焙烧制度对球团抗压强度的影响.docx
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焙烧制度对球团抗压强度的影响
Suppl.August2006
金属矿山
METALMINE
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
EffectofRoastingReghneonCompressionStrengthofPellets
QingGele
（Instituteo/TechnologicalResearch,Capit‘dSteelGroup
AbstractToimprovethecompressionstrengthofthepeIlelsofPeruIron蹦kPlant。
fcapjtalSteel,掣傥npdldxoastlngtestswe∞oonductedunderdifferemm∞tiIlgregimesandthecompressionstrengthoftheroastedpallasWa8me∞-ured.Theresuitsshowthatshorteningtheblowing—dryingtimeandincreasingthedryingtemperatureandairilowratecanbebeneiielalto8rapidrisingofthetemperatureofthepe】kbedbottomso∞toimprovetheproductlv_ity.Whenthereislowbolt㈣temperatureofpdldbed,thedistributionofsmallpelletsatthebl】Idenbedbottomwillbefavorabletotheim—provement
oftheaveragecompressionstrengthofthepeUebatn”bottomofburdenbed80∞tosolvethepmblemoftheirinsufficientstrength.
KeywordsB礼m∞曲gmaohlne,Pellets,Roaafin8regime,Compressionstrength
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%,比表面积为（1550—1670cm2/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800ms×120mm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10—15mnl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（1979一。
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2348S3131
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射
赠
l
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41016222B34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2
1400
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400
4101622283440
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
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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㈧
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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12—15mm的大球和25个
直径范围在10一12一的小球做抗压试验。
图13
青格勒:
焙烧制度对球团抗压强度的影响
2006年8月
是试验lO的抗压强度结果。
从图13可知.由于料层上部温度比较高,球在氧化段内的时间长,上层的
大球基本氧化完全,所以上层大球的强度高。
但底
层温度较低,高温保持时间短,大球很难氧化完全,
所以底层大球的平均抗压强度比小球的低。
针对这个问题,做了不同布料方式的试验,试验11和试验12的焙烧温度与试验10同样。
3个试验的布料方式见表3。
图14是焙烧后球的平均抗压强度。
从结果看,3个试验的平均抗压强度没有大
的区别。
但当小球装在料层下部时底层球的平均抗
压强度最高。
这是在焙烧温度和时间相同的情况下,小球氧化的更完全一些。
从图15可见,当小球装在料层下部时,抗压强度的标准偏差也最低,说明球团的强度较均匀,更能生产的要求。
▲一料I
2
3
图13试验10的太球和小球的抗压强度比较
■一太球.凸-小球
袭3
3次试验的布料方式
试验
试验10
试验11
试验12
竺兰竺竺薹超i羞篁i
4结论
（1缩短鼓风干燥时间,提高干燥温度,可以缩短秘鲁球团生产线的干燥时间,提高生产率,同时可以提高球团平均抗压强度。
（2高温焙烧时间短,料层底部温度较低的时
候,将小球布在料层底部有利于提高料层底部球团
的平均抗压强度。
（3适当的提高气流速度可以较快的提高料层底部温度,有利于提高球团强度。
（4延长高温焙烧时间有利于提高料层底部的
温度,从而提高底层球团的抗压强度。
参考文献
[1]Mark
Cr068.PhilippeBlot,OptimizingIronOm
PelletInduration
SystemsU自ing
Proee日Modelling[J].Iommaking
ConferencePro-
ceedin铲,1998:
955-959.
[2]腺庆恒.工艺进步是球团生产升级的关键[J].烧结球圃,
200l,:
26（5:
3-5.
（收稿日期2006-05-25
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焙烧制度对球团抗压强度的影响
作者:
青格勒
作者单位:
首钢技术研究院
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