【正文】 優(yōu)等成球性 表 23 列 出了 釩鈦磁鐵 精礦的成球性能（包括最大分子水、最大毛細(xì)水、毛細(xì)水遷移速度和成球性指數(shù)）和 真密度，堆密度 。 表 22 釩鈦磁鐵精礦粒度組成 礦種 粒度組成 /% 比表面積 / cm2?g1 + ~ ~ 釩鈦磁鐵精礦 1032 釩鈦磁鐵精礦的成球性能和其他物理性能 在造球工藝一定的條件下，影響成球過程的主要因素是原料本身特性，特別是原料的成球性?？芍C鈦磁鐵精礦的粒度較粗 ， 的只有 %；且比表面積較低，只有 1032cm2/g?？芍?，釩鈦磁鐵精礦的 TFe 品位較低，為 %；而 FeO 含量較高 ，達(dá) %該礦屬于磁鐵精礦類型； Al2O3 的含量較高 ，達(dá) %； 釩鈦磁鐵精礦 的 TiO2 含量為 %， V2O5 含 量為 %。 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 14 第 2 章 原料的物化性能 本次試驗(yàn)采用的鐵精礦為釩鈦磁鐵精礦，對其化學(xué)成分，粒度組成，比表面積，成球性能，密度進(jìn)行了檢測分析。 球團(tuán)礦體積測定 還原前后，球團(tuán)礦體積測定采用排水法。 ⑦ 試驗(yàn)溫度： 900℃ 下還原，在整個試驗(yàn)期間保持在 900177。% （ V/V）； ⑤ 還原氣體的純度：要求還原氣體中雜質(zhì)含量不得超過 H2 % (V/V)、 CO2 % (V/V)、 O2 % (V/V)、 H2O % (V/V)； ⑥ 還原氣體流量：在整個試驗(yàn)期間，還原氣體的標(biāo)態(tài)流量保持在 15177。具體試驗(yàn)條件為： 還原條件 ① 一般條件：所用氣體體積和流量采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（ 0℃ 和 ）下的體積和流量； ② 裝試樣容器：三層，每層六格，一格只裝一個球團(tuán)； ③ 球團(tuán)礦粒度： 10~ ④ 還原氣體的成分： CO 30%177。 （ 2）球團(tuán)礦的 還原膨脹特性 球團(tuán)礦還原膨脹指數(shù)（相對自由膨脹指數(shù)）的測定采用 GB/T1324091 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 爐料還原性以 180min 的還原度指數(shù)作為考核指標(biāo)，用 RI 表示。1L/min； ⑥ 試驗(yàn)溫度：試樣在 900℃ 下還原，試驗(yàn)期間保持在 900177。% (V/V)， N2 70%177。 將一定粒度范圍 (10~)的試樣置于固定床中，用由 CO 和 N2 組成的還原氣體，在 900℃ 的溫度下進(jìn)行等溫還原，每隔一定的時間稱取試樣質(zhì)量，以三價鐵狀態(tài)為基準(zhǔn)，計(jì)算還原 3h 后的還原度。 球團(tuán)礦冶金性能測定 （ 1） 球團(tuán)礦的還原性 還原性是模擬爐料自高爐上部進(jìn)入高溫區(qū)的條件，用還原氣體從鐵礦石中排除鐵所結(jié)合氧難易程度的一種度量，它是評價燒結(jié)礦冶金性能的主要質(zhì)量指標(biāo)。共篩 30 次， + 粒級質(zhì)量所占原試樣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。本試驗(yàn)采用 1/2 轉(zhuǎn)鼓。本試驗(yàn)采用 GB320987 標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑為 1000mm，寬 500mm，鼓內(nèi)側(cè)有兩個成 180186。 （ 4）焙燒球 抗壓強(qiáng)度 焙燒 球的抗壓強(qiáng)度是 在回轉(zhuǎn)窯中按頭 — 中 — 尾分別取 20 個球，然后 按ISO4700 標(biāo)準(zhǔn)，在智能球團(tuán)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上測定的。檢測時，將 500g 預(yù)熱球放入 AC 轉(zhuǎn)鼓中，以 52r/min的速度，轉(zhuǎn) 1min， 然后用 5mm 篩子進(jìn)行篩分，將篩上（ ＞ 5mm） 質(zhì)量占裝入轉(zhuǎn)鼓的試樣質(zhì)量的百分比作為轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。 擴(kuò)大試驗(yàn)的預(yù)熱球和焙燒球指標(biāo)檢測方法如下： （ 1）預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度 預(yù)熱球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度是 在鏈篦機(jī)上按上 — 中 — 下三層分別取 20 個球，然后按 ISO4700 標(biāo)準(zhǔn)，在智能球團(tuán)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上測定的。外殼與內(nèi)襯之間填有保溫材料。