有机物改性膨润土浆的制备及其提高铁矿球团强度的机理

摘要

铁矿球团具有铁品位高、粒度均匀等优点，被越来越多的用于钢铁生产。作为制备球团不可或缺的原料之一，粘结剂对球团质量和生产过程具有重要影响。新型粘结剂的开发和应用成为高效利用劣质铁矿资源、提高钢铁生产效益的重要课题。
　　本文采用在膨润土中添加一定量的复合添加剂和水在机械搅拌力的作用下制备有机物改性膨润土浆，将其喷洒在铁精矿成球长大区进行造球，结合扫描电镜分析研究了有机物改性膨润土对铁矿球团氧化焙烧的影响。本论文主要结论如下:
　　(1)经改性后的膨润土由多层片状结构基本解离成单层结构，且相互连接，形成相互交错的纤维化结构，且强度良好。
　　(2)作为评价有机物改性膨润土的指标，有机物改性膨润土的相对含水率与球团质量具有一定的对应关系，随着有机物改性膨润土相对含水率的增大，生球的落下强度、抗压强度、预热球团和焙烧球团抗压强度均得到明显提高。
　　(3)当球团强化层有机物改性膨润土用量从O提高到0.213％时，生球落下强度和抗压强度分别从1.7次/0.5m、9.72N/个提高到3.0次/0.5m、14.24N/个，预热球团和焙烧球团抗压强度从208N/个、2668N/个提高到271N/个、3693N/个。
　　(4)添加有机物改性膨润土以后，生球中的颗粒分散度降低，单独颗粒数量明显减少，生球内部颗粒间的作用更加紧密，生球强度提高。有机物改性膨润土均匀喷洒在造球混匀料颗粒上，强化了造球颗粒的聚集，优化了造球过程中铁精矿粗颗粒与细颗粒的嵌布关系，在预热和焙烧过程中，使晶体结构更为致密，提高了预热球团和焙烧球团的强度。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 铁矿球团在钢铁生产中的地位及发展趋势

1．1．1 球团矿的地位

1．1．2 球团矿的发展趋势

1．2 粘结剂在铁矿球团生产中的作用及应用现状

1．2．1 粘结剂的作用

1．2．2 粘结剂的应用现状

1．3 本研究的目的与意义

2 原料性能与研究方法

2．1 原料性能

2．1．1 铁精矿的物化性能

2．1．2 膨润土的物化性能

2．2 研究方法

2．2．1 试验流程

2．2．2 有机物改性膨润土浆的制备及评价

2．2．3 造球试验设备及方法

2．2．4 生球性能检测方法

2．2．5 矿相鉴定

3 有机物改性膨润土的制备及其对球团质量的影响

3．1 有机物改性膨润土制备原理及其性能

3．1．1 有机物改性膨润土制备原理

3．1．2 有机物改性膨润土的制备工艺流程

3．1．3 有机物改性膨润土的脱水过程及其变化

3．1．4 有机物改性膨润土的显微结构

3．2 复合添加剂的优化与制备工艺

3．2．1 膨润土种类的选择

3．2．2 有机分散剂的选择

3．2．3 瓷球磨制时间

3．2．4 有机分散剂的质量分数

3．3 有机物改性膨润土浆制备工艺优化

3．3．1 搅拌制备时间

3．3．2 有机分散剂质量分数

3．3．3 膨润土质量分数

3．4 球团强化层有机物改性膨润土用量对球团质量的影响

3．5 本章小结

4 有机物改性膨润土提高球团强度的机理研究

4．1 有机物改性膨润土在造球过程中的作用

4．2 有机物改性膨润土提高生球强度的机理

4．3 有机物改性膨润土提高预热球团强度的机理

4．3．1 有机物改性膨润土中膨润土的质量分数的影响

4．3．2 球团强化层有机物改性膨润土用量的影响

4．4 有机物改性膨润土提高焙烧球团强度的机理

4．4．1 有机物改性膨润土中膨润土的质量分数的影响

4．4．2 球团强化层有机物改性膨润土用量的影响

4．5 本章小结

5 结论

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