球团焙烧固结

球团焙烧固结基本理论 2012 11 11 一球团焙烧过程概述 干燥 温度一般为200 400 主要反应是蒸发生球的水分 物料中的部分结晶水也可排除预热 900 1000 磁铁矿氧化成赤铁矿 碳酸盐分解 硫化物分解和氧化 以及某些固相反应焙烧 1200 1300 预热中没完成的反应继续进行 铁氧化物的结晶和再结晶 晶粒长大均热 略低于焙烧 是球团矿内部晶体长大 使它发育完整 矿物均匀化 消除一部分内应力冷却 1000 冷却介质为空气 尚未氧化的磁铁矿在这里可以得到充分的氧化 二球团中磁铁矿氧化及脱硫 1氧化的意义 氧化成赤铁矿伴随结构变化 是放热反应 若氧化不充分会产生同心裂纹2硫的脱除球团焙烧是在强氧化气氛下进行的 对脱硫十分有利 焙烧过程一般可以脱除90 以上的硫 三球团固结机理 所谓球团焙烧固结即生球在高温作用下 通过固体质点扩散 形成连接桥及少量液相把固体颗粒粘接起来 使之具有足够的机械强度的过程1固相反应1 Fe2O3单元系2 CaO MgO Fe2O3二元系3 CaO SiO2二元系 2液相固结 作用第一 液相把固体颗粒表面湿润 使颗粒靠近 拉紧 重新排列 焙烧时收缩 致密化第二 使固体颗粒溶解和重结晶第三 促使晶体长大 球团矿中液相量通常不超过5 7 四球团矿固结类型 1Fe2O3微晶连接Fe2O3微晶连接是磁铁矿在氧化气氛及较低温度下产生的 200 300摄氏度时就开始 当温度达到800时 颗粒表面基本上氧化成Fe2O3 这种新生成的原子具有极大的活性 不仅能在晶格内部扩散 并且能迁移到相邻颗粒上 形成连接桥 这种细小Fe2O3晶粒的连接形式 微晶连接 2Fe2O3再结晶 Fe2O3再结晶是氧化球团矿固结的主要类型 是最理想的固结方式 球团矿强度好 还原性好3Fe3O4再结晶在氧化不完全或中性气氛下焙烧产生的4液相粘结 五矿物组成和显微结构 1酸性球团矿 赤铁矿 独立存在的二氧化硅 少量的液相以赤铁矿生产的球团矿或在强氧化气氛中产生的磁铁矿酸性球团矿 以赤铁矿再结晶为主 不规则小孔多为连通气孔 结构致密 抗压强度高 还原性好 六影响铁精粉焙烧因素 1焙烧温度含硅低铁磁铁矿球团矿 焙烧温度一般在1220 1250摄氏度 赤铁矿球团矿焙烧温度一般在1300或高于13002加热速度升温速度慢 球的强度上升 但升温过慢会使生产率下降 一般升温速度为57 120摄氏度 分钟 3高温保持时间 生球焙烧时 必须在最适宜的温度下保持一定的时间 完成各种反应 但保持过长时间也是不必要的 会降低生产率4焙烧气氛按照燃烧产物的含氧量不同分为强氧化 正常氧化 弱氧化 中性 还原性气氛5燃料燃烧6精矿中的硫根据经验硫的含量最好低于0 3 7冷却制度 在空气中慢速冷却比在水中急冷强度好 球团矿一般不允许用水冷8生球粒度球团矿直径太小 由于比表面积大 相互剥落厉害 所以转鼓强度差 直径太大 固结不好 转鼓强度也不好 最佳粒度范围控制在10 12mm为好 七球团矿还原时的膨胀 1概述所谓球团矿的还原性状主要是指还原膨胀和还原后强度 一般来说 还原过程中体积会增大 强度相应下降 膨胀现象 当体积膨胀值小于20 时为正常膨胀 大于40 的为恶性膨胀或灾难性膨胀 20 40 的为异常膨胀 2膨胀的原因 1 还原时晶体变化引起的膨胀2 脉石成分对还原时膨胀的影响3 碱度对还原时膨胀的影响 碱度为0 0 1的酸性球团矿 膨胀率 20 碱度为0 1 0 6的球团矿 临界膨胀率为20 碱度大于0 6 膨胀率可保