窯體中間為圓筒形，兩端為圓錐形。 模擬鏈篦機(jī)由鏈篦杯、混風(fēng) 室、真空室、密封裝置和排料裝置組成，鏈篦杯是由不銹鋼焊接而成的雙層圓筒，內(nèi)外層之間填有保溫材料，杯體內(nèi)徑為Φ250mm，高 500mm。 模擬鏈篦機(jī)設(shè)備有 1 個燃燒室，鼓風(fēng)干燥、抽風(fēng)干燥和預(yù)熱的熱風(fēng)都由燃燒室提供，通過調(diào)節(jié)給油量和助燃風(fēng)的大小可調(diào)節(jié)燃燒室溫度。焙燒時，將造好的生球直接裝入模擬鏈篦機(jī)中，并按干燥預(yù)熱流程進(jìn)行操作。 （ 2）焙燒球 抗壓強(qiáng)度 焙燒 球的抗壓強(qiáng)度是 在 瓷舟 中的焙燒球自然冷卻后取 10 大小均勻的球 按ISO4700 標(biāo)準(zhǔn)，在智能球團(tuán)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上測定的。 實(shí)驗(yàn)后，讓球自然冷卻后測其預(yù)熱和焙燒強(qiáng)度。 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 10 管爐焙燒試驗(yàn) 預(yù)熱焙燒 的小型 試驗(yàn)是在臥式管爐中進(jìn)行的，由兩個管爐對接而成，鐵鉻鋁絲電阻爐作預(yù)熱用，硅炭管電阻爐作焙燒用。試驗(yàn)用來裝生球的干燥杯內(nèi)徑為 50mm，高度為 150mm，底部均勻排列有 Φ3mm 的圓孔，以便氣流進(jìn)入干燥杯中進(jìn)行干燥。管爐是通過電阻絲加熱的，由可控硅溫度自動控制儀表控制溫度。 生球爆裂溫度測定是參照美國 AC 公司的動態(tài)測定法，在 Φ6501000mm的豎式管爐中進(jìn)行的。 生球抗壓強(qiáng)度大小反映生球在料層運(yùn)轉(zhuǎn)、堆積過程中承受料層自重和擠壓的能力的強(qiáng)弱。 生球落下強(qiáng)度是衡量生球在轉(zhuǎn)運(yùn)過程能夠承受沖擊能力大小的重要指標(biāo)，也是球團(tuán)廠設(shè)計(jì)中允許生球轉(zhuǎn)動次數(shù)的依據(jù)。造好的生球經(jīng)過篩分，將12~14mm 的生球作為合格生球。 造球試驗(yàn)是在圓盤造球機(jī)中進(jìn)行的。 高壓輥磨預(yù)處理 高壓輥磨預(yù)處理采用中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的 250mm 120 mm(直徑長度 )高壓輥磨機(jī) , 輥速為 68rad/min, 高壓輥磨機(jī)功率為 kW，給料速度為 30 kg/min，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 9 輥壓壓力為 MPa。然后立即開動振動篩干篩 16min，取出篩上物和篩下物并稱重，計(jì)算膨潤土 200 目的百分含量。 （ 5） 蒙脫石含量 測定蒙脫石含量常用的方法是利用亞甲基蘭的吸附作用進(jìn)行間接的測定。若未出現(xiàn)，繼續(xù)滴加亞甲基蘭水溶液，直到出現(xiàn)明顯的淡蘭色暈環(huán)為止。 ② 用滴定管加入 %亞甲基蘭水溶液約為預(yù)計(jì)量的 2/3，以后每加 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 8 要搖動 30S。 操作步驟： ① 稱取試樣 （準(zhǔn)確至 ），置于已加入 50ml 蒸餾水的錐形瓶中。 （ 4） 吸蘭量 膨潤土在水溶液中吸附亞甲基蘭的能力為吸蘭量。 （ 3） 吸水率 吸水率是參考美國一些球團(tuán)廠膨潤土質(zhì)量檢測法，采用簡易方法測定的。 （ 2） 膨脹倍數(shù) 膨脹倍數(shù)又稱膨脹度，它與膨潤土在水中的 分散能力有關(guān)。 操作步驟： ① 取試樣 15g，（準(zhǔn)確到 ）裝到 Ф25mm的 100ml 帶塞量筒中（筒內(nèi)先注入 20~30ml蒸餾水，以免試樣粘附筒壁，不易搖均勻）； ② 加入蒸餾水到 90ml 處，并仔細(xì)搖蕩 5min，使其成為均勻的懸浮液，然后加入 1g 氧化鎂分散劑，再加水到 100ml 處，繼續(xù)振搖 1min，然后靜置 24h。 平行試驗(yàn)進(jìn)行三次，取三次平均值作為試樣堆密度測量值。因此，粒度與粒度組成、顆粒形狀及表面狀態(tài)、顆粒濕度等都會影響堆積密度。? —— 介質(zhì)的密度 ， g/cm3。 計(jì)算公式如下： )()( )( 231439。經(jīng)靜置冷卻后，再將蒸餾水注滿至瓶口，塞上瓶塞，使水從 瓶塞上的毛細(xì)管中溢出，才說明瓶中已裝滿水。其計(jì)算公式如下 ： 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 5 分毛分 WW WK ?? （ 14） 式中： W 分 —— 最大分子水， %； W 毛 —— 最大毛細(xì)水， %。 毛細(xì)水遷移速率： 12 ttHV ?? （ 13） 式中 ： V—— 毛細(xì)水遷移速度， mm/min； H—— 試樣料層高度， mm； 其它符號意義如前所述。 