不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
包钢球团矿变碱度的试验研究
下降。
２ ６
包钢科技
第３ ８卷
成 品球 的抗 压 强 度 、 原 度 以及 还 原 膨 胀 率 见 还
表 ７ 。
表 ７ 成品球的抗压强度 、 原度及还原膨胀率 还
团矿 的还原 膨 胀 率 在 ２ ％ 以 内 ， 于 正 常 膨胀 ， ０ 属 满
足高炉对球团矿的生产要求。 碱度对还 原膨 胀率 的影 响 ， 般有 ２种解 释 ： 一 （） １ 碱度提高后 ， 钙离子进入 浮氏体和磁铁矿 晶格 中 ， 因为 分布不 均匀 造成 了 晶格 的扭 曲， 而引 从
成 品球 的化学 成分见 表 ６ 。 试 验 结 果 表 明 ， 着 消 石 灰 配 人 量 的 增 加 随
３ 试 验 结果 及 分 析
３ １ 生球 的性 能指标 ．
Ｗ Ｃ Ｏ 逐渐升高， Ｆ 和 ［ ］ ［ａ ］ Ｗ［ ］ ｓ 也呈上升趋势。 Ｗ Ｆ 与 Ｗ［ ］ ［］ Ｓ 升高的原 因在于 Ｗ［ ａ ］ ＣＯ 的增多会 导致球 团矿焙烧过程中脱硫、 脱氟的能力下降。相 关研究 表 明 Ｊ在较 高温 度条 件下 ，６％ ～ ９％ 的 ， ９ ９
优点 。近 年来 随着 高炉炼 铁水 平 的逐渐提 高 ， 洲 、 欧 亚 洲球 团矿人 炉 的 比例 呈 逐 年升 高 的趋 势 ， 瑞 典 如 的 ＳＡ Ｓ Ｂ厂高 炉球 团用量几 乎达 到 了 １０ ， ０％ 利用 系 数 达 到 了 ３ ｔ（ 。 ・ｄ） 综 合 焦 比 达 到 了 ．５ ／ ｍ ， ４ ７ｋ／， ５ ｇｔ高炉 炼 铁渣 量 仅为 １７ｋ ｔ ４ ＃ 。随着球 团矿
恶性膨 胀 。
项目
＿
盟
１ ２ ｌ Ｏ ２６ ０ １ ２ １ Ｏ ８ 抗 压 强 度 ／ ２ ４ ０ ｌ ２４ Ｏ ８ ２ ５ ０ ９ ２２ ０ Ｎ
熔剂性球团的生产及发展
2.熔剂性球团的的特性
2.1 球团碱度对球团性能的影响
首钢试验研究表明[1],预热球团抗压强度随着预热温度的提高和预热时间的延长而提高,
随球团碱度的变化,预热球团抗压强度变化不大。
表 3 球团碱度与其物理性能的关系
Table 3 Relationship Between Basicity and Physical Properties of Pellet
CaO·Fe2O3＋SiO2→CaSiO4＋Fe2O3 Fe2O3再结晶析出，铁酸盐消失，球团矿中出现了玻璃体硅酸盐。
熔剂性球团矿与酸性球团矿相比，其矿物组成较复杂。除赤铁矿为主外，还有铁酸钙、 硅酸钙、钙铁橄榄石等。焙烧过程中产生的液相量较多，故气孔呈圆形大气孔，其平均抗压 强度较酸性球团矿低。
欧美发达国家从 1986 年就逐渐实现全碱性球团炼铁,而我国球团生产起步较晚,且厂家全 部以生产酸性球团为主。造成这种局面的原因在于:一是生产设备和工艺落后。我国生产球 团的设备大多是竖炉,而竖炉生产碱性球团其工艺是无法控制的,只有链蓖机-回转窑工艺才 能稳定生产碱性球团；二是对碱性球团炼铁的实践还不够。目前,我国炼铁使用的原料大都 是高碱度烧结矿配加酸性球团或部分生矿,若使用全碱性球团炼铁,则可提高入炉品位,改善 炉料冶金性能,使综合效益大大提高。首钢新建了一条年产 200 万ｔ的链篦机—回转窑球团 生产线。考虑到高炉炉料的碱度平衡,新建生产线将生产熔剂性球团。2002 年 6 月,该厂首次 生产出碱度为 1.0 的球团 1.8 万吨,10 月和 11 月,又生产出碱度为 1.3 的球团 2 万吨。目前, 首钢矿业公司球团厂生产的碱性球团已销往河北唐山北阳、宏达等炼铁厂,市场需求量日趋 增长。
球团矿的制备及性能测试
实验2 球团矿的制备及性能测试一、球团矿的发展现状与趋势精料和合理的炉料结构一直是国内炼铁界努力探索的课题。
球团矿作为良好的高炉炉料，不仅具有品位高、强度好、易还原、粒度均匀等优点，而且酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配，可以构成高炉合理的炉料结构，使得高炉达到增产节焦、提高经济效益的目的，因而近年来国内炼铁球团矿产量和用量大幅增加，不仅中小型高炉普遍使用，大型高炉如马钢2500M3高炉、昆钢2000 M3高炉、宝钢、攀钢等也加大了球团矿的配料比例。
大力发展球团矿已成为有关权威机构、学术会议以及生产厂家关注的焦点和共识，国内目前已形成一股球团矿“热”。
1、球团矿具有规则的形状、均匀的粒度、高的强度（抗压和抗磨），能进一步改善高炉的透气性和炉内煤气的均匀分布;球团矿FeO含量低，有较好的还原性（充分焙烧后，有发达的微孔）更有利于高炉内还原反应的进行。
因此，球团矿在我国高炉操作者的心目中称之为“顺气丸”，其冶金性能好，非其它熟料所能比。
2、国内大量的理论研究和生产实践表明，高碱度烧结矿与酸性炉料搭配有一个合适的配比。
大型高炉采用75% ~70%碱度为1.85左右的烧结矿与25% ~ 30%的酸性球团矿是合理的炉料结构。
当酸性球团配入比例为25% ~ 30%时，其在炉内软熔区间的最大压差值最小，也就是按此比例搭配效果最佳。
3、在上述合适的范围内，在高炉正常运行情况下，球团矿入炉配比的高低是由其质量≤3.0%; S≤决定的。
高质量的球团矿应具有的指标为：TFe≥65%; FeO≤1.0%; SiO20.04%; 球团矿粒度8—16mm占95%以上；转鼓指数（ISO）≥96%，抗压强度≥2500N/个球。
目前，我国冶金企业生产的球团矿，特别是竖炉球团矿与高质量球团矿及进口球团矿相比，普遍存在着相当的差距。
纵观国内外先进高炉炼铁经验，在原料供应可能的情况下，合理的炉料结构发展趋势是：a）高炉少吃或不吃生料；b）增加高炉球团矿的用量；c）减少烧结矿的用量（即提高烧结矿的品位，应当相应提高烧结矿的碱度，否则烧结矿的强度、冶金性能将会有较大的下降。
不同SiO2源对酸性球团矿的影响
１ 原料 特性
降，铁氧化 物总量 减 少，硅酸 盐液 相量增加 ，同
试验 主要 使用 三种铁 精矿 ， 即国 内混合精 时团块 的气 孔 率 高 ，气 孔变 大且 形 状变得
ｉ． Ｓ ０含量 （ 简称国内矿 ） 、印度库特雷姆克精矿 （ 简称 规 则。 化学纯 Ｓ ０加入 过 多时， ｉ ． 高达 ． ９ ，显微镜 下可见 黑点状 游 离的 Ｓ Ｏ 增加 ， ｉ， 印度 矿 ）和海 南矿 。铁精 矿化 学成 分见表 ｌ 。国 ９ Ｊ％ 气孔 较 大， 硅酸 盐矿物 内矿 是 高 Ｍ Ｏ（ ．５ ）和高 Ａ （ ．２ ） ｇ ２ ６％ １０ ２ ２％ 、高 此 时团块 的气孔 率较 高，
促 强化 易扩 散 到 团块 内部 ，更 多 的氧 离 子与 磁铁矿 反 矿粒 间接触 更 为紧密 ， 进 固相 反应进行 ，
应生成 赤铁矿 ，从而使 团块 的 Ｆ０含茸 降低 。 ｏ
了团块 的 同结过程 ，所 以团块 的抗压 强度增 加 ，
６
７
８
９
１ ０
Ｓ Ｏ 含量 （ ） ｉ ％
（ ａ）
Ｓ ｏ含 量 （ ） ｉ ％
（ ｂ）
图 １ 化 学纯 ＳＯ 对团矿块 的影响 Ｊ。
． ３ ，产 生熔蚀 状结 构，此时铁氧 化物 的 晶形 旱 絮状 ， 中问有许 多裂缝 。 铁氧 化物 含量相 对减 ７ ８ ％ 少 ，且 晶形分 布币均 ， 晶体 之间连接 不好 。 变细 ，赤铁 矿增 多 呈微晶状 ，硅酸 盐液 相增 多， 随着 团块 Ｓ Ｏ 含量 由 ４ ９ ％增加 到 ６ ４ ％ ｉ ．８ ． ２ ， 与铁氧 化 物 胶结致 密 ，裂纹略 有增 加 ，气 孔变
Ｏ５ ；当 ＳＯ ｉ、 团块 的抗 压强度 和 视 密度 同时增 加 到最 大 ，分 大，分布较均 匀 ，孔 隙率 上 升到 ３．％ ．９ 别 为 ４ ７Ｎ 个和 ３１ｇ ｃ 然后 同时随 ＳＯ含 含量 为 ９ １％时 ，团块 中磁 铁矿 减少 ，赤铁矿进 ０ ５／ ．３ ／ｍ， ｉ、 量增加 而 下降 ，所 以团块 中适 宜 Ｓ ０ 含量应 ≤ ｉ
