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1、Suppl. August 2006金属矿山METAL MINE增刊 2006年 8 月焙烧制度对球团抗压强度的影响青格勒(首钢技术研究院摘要为了提高首钢秘鲁铁矿的球团抗压强度,做了不同制度下的生球焙烧试验。并测定了焙烧后的球团抗压强度。试验结果表明,缩短鼓风干燥时间 ,提高干燥温度和气流流速有利于较快提高料层底部温度,从而提高 生产率。高温焙烧时间短,料层底部温度较低的时候,小球布在料层底部有利于提高料层底部球的平均抗压强度 , 可以克服料层底部球的强度不够高的问题。关键词带式焙烧机球目矿焙烧制度抗压强度Effect of Roasting Reghne on Compression Str
2、ength of PelletsQing Gele(Institute o/Technological Research,Capit d Steel GroupAbstract To improve the compression strength of the peIlels of Peru Iron蹦 k Plant。f capjtal Steel,掣傥 n pdld xoastlng testswe oonducted under differem m regimes and the compression strength of the roasted pallas Wa8me-ure
3、d.The resuits tiIlgshowthat shorteningthe blowingdryingtime andincreasingthe dryingtemperature and airilowrate can be beneiielal to 8rapid rising of the temperature of the pe】 k bed bottom so to improve the productlv_ity.When there is low bolttemperature of pdld bed,thedistribution of small pellets
4、at the bl】 Iden bed bottom will be favorable to the im provementof the average compression strength of theeUebp at n ” bottom of burden bed 80 tosolve the pmblem of their insufficient strength.Keywords B 礼 m曲 g maohlne,Pellets,Roaafin8regime,Compression strength不同矿物类型和成分生球的干燥焙烧温度都有 不同的要求。如果温度低 ,各种物理
5、化学反应进行的 慢 ,也难以达到焙烧固结的效果 ,温度过高则引起球 熔结 ,对设备的损坏也大。因此选定良好的焙烧制 度是非常重要的 “.2。首钢秘鲁球团厂有两条带式 球团生产线 ,生产高炉球团和直接还原用球团。但 首钢秘鲁球团厂的球团焙烧过程中干燥温度比较 低,干燥时问长 ,尤其料层底部温度 12rain 后才上 升到露点以上 ,影响了球团产量和设备效率。因此 , 改善首钢秘鲁球团厂的球团矿焙烧制度 ,提高球团 产量和强度是本研究的目的。l 试验原料和设备1.1 试验用原料试验用原料为秘鲁磁铁矿精矿粉、秘鲁皂土和 秘鲁的石英。配料比例见表 1。精矿粉粒度为一 325 目占 67%一 70%,比
6、表面积为 (1550 1670 cm2/g。由于秘鲁磁铁矿精矿粉的 SiO:含量比较 低 ,为了改善球团的还原膨胀率。在原料中加石英。 混合料的水分控制在 9.o%左右。表 1 原料配料比例 % 1.2 造球试验所用的生球用西800ms120mm 的圆盘 造球机造球 ,转速为 (20 22r/min。造母球时间 为 5mln,成球时间为 8mln,造完球筛出 1015 mnl 的球进行焙烧试验。1.3 焙烧设备用微型焙烧杯模拟带式焙烧机的干燥、预热、焙 烧、均热和冷却过程。其结构示意为图 1。焙烧杯的 内径为 80mill, 内高度为 300mm,试验时装料高度 为225mmo青捂勒 (197
