冷却方式对球团矿冶金性能的影响

248 编辑：中冶有色技术网来源：伍岳肖良明

2024-03-07 11:30:08

摘要：在球团生产中,冷却通常是不受重视的工艺环节。为了保护皮带，现场通常采用打水方式对炽热球团实施冷却。本文分析了这种冷却方式对球团矿冶金性能的影响，指出水冷球团将对球团矿质量带来极为不利的影响。ue003

关键词：球团冷却;水冷;冶金性能

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ue003引言ue004

随着钢铁工业的不断发展，竞争日益激烈，促使高炉冶炼必须采取相应的措施增产、降耗。由于历史原因，我国大部分厂家一直主张100％烧结矿入炉，而这对高炉增产、降耗有很大制约。而球团矿具有含铁量高、粒度均匀、冷强度高、还原性好,可节焦增铁,降低生产成本等优点。所以高炉“精料方针已成为各生产单位共识，80％高碱度烧结矿配加20％酸性球团矿炉料合理结构逐渐为广大生产厂家所采用。高炉对球团矿的产量需求更大,质量要求更高。所以国内近几年大力发展竖炉球团生产，以适应钢铁工业发展的需要。ue004

竖炉球团生产工艺相对成熟，产量稳定，但在生产过程中球团冷却——这一重要工艺环节往往被忽视，极大影响了球团的质量。ue004

为了了解不同冷却方式对球团矿质量，尤其是球團矿的冶金性能具体有何种影响，作者对此进行了研究。ue004

1 原料性能及试验方法ue004

1.1 原料性能ue004

试验原料为涟钢提供的两种不同冷却方式生产的球团，其粒度组成和化学成分见表1和表2。ue004

由表中数据可知，同一批次球团产品，采用不同的冷却方式，其粒度组成有很大差别。自然冷却球团>15mm粒级含量为59.61％，而水冷球团>15mm粒级含量为39.60％，即有30％的球团由于强制冷却，发生炸裂，变为粒度较小的球团，因此，冷却方式将极大影响成品球团的粒度。ue004

球团矿化学成分见表2。ue004

1.2 试验方法ue004

本试验采用球团抗压强度、还原度、低温还原粉化率、还原膨胀率这几个指标来评价不同冷却方式对球团矿影响。ue004

其中球团冶金性能完全按国家标准进行测试，还原度（RI）采用GB13241-91，低温还原粉化率(RDI)采用GB13242，还原膨胀率(RSI)采用GB13240。ue004

2 试验结果及讨论ue004

2.1球团矿抗压强度ue004

冷却制度是决定球团矿强度的重要因素。随着冷却速度增加，球团矿强度下降。快速冷却增加球团矿的破坏应力，破坏焙烧过程中形成的粘结键，破坏球团强度。ue004

由测得数据可知，自然冷却球团抗压强度高于水冷球团15.22%－67.28%。这主要是由于水冷球团冷却速度远远大于自然冷却球团冷却速度，故其强度有很大差别。ue004

2.2 冶金性能ue004

两种不同冷却方式球团三项冶金性能指标见表3。ue004

由测得数据可知，水冷球团还原度比自然冷却球团还原度高5.05％，这是水冷球团内部孔隙增多的结果。还原膨胀值水冷球团比自然冷却球团大，测得RSI均小于15％，但是，仅从数值上并不能完全反映还原膨胀所造成的影响。从照片1、2即可看出，水冷球团在还原膨胀后，其粉化非常严重，而自然冷却球团全部保持完整。照片均为球团矿刚从还原罐取出时，球团的原貌。ue004

由照片1可见，水冷球团还原后，仅有10个即55.56%的球基本完整，但这些基本完整的球团表面均有很宽度裂纹。ue004

由照片2可见，自然冷却球团还原后，18个球全部保持完整，仅有3个球表面有明显大裂纹。由此可知，水冷球团进入高炉后，在高炉中进行还原时，将产生大量碎片、粉末，如果其配比过高，将严重影响高炉的顺行,而自然冷却球团则基本维持球形结构，不会对高炉生产造成负面影响。ue004

此外，还测定了两种还原膨胀后的抗压强度，测得自然冷却球团还原膨胀后抗压强度为1152 N•个-1，水冷球团还原膨胀后抗压强度为433 N•个-1，由此可知，自然冷却球团还原后其抗压强度远远大于水冷球团还原后球团的抗压强度。由于在高炉中，球团还原后过程中必须承受一定料压，所以还原后球团抗压强度高将有利于高炉稳定、顺行，即自然冷却球团在高炉中行为大大优于水冷球团。ue004

4 结论ue004

通过试验可知，自然冷却球团粒度比水冷球团粗,各粒级自然冷却球团抗压强度均大于水冷球团抗压强度,自然冷却球团还原膨胀性能大大优于水冷球团。ue004

因此，建议在球团生产中，不要使用水冷方式对球团实施强制冷却。

ue003ue003参考文献ue003

［1］傅菊英，姜涛，朱德庆. 烧结球团学［M］.长沙：中南工业大学出版社，1996.

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