太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究
太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础探究摘要：太钢高碱度碱性球团矿是一种具有高碱度、高透气性和强度的铁制品，广泛应用于炼钢、铸造等领域。
本文系统阐述了太钢高碱度碱性球团矿的制备及其应用技术，总结了太钢球团矿在烧结过程中的变化规律，分析了太钢球团矿的结构与性质之间的干系，并介绍了太钢球团矿的应用状况及进步趋势。
关键词：太钢；高碱度碱性球团矿；制备；应用技术；烧结过程；结构性质；应用状况；进步趋势1. 引言太钢高碱度碱性球团矿是太钢公司依据自身需要而研制的一种高质量、高强度的铁制品。
太钢球团矿具有透气性好、强度高、堆积密度小等优点，是我国钢铁工业的一项重要产品。
在烧结过程中，球团矿的结构与性质之间干系密切，精通其变化规律对球团矿制备、性能优化及推广应用具有重要意义。
本文就太钢高碱度碱性球团矿的制备及其应用技术进行了系统阐述。
2. 太钢高碱度碱性球团矿的制备太钢高碱度碱性球团矿的制备主要包括物料配比、混合、球团化和烧结等过程。
在物料配例如面，应依据材料性质的不同进行分层配比，控制各种原材料的含量和变化，保证配比的准确性。
在混合过程中，需控制混合时间、混合速度和混合温度，保证混合匀称。
球团化是将混合hom的材料加入球磨机中来制球，通过机械力以及水分形成球形颗粒的过程。
而烧结过程是球团矿制备中的最后一步，对于球团矿的性质和品质具有举足轻重的作用。
在烧结过程中，需要精通适合的烧结条件，即烧结温度、烧结时间、烧结速率等参数，以达到粒度匀称、结构稳定、强度高的目标。
3. 太钢高碱度碱性球团矿的应用技术太钢高碱度碱性球团矿主要应用于炼钢、铸造等领域。
在炼钢方面，太钢球团矿可以改良炼钢过程，提升钢质，缩减转炉炮底风量、缩短炉漏期、提高转炉生产效率。
在铸造方面，太钢球团矿可以作为铸造砂的主要原料，提高铸造品质。
此外，太钢球团矿还可以作为陶瓷原料及水泥熟料等领域的重要原料，具有广泛的应用前景。
4. 太钢球团矿的结构性质分析太钢高碱度碱性球团矿的结构与性质之间存在着密切的干系。
信息化背景下试论碱度对球团热态冶金性能的影响
信息化背景下试论碱度对球团热态冶金性能的影响作者：张扬来源：《科学与信息化》2018年第03期摘要随着球团矿的入炉比不断增大，对球团矿质量的研究也不断深入，这对高炉操作水平提升与冶炼成本控制都具有重要意义。
基于此，本文以实验研究为依据，就碱度对球团热态冶金性能的影响进行分析，主要讨论了球团碱度与低温粉化和还原后强度的关系等。
关键词碱度；热态冶金性能；粉化系数前言碱度、球团热态冶金性能之间的关系，对相关球团产品的生产质量能够产生极大影响。
以改善球团冶金性能为目标，国内外组织过大量的研究，如添加MgO、CaO等物料，改善球团热态冶金性能。
但以碱度为核心的研究数量较少，本文所提到的实验，通过添加白云石，来提高球团碱度，同时设定相应的实验温度，探究球团热态冶金性能。
1 实验概述实验需要用到圆盘造球机，来制备生球；而生球的预热、焙烧、冷却，需要用到XD-140RTF管式电阻炉；在进行还原实验时，需要利用矿石冶金性能综合测定仪，记录还原过程中的试样温度与质量变化；另需控温仪，调节实验温度，并通过调节气体流量计，模拟高炉还原气氛。
本实验选取的是本地一家钢厂的酸性球团矿，其自然碱度为0.2；以改善球团的热态金属性能为目标，要向其中掺入白云石，调整球团碱度R分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4。
在准备好实验装置与实验样品之后，需要按照如下步骤进行实验操作：每次实验时，取500 g粒径为10～12.5 mm左右的球团；测定好球团的体积之后，将其放置到矿石冶金综合测定仪当中，对其进行恒温还原，持续1 h。
在实验进行过程中，温度、气氛、还原时间、气体流量都要得到有效控制，并准确记录相关数据。
2 实验结果及分析2.1 球团碱度与低温粉化和还原后强度的关系在500℃时，以筛上物的3.15 mm粒径的质量分数为标准，对不同碱度球团的低温粉化指数进行分析。
观察发现，随着球团碱度的不断增大，其粉化程度也逐渐加剧，当R=0.8时，球团的粉化程度达到最大；相比于酸性球团的低温粉化指数，有显著恶化现象；当R=0.4时，球团的低温粉化指数最好，但相比于酸性球团，其示数下降约30%。
不同碱度对烧结矿冶金性能的影响
不同碱度对烧结矿冶金性能的影响摘要：在龙钢公司3#配比基础上,保持FeO在9.5±0.5范围内，通过碱度的变化，对烧结矿低温粉化指数、高温还原指数等方面进行研究。
低温粉化率在2.1±0.05左右最佳，高温还原率在2.0±0.05最佳。
综合评定当FeO稳定在9.5±0.5，碱度在2.0±0.05时烧结矿冶金性能最好。
关键词：碱度低温粉化高温还原冶金性能1前言近年来随着内外的试验研究及现有的烧结规律研究表明，当碱度升高达到一定值时，其冶金性能达到最好状态，当碱度再次升高时，其冶金性能状态有所下滑。
近年来，随着烧结技术的提升，对生产质量的要求也越来越高，合适的碱度变化成为烧结研究的主要问题。
本文主要研究碱度含量对烧结矿冶金性能的影响，通过合理的控制碱度来降低成本，稳定烧结矿质量，进而保证高炉的顺利运行，从而为公司降本增产提供有利的指导性参考。
2实验原料主要原料包括超特、巴混、纽曼及生灰、返矿、固体燃料等。
实验原料均取自烧结原料现场，所有原料均科学随机取样并且一次性取够八次实验所需的样。
实验原料化学成分见表1。
3实验方法与方案3.1实验方法实验参数混合料水分为7.0±0.2%，烧结杯为Ø300X1000mm，混合料质量为110kg，混合时间为300s，烧结料层厚度为800mm，烧结点火温度为1200℃，点火时间为30s，烧结点火负压为12KPa，铺地料5kg。
实验将烧结废气开始下降定为烧结终点，采用人工布料，烧结过程用计算机控制。
3.2试验方案设计五组烧结杯试验，其中FeO均控制为9.5±0.5，碱度含量分别为2.1±0.05，2.0±0.05，1.9±0.05，1.8±0.05，1.7±0.05，分别对应方案1-5，对烧结矿冶金性能进行研究；表1 含铁原料化学成分/%名称烧损率TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3矿1956.45.88.08.083.2矿23.9662.6.724.62.02.061.58矿35.6154.4.489.25.09.13.6矿44.5462.454.19.09.162.32矿5505002A.499.6.11.03.09.87矿B 2.559.85.5.34.22.59矿C -1.0963.226.623.44.434.11.08矿D 1.661.68.65.61.14.761.1矿E 7.0559.7.434.49.02.052.4矿F-1.862.7255.26.873.87.75矿G-1.8463.124.311.07.55.341.64表2 烧结矿主要成分/% 表3低温还原粉化、还原度指数/%实验方TFe%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%案方案155.019.045.3411.122.002.18方案255.699.485.2910.471.822.04方案355.139.285.4510.561.852.18方案455.809.725.369.501.772.08方案556.329.095.209.111.712.186.3mm% 