計(jì)算方法： 10 0???干水水毛 GG GW （ 12） 式中： W 毛 —— 試樣最大毛細(xì)水， %； G 水 —— 試樣吸水量， g； G 干 —— 干試樣質(zhì)量， g。 ② 向貯水器中注入蒸餾水，當(dāng)其水面升至與篩板下緣在同一水平線時，試料開始吸水，記錄試料開始吸水時間 t1 與滴定管水面讀數(shù) h1。 試驗(yàn)步驟： ① 在裝料器和篩板上涂一薄層石蠟，將篩板放進(jìn)裝料器中，在篩板上鋪兩層濾紙。所以本試驗(yàn)采用采用容量法。 平行試驗(yàn)進(jìn)行三次，其測定誤差不待超過 %，所測試樣的最大分子水取三次試驗(yàn)的平均值。5℃ 溫度下烘干； ⑥ 稱量干燥后物料的重量 G2。 試驗(yàn)設(shè)備：離心機(jī)一臺，電子天平一臺，烘箱一臺。這樣，保留在試樣中的水，就是最大分子水。 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 3 成球性能 （ 1） 最大分子水 測定細(xì)粒礦物 最大分子水的方法有多種，如離心法、吸濾法和壓濾法等，本試驗(yàn)中采用離心法。 （ 2）比表面積 比表面積的測定方法主要有液體滲透法、氣體滲透法和吸附法。 表 11 化學(xué)成分的檢測方法 檢測成分 單位 檢測方法 國家標(biāo)準(zhǔn)號 TFe wt% 容量法 GB/ FeO wt% 容量法 GB/ SiO2 wt% 重量法 GB/ CaO wt% 容量法 GB/ MgO wt% 容量法 GB/ Al2O3 wt% 容量法 GB/ TiO2 wt% 比色法 GB/ V205 wt% 容量法 GB/ P wt% 比色法 GB/ S wt% 容量法 GB/ Na2O wt% 原子吸收光譜法 GB/ K2O wt% 原子吸收光譜法 GB/ LOI wt% 重量法 GB/T 鐵礦 物理性能檢測 粒度 組成 和比表面積 （ 1）粒度組成 含鐵原料的粒度分析采用濕法測定方法。 生 球配 料、 混 勻鐵精礦 膨潤土水鏈篦機(jī)干燥、預(yù)熱回轉(zhuǎn)窯焙燒造 球焙燒球預(yù)熱球測抗壓強(qiáng)度測冶金性能礦相鑒定化學(xué)分析測抗壓強(qiáng)度測 AC 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)測裂紋測 F e O 含量測轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度測耐磨指數(shù) 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 2 圖 12 擴(kuò)大試驗(yàn)流程圖 化學(xué)成分 分析 原料的 化學(xué)成分是按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測分析。 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 1 第 1 章 試驗(yàn)研究方法 工藝流程 本試驗(yàn)的小型試驗(yàn)工藝流程如圖 11 所示。 （ 3）鏈篦機(jī) 回轉(zhuǎn)窯擴(kuò)大型試驗(yàn)研究（ ～ ） 在模擬鏈篦機(jī) 回轉(zhuǎn)窯的擴(kuò)大試驗(yàn)條件下，研究了干燥條件對生球干燥爆裂及預(yù)熱球強(qiáng)度的影響；研究了預(yù)熱、焙燒條件以及高壓 輥磨預(yù)處理對預(yù)熱球、焙燒球質(zhì)量的影響。其主要內(nèi)容和進(jìn)度如下： （ 1）原料物化性能及造球試驗(yàn)研究（ ～ ） 研究了釩鈦磁 鐵精礦的化學(xué)成分、粒度組成、密度、成球性能等以及膨潤土的物化性能等；研究了膨潤土種類及用量、造球工藝參數(shù)、高壓輥磨預(yù)處理對生球質(zhì)量的影響等。I 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 中 南 大 學(xué) 首鋼國際工程技術(shù)有限公司 20xx 年 1 月 II 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 范曉慧 技術(shù)負(fù)責(zé)人： 甘 敏 主要參加人員： 范曉慧 甘 敏 陳許玲 袁禮順 姜 濤 李光輝 白國華 郭宇峰 楊永斌 李 騫 張?jiān)? 黃柱成 許 斌 朱忠平 黃云松 曾金林 王海波 尹 亮 李 曦 周 陽 報告編寫： 甘 敏 黃云松 報告審核 ：范曉慧 姜 濤 III 目 錄 前 言 ............................................................................................................................. V 第 1 章 試驗(yàn)研究方法 ................................................................................................. 1