùn)土用量從 %增加到 %，球團(tuán)強(qiáng)度增幅放緩。當(dāng)膨潤(rùn)土用量為 %時(shí)，焙燒球強(qiáng)度達(dá)到2656N/個(gè) ， 滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 表 43 膨潤(rùn)土用量對(duì) 球團(tuán) 預(yù)熱焙燒強(qiáng)度的影響 膨潤(rùn)土用量 /% 預(yù)熱球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 焙燒球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 394 2045 407 2347 527 2656 558 2659 1 .5 0 1 .7 5 2 .0 0 2 .2 5 2 .5 0360400440480520560 預(yù)熱球強(qiáng)度 焙燒球強(qiáng)度膨潤(rùn)土用量/%預(yù)熱球強(qiáng)度/N192020802240240025602720焙燒球強(qiáng)度/N 圖 41 膨潤(rùn)土用量對(duì) 球團(tuán) 預(yù)熱焙燒強(qiáng)度的影響 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 27 高壓輥磨預(yù)處理對(duì)預(yù)熱焙燒的影響 在配加膨潤(rùn)土 B、輥磨次數(shù)為 4 次（ 含量 %）條件下，研究了高壓輥磨對(duì) 球團(tuán)預(yù)熱焙燒的影響，結(jié)果如表 44 所示?？芍? 1) 在相同的預(yù)熱條件下，高壓輥磨預(yù)處理可提高預(yù)熱球的強(qiáng)度； 2）在相同的焙燒制度下，經(jīng)過(guò)高壓輥磨預(yù)處理的焙燒 球強(qiáng)度有所降低，主要原因可能是由于高壓輥磨使得球團(tuán)結(jié)構(gòu)更為致密而增加了氧化的難度。 表 44 高壓輥磨 對(duì)預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響 是否潤(rùn)磨 膨潤(rùn)土用量 /% 預(yù)熱球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 焙燒球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 否 407 2347 是 705 2292 否 527 2656 是 813 2445 注： 950℃預(yù)熱 、 1220℃焙燒 12min 研究了高壓輥磨條件下，預(yù)熱和焙燒條件對(duì)預(yù)熱球強(qiáng)度和焙燒球強(qiáng)度的影響，見(jiàn)表 45?？芍?隨著預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，預(yù)熱球 強(qiáng)度 和 焙燒球強(qiáng)度顯著增加，當(dāng)預(yù)熱時(shí)間 從 延長(zhǎng)到 25min 時(shí)，焙燒球強(qiáng)度 由 2292N/個(gè) 增大到 2844N/個(gè)， 滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。而 隨著焙燒時(shí)間的延長(zhǎng)，焙燒球強(qiáng)度有所提高，當(dāng)焙燒時(shí)間由 12min 延長(zhǎng)至 14min 時(shí)，在膨潤(rùn)土用量為 %的條件下，焙燒球強(qiáng)度由 2445N/個(gè) 增大到 2586N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。 表 44 高壓輥磨條件下預(yù)熱和焙燒條件 對(duì)預(yù)熱球、焙燒球強(qiáng)度的影響 膨潤(rùn)土用量 /% 預(yù)熱溫度 /℃ 預(yù)熱時(shí)間/min 焙燒溫度 /℃ 焙燒時(shí)間/min 預(yù)熱球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 焙燒球強(qiáng)度 /N個(gè) 1 950 1220 12 705 2292 950 1220 12 820 2365 950 1220 12 1186 2844 950 1220 14 820 2466 950 1220 12 813 2445 950 1220 14 876 2586 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 28 注：預(yù)熱溫度 950℃、焙燒溫度 1220℃ 因此，延長(zhǎng)預(yù)熱和焙燒的時(shí)間，特 別是延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間，由于增加了球團(tuán)的氧化時(shí)間，焙燒球的強(qiáng)度得到提高，綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，預(yù)熱時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使得鏈篦機(jī)機(jī)速太低而影響產(chǎn)量，因此采用高壓輥磨的工藝，應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)熱和焙燒的時(shí)間，適宜的預(yù)熱、焙燒條件為： 預(yù)熱溫度 950℃ 、預(yù)熱時(shí)間 20min，焙燒溫度 1220℃ 、焙燒時(shí)間 14min。 