3.15mm%5mm%I%方案144.172.037.6961.332.08方案237.9770.836.4675.901.98方案337.5668.338.4673.061.94方案429.1165.78.7174.061.77方案536.7166.875.4571.861.754 试验结果分析4.1 碱度与低温粉化指数的关系图1碱度与低温粉化指数的关系图2碱度与高温还原指数关系图由表3和图1可看知，以1.75为基准，碱度提高到1.77时RDI+3.15从66.87%降到 65.7%，降低了1.17%主要原因是由于碱度的增加，SiO2的含量相对较低，作为粘结相的硅酸盐的含量相对较低，妨碍了铁矿石内部间的连晶作用，致使烧结矿抗膨胀粉化能力减弱，进而使烧结矿低温粉化指数降低；当碱度增加到2.08时，低温粉化指数RDI+3.15增加到72.03%，主要是因为碱度的增加，使铁酸钙和硅酸盐都增加，铁酸钙和硅酸盐相结合抑制了低温还原过程中体积的膨胀，进而使粉化指数显著提高；当碱度在2.1左右出现最大值，烧结矿碱度与低温还原粉化指数在部分区域内呈明显的增长关系。
球团理论与工艺-5球团矿的还原性状
5 球团矿的还原性状
5.2.3 碱度变化引起球团矿结构变化 （1）高碱度时，脉石含量越 大，容许膨胀范围越宽。 （2）碱度对球团矿膨胀性 的影响随着脉石含量的增大 而减小，当脉石含量超过 10%后，影响便失去作用。
5 球团矿的还原性状
5.2.3 碱度变化引起球团矿结构变化 （1） 碱度低于0.1的酸性球团矿特性 在碱度低于0.1的酸性球团矿情况下，脉石主要以 SiO2形态存在。 球团矿的强度依靠多晶体结构的赤铁矿键获得，具 有很多气孔。 还原过程低温下就可发生，使整个球团体积开始产 生结构变化。 铁橄榄石可减轻球团矿的进一步膨胀和粉化，可作为高 酸性球团矿还原过程中的稳定剂。 需要：脉石含量应大于5%，较低的还原温度下。
5 球团矿的还原性状
5.2.2 脉石成分对结构变化的影响
（1）高炉冶炼表明，含大量酸性脉石的球团矿具有较低 的膨胀性。 （2）MgO和CaO的加入可促进焙烧过程中形成稳定的铁 酸镁/铁酸钙。 （3） 钾和钠等碱金属化合物是产生异常膨胀的主要原因 之一。 钾和钠离子在高温下以置换或填隙的形式渗入铁氧化物 晶格中而引起晶格畸变。
5 球团矿的还原性状
*高炉冶炼过程概述 （3）滴落带 滴落的液态渣铁与煤气及固 体炭之间进行多种复杂的化学 反应。 主要由焦炭床组成，熔融状 态的渣铁穿越焦炭床 主要反应： Fe、Mn、Si、P、Cr的直 接还原 Fe的渗C
5 球团矿的还原性状
*高炉冶炼过程概述 （4）回旋区 喷入的燃料与热风发生燃烧反 应，产生高热煤气，是炉内温度 最高的区域。 C在鼓风作用下一面做回旋运 动一面燃烧，是高炉热量发源地 （C的不完全燃烧），高炉唯一 的氧化区域。 主要反应： C+O2=CO2 CO2+C=2CO
5 球团矿的还原性状
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响
不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响来源：本站作者：匿名发布：2010-5-18修改：2010-5-18隶属：炼铁技术资料点击：5蒋大军林千谷何木光向绍红何群(攀枝花钢铁公司炼铁厂攀枝花钢铁研究院)摘要根据攀钢资源状况，高炉球团矿比例可能达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大，对此进行了不同配矿结构与提高球团碱度的实验室试验，球团碱度为0．4，0．6，0．8，“钒钛精矿+普通精矿”与“全钒钛精矿”两种方案分别做平行试验，试验结果表明钒钛精矿+普通精矿或全钒钛矿精矿，不用膨润土，用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团，为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径。
试验表明碱度为0．4、0．6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求，在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好，均能满足高炉冶炼需要。
生产碱性球团为降低烧结矿超高碱度，提高烧结矿质量创造了条件。
关键词钒钛球团／碱性球团／碱度／焙烧制度／配矿结构／生球性能／抗压强度／冶金性能1前言熔剂性球团矿也叫碱性球团矿，按照美国钢铁协会20世纪60年代的实验标准，碱度高于0．6才能称为熔剂性球团或碱性球团。
日本是最早开始从酸性球团转向添加石灰石生产熔剂性球团的国家，造球前向铁精矿中添加CaO或MgO的细粒物料(例如石灰石或白云石)，对改善球团矿的物理性能和冶金性能起到重要作用。
熔剂性球团在国内首钢、包钢、鞍钢、杭钢、重钢等已有成功的运用，球团碱度在0．4~1．2之间，球团还原性与还原膨胀性能均得到改善。
酸性球团矿的冷态强度、低温还原粉化性、低中温还原性有优势，但由于其还原膨胀指数较高，高温存在还原停滞现象，高温还原性较差，熔剂性球团可克服酸性球团的部分缺陷。
根据攀钢资源状况，高炉酸性球团矿比例可达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大。
烧结生产表明，当烧结碱度超过2．4时，烧结矿成品粒级细化，强度变差。
碱度对烧结矿软熔性能的影响
收 稿 日期 ：０ １１ －１ ２ １－１ ０
图 １ 小型烧结试 验机
２
河 北联 合大 学学报 （ 自然科学 版 ）
第３ ４卷
石 墨管 和石墨 坩埚依 次叠 放 。过渡管 、 墨管 和石墨 坩埚 之 间采 用耐 火 泥进 行 密封 。这 些 部 件形 成 一个 整 石
体， 以下称组合件。组合件配有 电力 自动升降装置 ， 试验开始时 自加热炉下部升入炉腔 ， 试验结束后 由下部 退 出炉外。炉管与升降装置之间在炉外采用石墨橡胶垫进行密封。还原气及保护气 自下部通 入组合件 ， 经 承接皿、 过渡管 、 石墨管、 石墨坩埚（ 试样） 流出反应器。压差信号取 自反应气入 口和出 口之间， 以检测炉 用
Ｏ
・ ５
ｌ盯 ・
１５ ．
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２５ ・
３Ｏ ・
喊度
碱度
图 ３ 烧 结矿软熔温度与碱度 的关 系
图 ４ 软熔过程 中烧 结矿最大压差与碱度的关系
软化温度是依据料柱变形确定 的， 由图 ３ 以看出， 可 高碱度烧结矿虽然组分 （ 铁酸钙和硅酸三钙） 软化 温度较高 ， 但其 的气孔率大， 所以和其它碱度烧结矿软化温度差别不大。随碱度升高 ， 熔融温度呈先降低后 升高 的趋势 ， 是软熔性能中的主要指标 ， 因为它是 以对透气性 的明显影响为标准确定 的。滴落温度随碱 度升高而升高。酸性烧结矿还原性差 ， 初渣亚铁含量高 ， 以 较低 ， 所 高碱度烧结矿还原性好 ， 初渣 中亚铁 含 量 很少 ， 又含有 大 量 的 Ｃ Ｏ， 以 较 高 。 ａ 所
矿物组成、结构及其对烧结矿质量的影响
烧结矿是烧结过程的最终产物，是许多种矿物的复合体，矿物组成非常复杂。
影响烧结矿矿物组成的因素包括：燃料用量、烧结矿碱度、脉石成分和添加物种类以及操作工艺条件等。
烧结矿中各矿物通过自身的强度和还原性影响烧结矿的强度和还原性。
5.5.4.1 烧结矿的矿物组成由于原料条件和烧结工艺条件不同，烧结矿的矿物组成不尽相同，但是总是由含铁矿物及脉石矿物两大类组成的液相粘结在一起的。