7、9 一。女 ,首钢技术研究院 ,科研员 ,硕士。 100041北京市 石景山区石景山路 68 号。青格勒 :焙烧制度对球团抗压强度的影响2006年 8 月圈 1 微型焙烧杯示意1 一测料层上表面温度的热点偶;2 一测料层中上部温度的热点偶; 3 一焙烧杯 ;4一测料层下部温度的热点偶;5 一测料层下表面温度的热点偶6 一鼓风干燥2 试验方法2.1 球团干燥焙烧试验以首钢秘鲁球团厂实际生产团焙烧温度曲线为 基准试验。在基准试验的基础上做不同焙烧温度和 布料方式的试验。试验球团的粒度为 10 一 15mill 。 2.2 抗压强度测定实验球团焙烧完后 ,按料层的上层、中层和底层把焙 烧杯里的球分层
8、取样。把试样筛分除粉后从每层中 取直径为 10 12nTm 的 20 个球做抗压试验 ,并计 算每层球团的平均抗压强度和标准偏差。3 试验结果及分析3.1 干燥制度对焙烧过程及抗压强度的影响 图 2 是基准试验、试验 l 和试验 2 的焙烧温度 曲线 ,焙烧时间如表 2。基准试验的干燥和焙烧温 度、时间与实际生产一致 ,基准试验的鼓风干燥时间 长.干燥温度较低。试验 1 和试验 2 在基准试验的 基础上做调整。试验1 和试验 2 中 ,缩短鼓风干燥 时间并提高了干燥温度 ,气流速度均为 1.5m/s。 图 3 是 3 次试验的料层下表面的升温情况比较。试 验 2 的料层底部温度上升的最快 ,较
9、早进入了预热 阶段。从试验过程看 ,虽然试验 1 和试验 2 的鼓风 干燥时问短 ,但随后的抽风干燥时料层底部未出现 爆裂现象。这说明 3min 的鼓风干燥能达到避免料 层底部出现过湿现象的要求。鼓风干燥时间过于长 对提高强度和产量不利。图 4(1 一料层上部球团的 平均抗压强度 ,2 一料层中部球团的平均抗压强度 ,3 一料层下部球团的平均抗压强度 ,4 一平均抗压强 度。以下如同是 3 次试验的焙烧后球的平均抗压 强度比较。从抗压强度看 ,试验 2 的平均抗压强度 最高 ,其次是试验 1。3.2 气流速度对干燥过程的影响气流速度对球团干燥也有一定的影响。为了分析气流速度对干燥过程中对料层升
10、温情况的影响 , 表 2 焙烧过程各段的时问分配rain 时衄 mill 鼓风干燥抽风干燥预热高温焙烧均热鼓风冷却基准试验 6368314试验 14478313试验 2348S 313 1Ip射赠lI芝裂41016222B 34加时间 /rain图 3 料层底表面升温曲线一基准试验 ;一试验 l;_一试验 214001200p蠢“媚4004101622283440时问 /min图 5 气流速度对料层底部温度的影响一试验 3;? 一试验 4;_一试验 5 ? 301? 绘苠 枷咖啪栅。d枷瑚啪伽。增刊金属矿山2006年8月做了 1 组试验。试验 3 的气流速度为 1.8m/s,试验 4 的气流速
11、度为 1.2m/s,试验 5 的气流速度为1.5m/s,3个试验的焙烧温度一样。图5 是 3 个试验的料层底部的升温曲线。从图5 可知 ,当气流速度为 1.8m/s 时,料层底部温度 8rain 后开始上升 ,而气流速度为 1.5m/s 时 8.5min 后上升 ,气流速度为 1.2m/s 时 9rain 后开始上升。这说明增大气流速度时料层底部温度上升的较快。对应的球团平均抗压强度也高 ,如图 6 所示。3.3 预热焙烧温度和时间对球团强度的影响图 7 是试验 6 和试验 7 的焙烧温度曲线。试验7 的预热温度比试验6 高,但高温焙烧温度和时间一样。图 8 是试验 6 和试验 7 的抗压强度
12、比较。从图 7 可知 ,试验 7 球团的平均强度比试验 6 高,尤其上层球的平均强度高很多。这是试验 7 里上层球团在预热段内的时间较长 ,有利于磁铁矿的氧化 ,但对底层球的抗压强度没有大的影响。图 9 是试验 8 和试验 9 的焙烧温度曲线 ,图 10 是料层底部温度曲线。试验 9 的高温焙烧时间比试验8 多 1rain。从焙烧后的球团抗压强度看,如图 1l 所示。试验 9 的平均抗压强度比试验8 高,尤其底层球的平均抗压强度提高的更明显。这说明延长高温焙烧时问更有利于提高料层底部的温度,如图 10 所示 ,从而提高底层球团的抗压强度。但焙烧温度高,高温焙烧时间长将对设备损坏比较大。302?p毡赠图 7 试验 6 和 7 的焙烧温度曲线-一试验 6;一试验 7雾p魁霸圉 8 试验 6 和 7 的焙烧温度曲线一试验 6t 口一试验 ,图 9 试验 8 和 9 的焙烧温度曲线一试验 8:_一试验 9图 10 料层底部的升温曲线3.4 布料方式对球团抗压强度的影响一般生产过程中 ,带式焙烧机上布料是混合布料或布料时大球先滚落到台车的底部。试验 10 是 根据实际生产情况将大球和小球混合在一起装到焙烧杯里焙烧 ,试验过程中料层不同部位的温度如图 12 所示。焙烧后按料层上层、中层和下层取样。每 层取 25 个直径范围在 1215mm 的大球和 25 个