小結(jié) （ 1） 配加 %膨潤(rùn)土 A 條件下，球團(tuán)的適宜熱工制度為： 預(yù)熱溫度 920℃ 、預(yù)熱時(shí)間 20min，焙燒溫度 1250℃ 、焙燒時(shí)間 8min。 配加 %膨潤(rùn)土 B 條件下，球團(tuán)的適宜熱工制度為： 預(yù)熱溫度 950℃、預(yù)熱時(shí)間 ，焙燒溫度 1220℃、焙燒時(shí)間 12min。相比較而言，膨潤(rùn)土 B 所需的預(yù)熱時(shí)間稍短，而焙燒溫度也更低。 （ 2） 膨潤(rùn)土用量對(duì)預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度的影響表明， 預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度都是隨著膨潤(rùn)土用量的提高先明顯增加，后增幅趨于平緩。當(dāng)膨潤(rùn)土用量從 %提高到 %時(shí)，焙燒球強(qiáng)度由 2045N/個(gè) 增大到 2656N/個(gè) ，滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè)的要求。 （ 3）當(dāng)采用高壓輥磨預(yù)處理工藝， 相比未高壓輥磨處理，預(yù)熱球強(qiáng)度提高，但焙燒球強(qiáng)度有所降低。需適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)熱和焙燒的時(shí)間以提高焙燒球的強(qiáng)度， 適宜的熱工制度為： 預(yù)熱 溫度 950℃ 、預(yù)熱時(shí)間 20min，焙燒溫度 1220℃ 、焙燒時(shí)間 14min。在適宜的熱工制度下，當(dāng)膨潤(rùn)土用量為 %時(shí)，焙燒球強(qiáng)度為 2586N/個(gè)， 滿(mǎn)足大于 2500 N/個(gè) 的要求。 四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研究 中南大學(xué)燒結(jié)球團(tuán)研究所 29 第 5 章 擴(kuò)大試驗(yàn) 在小型管爐試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行鏈篦機(jī) — 回轉(zhuǎn)窯擴(kuò)大試驗(yàn)，試驗(yàn)在 配加 %膨潤(rùn)土 B 的條件下進(jìn)行。 干燥工藝參數(shù) 試驗(yàn) 鏈篦機(jī)中球團(tuán)干燥工藝采用鼓風(fēng)和抽風(fēng)相結(jié)合，即先鼓風(fēng)干燥，再抽風(fēng)干燥。先鼓風(fēng)干燥可使下層球團(tuán)加熱到露點(diǎn)以上的溫度，避免向下抽風(fēng)時(shí)由于水分冷凝出現(xiàn)過(guò)濕層，同時(shí)在向上鼓風(fēng)時(shí)，下層球會(huì)失去部分水分， 因而 有利于避免 下層球團(tuán)爆裂。 鼓風(fēng)溫度 、 風(fēng)速 和時(shí)間 試驗(yàn) 研究了鼓風(fēng)干燥 條件對(duì)球團(tuán)干燥和預(yù)熱 的影響，結(jié)果見(jiàn)表 51。 可知，隨著鼓風(fēng)溫度 、鼓風(fēng)風(fēng)速和鼓風(fēng)時(shí)間的升高， 球團(tuán)裂紋率 增加 ， 預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度降低，AC 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)均大于 95%， 球團(tuán)無(wú)明顯的爆裂現(xiàn)象。 適宜的鼓風(fēng)條件為： 鼓風(fēng) 溫度 250℃ ， 風(fēng)速 ，時(shí)間 2min。 表 51 鼓風(fēng)溫度、風(fēng)速 和時(shí)間 對(duì)球團(tuán)干燥 和預(yù)熱 的影響 鼓風(fēng)溫度 /℃ 鼓風(fēng)風(fēng)速 / ms 1 鼓風(fēng) 時(shí)間 / min 裂紋率 /% 爆裂 情況 預(yù)熱球強(qiáng)度 / N 個(gè) 1 預(yù)熱球 AC 轉(zhuǎn)鼓指 數(shù) /% 250 2 7 不爆 853 300 23 不爆 701 250 2 7 不爆 853 38 不爆 696 250 2 7 不爆 853 3 10 不爆 865 注： 料層厚度為 180mm， 抽風(fēng) 350℃、 5min、 ；預(yù)熱 950℃、 、 。 抽風(fēng)溫度、風(fēng)速 和時(shí)間試驗(yàn) 研究了 抽風(fēng) 干燥 條件對(duì)球團(tuán)干燥 的影響 ， 結(jié)果見(jiàn)表 52。 可知，隨著抽風(fēng) 溫度 、風(fēng)速和時(shí)間的升高， 球團(tuán)裂紋率 增加 ， 預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度降低， AC 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)均大于 95%， 球團(tuán)無(wú)明顯的爆裂現(xiàn)象 。適宜的抽風(fēng)條件為： 抽 風(fēng) 溫度 350℃ ， 風(fēng)四川德勝釩鈦磁鐵精礦氧化球團(tuán)的試驗(yàn)研