酸性烧结矿矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、浮氏体、金属铁、铁橄榄石、钙铁橄榄石、玻璃体、铁酸钙、硅钙石、石英等；主要胶结物为铁橄榄石和少量的钙铁橄榄石、玻璃体等。
自熔性烧结矿矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、浮氏体、金属铁、钙铁橄榄石、橄榄石类、铁酸钙、硅酸钙、钙铁辉石、钙铁辉石-钙镁辉石固溶体、石英、石灰等；主要胶质物为钙铁橄榄石、玻璃体等。
高碱度烧结矿的矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、钙质浮氏体、铁酸钙和硅酸二钙等；主要胶质物为铁酸二钙。
当烧结矿脉石中含有较多的Al2O3或烧结料中Fe2O3较多时，粘结相还有铝黄长石、铁铝酸四钙、铁黄长石、钙铁榴石（3CaO·Fe2O3·3SiO2）。
MgO含量较多时会出现钙镁橄榄石、镁黄长石、镁蔷薇辉石等。
脉石中含有萤石时，烧结矿中则含有枪晶石。
烧结含钛铁矿时会出现钙钛石（CaO·TiO2，3CaO·2TiO2）、梢石（CaO·TiO2·SiO2）。
对某一烧结矿来说，不一定全部含有上述矿物，而且数量也不相等。
磁铁矿和浮氏体是各种烧结矿的主要含铁矿物，非铁矿物以硅酸盐类矿物为主。
表5-6给出了武钢不同碱度烧结矿的矿物组成。
表5-6 武钢不同碱度烧结矿的矿物组成烧结矿碱度矿物组成，（体积）%磁铁矿赤铁矿铁酸一钙铁酸二钙铁黄长石硅酸钙铁橄榄石浮氏体金属铁玻璃质0.8 57.5 6.2 2.7 - 13.1 - 2.73 0.18 - 17.41.3 48.32.9 14.4 - 15.3 0.92 - - 0.1 18.02.4 34.6 0.2 29.1 4.4 10.9 4.44 - - - 16.23.5 27.6 0.2 39.3 9.3 10.7 7.51 - - 0.3 7.3 5.5.4.2 烧结矿的结构烧结矿的结构包括宏观结构和显微结构。
碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响
第45卷 第7期 2010年7月钢铁Iron and Steel Vol.45,No.7J uly 2010碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响储满生1, 柳政根1, 王兆才1, 付 磊2, 李壮年1(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819; 2.中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头014010)摘 要:热压含碳球团是一种利用煤的热塑性提高冶金性能的新型炼铁原料,具有还原速度快、高温强度高、原料适应性强等优点。
在固定碳氧比n (FC )/n (O )为1.00的条件下,通过改变热压含碳球团碱度,系统研究了碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响。
研究表明:碱度对软化区间、熔化区间、滴落率等软熔滴落性能参数有显著的影响。
随着碱度的增加,软化区间t 402t 4先变窄后加宽,在碱度为1.40时最窄,降至331℃;熔化区间t D 2t S 先缓慢变窄后急剧加宽,在碱度为1.00时最窄,降至47℃;滴落率先增加后降低,在碱度为1.20时滴落率最高,达到22122%。
从软熔滴落性能角度综合考虑,实际生产热压含碳球团时其适宜的碱度范围为1.00～1.20。
关键词:炼铁原料;热压含碳球团;软熔滴落性能;碱度中图分类号:TF046.6 文献标志码:A 文章编号:04492749X (2010)0720008205E ffects of B asicity on Softening 2Dripping Properties ofC arbon Composite Iron Ore H ot B riquetteC HU Man 2sheng 1, L IU Zheng 2gen 1, WAN G Zhao 2cai 1, FU Lei 2, L I Zhuang 2nian 1(1.School of Materials and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110819,Liaoning ,China ;2.BERIS Engineering and Research Corporation ,Baotou 014010,Nei Monggol ,China )Abstract :As a new type of iron 2making materials ,carbon composite iron ore hot briquette (CCB )effectively utilizes the thermal plasticity of coal to enhance the metallurgical properties ,owing to the following merits ,such as fast re 2duction rate ,excellent high temperature strength ,and wide adaptability to raw materials.Effects of basicity on sof 2tening 2dripping properties of CCB were researched systemically and theoretically ,with the carbon ratio 1.00.The results show that the basicity affects greatly on the softening 2dripping parameters ,such as softening zone ,melting zone ,and dripping ratio.With the increasing basicity ,the softening zone t 402t 4tends to narrowing then widening ,and becomes the narrowest (331℃)at the basicity 1.40.The melting zone t D 2t S also tends to narrowing then wide 2ning ,and becomes the narrowest (47℃)at the basicity 1.00.The dripping ratio tends to increasing then decreasing ,which comes up to its highest value (22.22%)at the basicity 1.20.Taking account of the softening 2dripping prop 2erties comprehensively ,the basicity appropriate to actual production of CCB should be set around 1.20.K ey w ords :iron 2making raw material ;carbon composite iron ore hot briquette (CCB );softening 2dripping property ;basicity基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2008AA03Z102)作者简介:储满生(1973—),男,博士,教授; E 2m ail :chums @ ; 收稿日期:2009209204 高炉炼铁是炼铁生产的主体,经过长时期的发展,它的技术已经非常成熟。
不同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响
不同碱度司家营烧结矿矿相结构特征及其对冶金性能的影响韩秀丽;吕水;杨光【摘要】采用光学显微镜对不同碱度司家营烧结矿进行了研究.结果表明:司家营烧结矿碱度从1.7增加到1.9时,烧结矿显微结构由斑状-粒状结构过渡到交织熔蚀结构,相应的烧结矿转鼓指数和还原性升高,低温还原粉化性能得到改善.司家营烧结矿碱度从1.9增加到2.1时,烧结矿显微结构由交织熔蚀结构向斑状结构过渡,相应的烧结矿转鼓指数和还原性降低,低温还原粉化性能恶化.司家营烧结矿碱度为1.9时,烧结矿的转鼓指数、还原性和低温还原粉化性能最好.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】6页(P22-26,36)【关键词】司家营烧结矿;碱度;显微结构;冶金性能【作者】韩秀丽;吕水;杨光【作者单位】河北理工大学资源与环境学院,河北,唐山,063009;河北理工大学资源与环境学院,河北,唐山,063009;唐山中厚板材有限公司,河北,唐山,063600【正文语种】中文【中图分类】TF5210 引言高碱度司家营烧结矿是唐山钢铁有限责任公司高炉炼铁的主要原料之一,其质量好坏与其内部形成的矿物组成及矿相结构有着极其密切的关系，一直缺乏系统的研究[1]。
为改善唐钢烧结矿的质量及合理利用本地铁矿石资源，笔者从矿相结构出发，探讨了不同碱度司家营烧结矿的矿相结构特征及对其冶金性能的影响机理，旨在为烧结生产提供理论依据。
1 原料性能及研究方法1.1 原料性能司家营烧结矿烧结原料主要化学成分列于表1（焦粉w（C）为84.53 %)。
由表1可知，司家营铁矿粉、MAC粉、巴西C粉含铁品位都较高，均在63%以上，属高品位铁矿石。
SiO2含量均在3%～6%之间，有利于烧结矿强度的提高。
司家营铁矿粉粒度极细，-200目超过96.0%。
其它烧结原料粒度组成分析结果列于表2。
表1 烧结原料的化学成分（%）名称 TFe SiO2 CaO MgO 烧损司家营铁矿粉63.25 5.32 0.47 0.17 1.05 MAC粉 61.58 3.50 0.70 0.56 3.65巴西C粉 66.32 3.56 0.30 0.64 0.86名称 TFe SiO2 CaO MgO 烧损高返 53.66 6.16 9.50 2.65 0.14钢渣 20.15 14.25 36.40 8.57 0.84白云石— 1.05 30.12 21.54 44.80石灰石— 6.53 50.13 4.19 42.80生石灰— 8.22 67.50 10.38 11.80焦粉灰分 4.30 48.56 4.86 2.15 —表2 烧结原料各粒度组成（%）原料名称＞10mm 5～10mm 3～5mm 1～3mm ＜1mm D MAC粉 1.7 28.6 11.1 9.1 49.6 3.4巴西C粉 4.9 21.3 10.5 12.0 51.3 3.3石灰石 0.3 11.1 23.9 34.4 30.2 2.8生石灰－ 3.6 8.0 18.8 69.6 1.6白云石－ 1.6 6.6 29.2 62.6 1.51.2 试验方法固定司家营铁矿粉配加量为80%，配碳量为3.75%，MgO为2.5%，用石灰石调整烧结矿碱度分别为1.7、1.8、1.9、2.0、2.1进行烧结。
钒钛精粉对球团生产的影响
钒钛精粉对球团生产的影响摘要：根据市场的及客户的要求，生产钒钛球团矿，配入不同比例的碱性钒钛磁铁精矿粉，但精粉性价比其他地区精粉好，因此基于当地精粉资源，成球性的影响并不明显，但是对球团矿焙烧有较为显著的影响，高碱度精粉对回转窑焙烧温度要求较高，为保证球团矿质量通过相应的改造，提高球团矿质量。
关键词:球团矿高碱度钒钛0引言随着钢铁企业的产能调整，各地企业面临转型发展，由过去的传统长流程转变为短流程电炉炼钢，在此背景下，张宣科技把握契机，坚定信念，实施转型升级，淘汰传统高炉炼铁模式。
同时，在面临转型发展阶段，淘汰污染耗能的烧结产线，保留球团产线，再利用现有装备，进行技术升级后继续生产球团矿，针对市场及客户要求，生产高碱度钒钛球团矿，克服对球团生产的不利影响，确保球团矿质量受控，满足客户需要。
1 原料成分及粘结剂根据本地资源量，以及客户对球团成分的要求选择精粉，根据不同的要求进行配矿选择，同时满足球团的生产要求，在稳定球团生产的同时满足客户对球团矿质量的的需求[1]。
表1 精粉分析S iO2CaOTFeMgOTiO2Al2O3S PZnV2O5本地精粉5.511.8561.562.223.811.22.04.02.02.44高3160400000钛粉.72.00 3.14.74.85.87.13.07.01.36高钒粉1.86.3262.471.025.723.06.19.01.04.64由表1可见，本地半自熔精粉钒钛含量相较高钒粉较低，配加适量的高钛粉及高钒粉，可以满足客户对球团矿质量要求。
.表2 粘结剂分析膨胀容（mg/g）胶质价（mL/15g）水分（%）膨润土 40 420 9由表2可见，选用指标优良的膨润土作为球团用粘结剂，膨润土的质量决定球团矿的最终质量，同时可以降低球团矿的二氧化硅含量，提升球团矿品味，同时可以降低球团矿成本，对球团矿指标影响较小。
表3 配比结构（%）高钒粉高钛粉本地精粉结构1101080结构22080结构3401050通过造球实验制定最终结构选择最终的结构配比，同时确定膨润土的配比，膨润土配比1.0%，造球实验结果满足生产需求。
钒钛磁精粉比例对球团矿性能影响研究
钒钛磁精粉比例对球团矿性能影响研究龚艺杰【摘要】配入不同比例的钒钛磁铁精矿粉,对成球性的影响并不明显,但是对球团焙烧温度有较为明显的影响,即钒钛磁精粉要求焙烧温度提高大约50℃.钒钛球团的冶金性能相对于普通球团有较为明显的变化,投笼试验结果显示,钒钛磁精粉比例增加造成还原性指数和还原膨胀指数降低.本研究还借助不同的手段进行物相分析,探究了投笼成品球团矿的冶金性能.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2019(037)008【总页数】3页(P8-10)【关键词】钒钛球团矿;磁铁精矿粉;冶金性能【作者】龚艺杰【作者单位】重庆钢铁股份有限公司,重庆 401220【正文语种】中文【中图分类】TF046.6重庆钢铁股份有限公司（以下简称“重钢”）地处西南地区，其缺乏优质的铁矿资源，却拥有丰富的钒钛磁铁矿资源。
当前，炼铁原料价格较高，钢铁行业竞争激烈，高效经济地利用自己的钒钛磁铁矿资源，对重钢改善原料采购现状、降低炼铁原料成本具有重要的意义[1]。
太和铁矿是重钢的重要矿石资源基地，其630万t/a采选扩建工程的实施将改变高炉生产的配矿结构，如何高效经济地利用钒钛磁铁矿资源成为目前亟待解决的技术问题。
早在2012年上半年，重钢就提出利用链篦机-回转窑生产高钒钛球团矿，并与院校合作开展了预成球和焙烧试验的前期研究。
预研究主要模拟链篦机-回转窑现行工况条件，为后期的系统性研究、下一步进行钒钛球团工业化生产提供了重要数据。
本文利用重钢原料和现有设备开展试验，研究了不同钒钛精矿比例对造球、焙烧以及球团矿物理性能和冶金性能的影响，旨在确定适宜的配比[2]。
1 球团试验的原料成分分析钒钛精矿由太和铁矿提供，辽宁精矿、膨润土均取自生产现场。
企业实际球团生产以辽宁精矿为主，配入钒钛精矿后，球团矿配矿的造球试验方案如表1所示。
表1 造球试验方案编号膨润土（外加，%）辽宁精（%）钒钛精（%）1-1 2.0 100 0 2-1-1 2.0 75 25 2-1-2 2.0 65 35 2-1-3 2.0 55 45 2-1-4 2.0 45 55 2-1-5 2.0 35 652 球团焙烧试验干燥、预热、焙烧的时间根据链箅机-回转窑工艺进行模拟，即鼓风干燥段113 s；抽风干燥段282 s；预热1段225 s；预热2段450 s。
高低碱度
酸性和高碱度烧结矿合理搭配的高炉炉料结构研究范建军蔡涓夏(太原钢铁集团有限公司，太原030003;)摘要：按照山西某钢铁厂的原料条件，为开发代替原来碱度1. 5的质量较差的烧结矿，进行了碱度0. 6一2. 3的不同碱度烧结矿的烧结性研究和不同碱度烧结矿综合炉料性研究，结果表明:对酸性烧结矿(R=0.6,0. 8、1. 0)，碱度1.0的烧结矿其烧结性能指标相对碱度0. 6 , 0. 8的要好，且44%碱度1.05的烧结矿配.加44%碱度1. 87的烧结矿和12 %的球团矿其综合炉料性能优于原来的86%碱度1. 5的烧结矿配加14 %球团矿的炉料结构。
关键词：酸性烧结矿烧结特性熔滴特性山西某地方钢铁厂，近两年在建设高炉的同时，配套建设厂两台烧结机，且烧结矿生产能力较大，但没有配套建设酸性球团矿生产线。
因此，自高炉投产以来，为充分发挥烧结机的产能，烧结矿的配比达到86%左右，外购球团矿的比例为14%左右。
烧结矿比例在86%左右时，为平衡高炉炉渣碱度，烧结矿的碱度在1. 5左右，生产中发现烧结矿的质量较差，特别是自然粉严重，不能落地存储。
以往的试验研究和经验表明，碱度1. 5左右的烧结矿由于处于自熔性烧结矿到高碱度烧结矿的过度阶段，因此，矿物组成较复杂，而碱度1. 0以下的酸性烧结矿矿物组成相对简单，自然粉化不是相对较轻;高碱度烧结矿由于铁酸钙含量比较高，其质量比较好。
因此，该钢铁厂同太钢技术中心合作进行厂试验研究，重点研究能否生产酸性烧结矿和高碱度烧结矿搭配使用以代替日前的碱度1. 5左右烧结矿，以改善烧结矿的质量。
1烧结性能试验研究1.1工艺参数及原料化学成分烧结性能试验研究在小300 mm x 600 mm的烧结杯上进行，其方法同常规方法相同，有关操作参数如下:点火负压:转速:8 r/min ,5 kPa，烧结负压:10 kPa，点火时间:2 min。
混料机规格为小800 mm x 1200 mm ,混料机混料时间:4 min },试验所用原料化学成分见表1. 2不同碱度烧结矿烧结性试验结果及分析按照该厂的原料条件，设计烧结矿碱度为0.6, 0.8, 1.0, 1.4, 1.8, 2.0, 2.3七个水平进行厂烧结杯试验研究，重点考察厂不同碱度烧结矿其垂直燃烧速度、烧结转股强度、烧结粒度组成等指标的变化。
碱度和MgO含量对镜铁矿球团强度及还原行为的影响
碱度和MgO含量对镜铁矿球团强度及还原行为的影响氧化球团矿具有良好的机械强度和冶金性能，已成为高炉炼铁不可或缺的优质炉料。
然而，国内磁铁精矿供应不足，使得许多国内钢铁厂开始使用进口赤铁矿生产氧化球团。
与磁铁矿球团相比，赤铁矿球团焙烧温度高且区间窄(1300℃~1350℃)，球团抗压强度低，另外，酸性赤铁矿球团冶金性能也较差。
其中镜铁矿属于一种重要的赤铁矿，球团焙烧性能及冶金性能比普通赤铁矿球团更差。
研究者对如何使用赤铁矿生产高强度氧化球团进行了大量研究。
研究表明，赤铁矿配加磁铁矿制备氧化球团，可以有效降低预热焙烧温度，提高预热焙烧球团抗压强度；配加熔剂生产熔剂性赤铁矿球团也是一条解决途径。
国内球团厂一般用赤铁矿配加磁铁矿生产高强度球团，但随着赤铁矿配比的提高，配加磁铁矿所起到的效果被大大削弱。
添加CaO熔剂生产熔剂性球团在较低温度下即可获得较高机械强度且还原性较好，但高温软熔性能较差，还原膨胀严重。
而早期研究表明，球团中添加MgO可以降低还原膨胀率，改善高温软熔性能。
目前，较为系统的研究碱度及MgO含量对镜铁矿球团强度及冶金性能的影响，尤其是碱度与MgO 共同作用对球团冶金性能的影响方面的研究还鲜有报道，因此，本文研究碱度和MgO含量对镜铁矿球团强度及冶金性能的影响规律，对改善球团焙烧及强化高炉炼铁具有较为重要的理论价值。
原料性能及研究方法本试验所用原料有巴西镜铁矿、膨润土、石灰石和菱镁矿。
由于巴西镜铁矿、石灰石和菱镁矿粒度较粗，在实验室分别用球磨机磨到球团生产所需粒度及比表面积。
镜铁矿铁品位高，脉石矿物及其他有害杂质少，为优质球团原料。
石灰石和菱镁矿SiO2含量低，其他有害杂质含量很少，为优质钙镁熔剂。
试验所用黏结剂为优质钠基膨润土，各项指标如下：蒙脱石含量为92.76%，膨胀容为20mL/g，2h吸水率为342%，-0.074mm含量达到100%。
试验研究包括配料、混匀、生球制备、生球干燥、干球预热焙烧及焙烧球团性能检测等过程，成品球团矿SiO2含量通过添加细磨石英砂控制在3.0%～3.1%，通过配加石灰石及菱镁矿调节成品球团矿碱度和MgO含量，考察碱度和MgO含量变化对焙烧球团抗压强度、还原度、还原膨胀、低温还原粉化和高温软熔特性的影响。
碱性球团试验与研究
第一组试验为配加１．５％膨润土的酸眭球团；其
它试验为加入石灰石的碱性球，膨润土配比为 １．０％，碱度分别为０．６、０．８、１．０。最后再做 一组碱度１．０，膨润土１．０％，无烟煤０．５％的 试验。配料比例见表４。
表４配料比例（％）
３试验方案设计
本次试验采取外配膨润土和石灰石的方法，
２０１２年度全国烧结球团技术交流年会论文集
成品球化学成分及抗压强度检测结果见 表６。 ５．３．１化学成分分析
由表６看出，碱性球团品位均低于酸性球 团，而且，随着碱度的提升，球团品位降低幅 度加大，符合试验预期结果。ＦｅＯ含量均在１％ 以下，总体变化不大。
由表２可知，澎润土主要成分是Ｓｉ０２和 Ａ１２０３，而在碱性球团试验中，降低了０．５％的
１３４
２０１２年度全国烧结球团技术交流年会论文集
膨润土配比，增加了低Ｓｉ０２含量的石灰石，因 此，成品球中Ｓｉ０２和Ａ１２０３含量略有下降；
ＣａＯ上升幅度较大，ＭｇＯ略有上升，而且这种 变化趋势随着石灰石配比的提高而增大。
表６成品球化学成分及抗压强度
由于碱性球团在干燥、预热过程中，伴随 着碳酸盐的分解反应，一定程度抑制了氧化反 应，导致碱性球团的残Ｓ高于酸性球团。 ５．３．２抗压强度分析
５．１ 成球性比较 在打水量充足的情况下，五组造球过程均
比较顺利，生球长大较快，粒度均匀，但是碱 性物料在造球过程中需要的水量更多。前四组 试验生球较为圆润光滑，配加煤粉的生球表面 比较粗糙。 ５．２生球质量
造球后各取１０个生球进行落下和抗压检 测。落下高度０．５ ｎｌ，落在１０ ｍｍ厚的钢板上， 以生球出现较大裂纹或破碎为止；抗压强度在 电子天平上进行，用手轻轻压下，出现裂纹或 破碎时计为湿球抗压强度。每次造球后取生球 进行水分测定。生球检验结果见表５。
碱度和内配燃料对赤铁矿球团强度的影响
碱度和内配燃料对赤铁矿球团强度的影响
朱德庆;沈文俊;潘建;春铁军
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2011(000)006
【摘要】针对赤铁矿球团强度低的问题,以巴西某赤铁矿精矿为对象,研究了碱度、内配燃料以及它们的相互作用对赤铁矿球团强度的影响.结果表明:制备含镁熔剂性赤铁矿球团时,将碱度控制在0.3～1.2可显著提高预热球团和焙烧球团的抗压强度;制备内配燃料酸性含镁赤铁矿球团时,焦粉配比不超过1.0%可改善预热球团强度而基本不影响焙烧球团强度;制备内配燃料熔剂性含镁赤铁矿球团时,将焦粉配比控制1.5%以内,球团碱度控制在0.9,可显著提高焙烧球团强度.由此可见,制备内配燃料熔剂性含镁球团是改善赤铁矿球团强度的有效途径.
【总页数】5页(P104-108)
【作者】朱德庆;沈文俊;潘建;春铁军
【作者单位】中南大学科技处;中南大学资源加工与生物工程学院;中南大学资源加工与生物工程学院;中南大学资源加工与生物工程学院
【正文语种】中文
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4.含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究 [J], 余岳;张波;薛正良
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碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响
碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响摘要】本文研究的目的是:探讨分析碱度对生球质量和球团矿抗压强度的影响。
本研究研究所采用的的方法是：采用对比试验的方式方法来进行探究。
本研究结果表明：生球抗压强度和落下强度与碱度的高低存在直接的关联性，生球的落下强度、抗压强度随着碱度的提高而降低，热爆裂温度随着碱度的提高而升高；此外，在焙烧过程中，随着碱度提高，赤铁矿晶粒不断发育长大，但球团矿中产生的低熔点硅酸盐矿物增多并相互聚集在一起，恶化了赤铁矿晶粒间的连晶程度，同时增加了球团矿中的孔隙，导致球团的抗压强度逐渐降低。
【关键词】球团矿; 碱度; 抗压强度笔者通过采用 A 矿粉和 B 矿粉调节球团矿碱度( 二元碱度Ｒ( Ca O/Si O2) ) 来研究碱度对球团抗压强度的影响，为充分利用 A 矿粉和 B 矿粉生产适宜碱度球团矿提供了依据。
1、原料基础特性A 矿粉和B 矿粉的化学成分如表 1 所示，两种矿粉的含铁品位都比较高，都达到了 65%左右，A 矿粉含铁品位达到了 66. 36%，同时 A 矿粉 Si O2含量较高，达 6. 91%，属于酸性矿粉，水分含量比较高，而 B 矿粉中的 Ti O2、Ca O 和 MgO 较高，分别为2. 17%、2. 57%、3. 41%，A 矿粉碱度较低，B 矿粉的碱度较高，因此可通过改变两种矿粉的配比来改变球团矿的碱度。
2、试验方法2.1 配料方案为了考察碱度对球团矿冶金性能的影响，采用A 矿粉和 B 矿粉通过配矿来调节球团矿的碱度。
2.2试验流程混料和造球过程在直径为 1 000 mm 的圆盘造球机中进行，其圆边高度为 250 mm，圆盘倾斜角度为 45°，转速 20 r/min。
混料时将称量好的矿粉、膨润土和水加入到圆盘中混匀，并放入到铁盆中在隔绝空气条件下焖料 30 min，使原料与水混匀效果更好，矿粉和水接触的更加紧密; 以 A 矿粉和 B 矿粉为原料进行造球，每次试验称量矿粉总重 3 000 g，造球过程选取最佳造球时间为13 min，水分含量为8. 5%，膨润土最佳含量为2%，造出球后进行人工筛分，以直径为 10～16 mm 生球作为合格生球，以 10～12. 5 生球作为试验用球，取出少量的试验用球用作水分、生球抗压强度、落下强度和热爆裂试验，其余球放入到烘箱中烘干，用于焙烧。
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不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响来源：本站作者：匿名发布：2010-5-18修改：2010-5-18隶属：炼铁技术资料点击：5蒋大军林千谷何木光向绍红何群(攀枝花钢铁公司炼铁厂攀枝花钢铁研究院)摘要根据攀钢资源状况，高炉球团矿比例可能达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大，对此进行了不同配矿结构与提高球团碱度的实验室试验，球团碱度为0．4，0．6，0．8，“钒钛精矿+普通精矿”与“全钒钛精矿”两种方案分别做平行试验，试验结果表明钒钛精矿+普通精矿或全钒钛矿精矿，不用膨润土，用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团，为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径。
试验表明碱度为0．4、0．6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求，在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好，均能满足高炉冶炼需要。
生产碱性球团为降低烧结矿超高碱度，提高烧结矿质量创造了条件。
关键词钒钛球团／碱性球团／碱度／焙烧制度／配矿结构／生球性能／抗压强度／冶金性能1前言熔剂性球团矿也叫碱性球团矿，按照美国钢铁协会20世纪60年代的实验标准，碱度高于0．6才能称为熔剂性球团或碱性球团。
日本是最早开始从酸性球团转向添加石灰石生产熔剂性球团的国家，造球前向铁精矿中添加CaO或MgO的细粒物料(例如石灰石或白云石)，对改善球团矿的物理性能和冶金性能起到重要作用。
熔剂性球团在国内首钢、包钢、鞍钢、杭钢、重钢等已有成功的运用，球团碱度在0．4~1．2之间，球团还原性与还原膨胀性能均得到改善。
酸性球团矿的冷态强度、低温还原粉化性、低中温还原性有优势，但由于其还原膨胀指数较高，高温存在还原停滞现象，高温还原性较差，熔剂性球团可克服酸性球团的部分缺陷。
根据攀钢资源状况，高炉酸性球团矿比例可达到38％以上，烧结矿碱度将达到2．8以上，对烧结矿质量影响极大。
烧结生产表明，当烧结碱度超过2．4时，烧结矿成品粒级细化，强度变差。
为此进行了烧结矿部分碱度向球团矿转移，提高球团矿碱度，生产碱性球团的探索性研究课题。
试验主要内容有：不同碱度球团的成球性能、焙烧制度的试验；不同碱度球团物化性能、冶金性能的试验；不同配矿结构对球团性能的影响；寻求可行的球团碱度，配矿结构与焙烧制度。
由于资源缺乏，近年来攀钢采购普通高品位精矿更加困难，本试验也为今后可能生产全钒钛磁铁精矿球团提供依据。
2提高球团碱度实验室试验2．1试验条件试验原料主要为钒钛精矿、普通精矿、生石灰、石灰石以及膨润土取自生产现场，原料化学成分与精矿粒度(见表1)，膨润土理化指标(见表2)。
2．2试验万法2．2．1配矿方案试验球团碱度选择0．4，0．6，0．8，与自然碱度(0．1~0．2)球团对比。
采用“钒钛精矿+普通精矿”，“全钒钛精矿”配矿结构，再配加添加剂达到要求的碱度。
(1)Hx：钒钛精矿+普通精矿+消石灰；(2)Hs：钒钛精矿+普通精矿+石灰石；(3)JH：混合矿基准期，钒钛精矿+普通精矿+膨润土(自然碱度)：(4)Qx：钒钛精矿+消石灰； (5)Qs：钒钛精矿+石灰石；(6)JQ：钒钛精矿基准期，钒钛精矿+膨润土(自然碱度)。
“钒钛精矿+普通精矿”几种配矿方案其各自的比例保持不变。
2．2．2造球造球试验在Ф800~165mm(边高)、转速为23r／min、倾角为460的圆盘造球机内进行，采用人工加水，水分控制在8．0．9．0％。
每组试验的造球原料用量相同(含铁原料均为5kg)。
消石灰由生石灰加水消化得到，试验配入量以生石灰计。
2．2．3焙烧对不同碱度的球团进行3水平不同预热一焙烧制度的试验，3种焙烧制度(见表3)。
焙烧试验是在Ф55×1000mm(达到焙烧温度区间300～400mm)的卧式焙烧炉中完成。
每种碱度的球团分别在800℃、850℃、900℃温度条件下预热20分钟，接着分别在1200℃、1230℃、1250℃温度下焙烧30分钟，而后自然冷却到常温进行检测。
2．2．4检测项目(1)生球性能：落下强度、抗压强度、暴裂温度等。
(2)成品球性能检测：抗压强度、物组成及形态形貌、还原膨胀指数、低温还原粉化率、还原度、软熔性能等。
3试验结果与分析3．1 生球性能3．1．1 落下强度对生球进行落下强度检测，结果见表4。
添加碱性物料后，无论是混合球团还是全钒钛球团生球落下强度都有不利影响，生球落下强度有明显下降。
与基准相比，混合球团矿的粘结剂为消石灰时，落下强度下降了2 次／个，粘结剂为石灰石时，落下强度下降了3次／个；全钒钛球团矿落下强度下降了3～4次／个。
熔剂(消石灰、石灰石)的增加对球团矿的落下强度影响不明显。
3．1．2生球抗压强度对生球进行抗压强度测试，其中基准期JH和JQ的生球抗压强度均为13．72N／个。
添加碱性物料后的生球司抗压强度(见图1)。
从图l可见，无论是混合球团还是全钒钛球团矿，与基准(添加膨润土)相比，生球抗压强度有明显下降，但随着碱度的提高，生球的抗压强度逐步提高。
混合矿球团熔剂为消石灰时，碱度0．4、0．6、0．8的生球抗压强度分别为10．78、l 1．76、13．72N／个；粘结剂为石灰石时，生球抗压强度分别为9．80、11．76、12．74N／个。
全钒钛矿球团熔剂为消石灰时，碱度0．4、0．6、0．8时，生球抗压强度分别为5．58N／个、8．82N／个、11．76N／个；熔剂为石灰石时，碱度为0．4、0．6、0．8，生球抗压强度分别为6．86N／个、8．82N／个、10．78N／个。
在相同碱度情况下，对生球抗压强度的影响，用消石灰作粘结剂的混合球团比全钒钛球团要好，也高于用石灰石为粘结剂的混合球团。
可见在改善生球抗压强度上，消石灰优于石灰石。
在改善生球抗压强度上的作用是膨润土>消石灰>石灰石。
主要原因是膨润土、消石灰、石灰石的亲水性依次减弱【1】。
3．1．3生球爆裂温度试验表明，配加膨润土的基准球团其爆裂温度均比较高，达到800℃时仍不发生爆裂，在配加碱性物料后，生球爆裂温度开始下降。
混合矿球团在添加碱性物料后生球爆裂温度下降。
用消石灰为粘结剂，混合球团碱度为0．4时，生球在800℃时出现爆裂，爆裂率为10％；而当碱度上升到0．8时，600℃时爆裂率就达到20％。
采用石灰石为粘结剂时，混合球团碱度为0．6时，在800℃时产生爆裂，爆裂率为10％；当碱度提高到0．8时750℃时产生爆裂，爆裂率为20％。
全钒钛矿球团在添加碱性物料碱度提高到一定值后，生球爆裂温度也有一定程度下降，在采用消石灰为粘结剂时，全钒钛球团碱度达到0．8时，生球在800℃时发生爆裂现象，爆裂率为20％。
采用石灰石为粘结剂时，碱度达到0．8时，生球同样在800℃时产生爆裂，爆裂率为10％。
可见，与基准相比，碱性物料的添加无论对混合球团还是全钒钛球团生球爆裂温度都有不利影响，且随着生球碱度的提高，生球爆裂温度有下降趋势，这是不利的。
采用石灰石作粘结剂的球团爆裂率要优于消石灰。
主要原因是碱度提高后消石灰用量增加，消石灰球团的毛细力与粘接力低于膨润土，其吸水性较低，在加热时毛细水蒸发速度较快，抗爆裂温度较低。
3．2成品球抗压强度抗压强度是成品球的最重要的指标，试验结果见表5与图2．5。
3．2．1碱度对抗压强度的影响球团抗压强度与碱度关系见表5与图2．5，在1200℃焙烧条件下，基准期Ⅲ和JQ的抗压强度分别为3311N／个和3293N／个。
可看出添加用碱性熔剂后，球团抗压强度明显低于基准球团，且随着球团碱度的提高，球团抗压强度明显下降。
当碱度从0．4提高到0．8后，混合球团以消石灰为熔剂时，球团抗压强度从2536N／个下降到1099N／个。
以石灰石为为熔剂剂时，球团抗压强度也从2450N／个下降到1264／个。
全钒钛球团抗压强度随碱度变化的规律与混合球团相似。
其它焙烧温度下抗压强度随碱度变化也是这种规律，在此不赘述。
在相同的焙烧温度下，随着碱度的提高，球团抗压强度下降的主要原因为：1)碱度上升后，球团矿CaO含量增加，使铁矿颗粒分散，接触条件变差，氧化减弱：2)形成的液相量增加，阻碍固相颗粒直接接触，不利于赤铁矿的再结晶长大，并且液相沿晶界渗透，使已聚集成的晶体固结粉碎化，成圆形大气孔，从而削弱了以氧化固结为主的作用；3)消石灰增加，使球团致密度减弱，石灰石球团还受碳酸盐分解热与产生的气孔率影响；4)在铁精矿中添加石灰石和消石灰所制成的球，焙烧时将出现铁酸钙体系化合物，尤其是在SiO2较少的情况下，更易生成铁酸盐。
随着碱度的提高，球团焙烧过程中过剩的CaO越来越多，生成的CaO·2Fe2O3 (其强度较差)增加，同时CaO·2Fe2O3，不稳定分解导致次生赤铁矿析出量增大，导致球团强度降低【2】。
3．2．2焙烧温度对抗压强度的影响焙烧温度对球团抗压强度影响较大。
若温度偏低则各种物理化学反应进行缓慢，以致难以达到理想的同结效果，随温度逐渐升高，焙烧固结的效果亦逐渐显著，见表5与图2．5。
随着焙烧温度的提高，无论是混合球团或全钒钛球团，随着焙烧温度的提高，球团抗压强度都得到改善。
在焙烧温度较低时(<1230℃)，焙烧温度的提高对球团抗压强度的改善效果十分明显，但当焙烧温度较高时，再提高焙烧温度对抗压强度的改善效果并不很明显。
如碱度0．4时，当焙烧温度从1200℃提高到1250℃后，混合球团以消石灰为熔剂时，抗压强度从2536N／个提高到3776N／个；以石灰石为熔剂时，抗压强度由2450N／个提高到3036／个。
全钒钛球团抗压强度随焙烧温度变化的趋势与混合球团相似。
焙烧温度的提高有利于球团抗压强度提高，主要原因是在相同的焙烧时间内，温度越高，越有利于磁铁矿氧化，赤铁矿结晶长大速度快，结晶体更好，固结更充分。
其它碱度条件下抗压强度随焙烧温度变化也是这种规律，在此不赘述。
3．2．3焙烧时间对抗压强度的影响在1250℃条件下，焙烧时问比基准期延长5分钟和10分钟，见表8。
随着焙烧时间增加，球团矿抗压强度有所提高。
在延长焙烧时问5分钟后，混合矿球团抗压强度从2013N／个提高到2398N／个：全钒钛球团的抗压强度从2050N／个提高到2266N／个。
延长焙烧时问至10分钟时，混合球团抗压强度上升到2980N／个；全钒钛球团抗压强度上升到23llN／个。
可见延长焙烧时间对改善球团抗压强度有一定效果。
延长焙烧时间对球团抗压强度的改善主要在于球团中晶粒长大与再结晶更完全。
但总体球团抗压强度提高幅度不大，而且延长焙烧时问严重影响球团产率，实际生产中不可取。
3．2．4不同添加物料对抗压强度的影响由表5、图2．5可见，在添加碱性物料后，所有球团的抗压强度均低于基准期添加膨润土的自然碱度球团。
但在提高碱度后，不同碱性物料对球团抗压强度的影响不同。