磁铁精矿氧化球团的基础研究

摘要

随着我国钢铁工业的迅猛发展,国内优质磁铁精矿日益短缺,各厂所用铁精矿性质复杂,导致我国铁精矿成球性能差的问题日益突出。如何充分利用当地铁矿资源,尤其是有效利用当地较高品位的自产铁精矿,是钢铁企业面临的一大课题。因此,深入研究国内各种自产磁铁精矿原料特性对铁精矿成球性能以及焙烧性能的影响机理,为改善铁精矿的造球性能和高温氧化行为提供理论依据,对促进我国球团工业的发展具有重要意义。
　　 本文以同一种膨润土粘结剂、六种国内铁精矿为研究对象,通过SEM、激光粒度分析、比表面积测定、润湿热和接触角测量、分形维数测定、TGA等研究手段系统研究了铁精矿自身固有原料特性,揭示其对成球动力学、生球强度及高温氧化焙烧性能的影响。
　　 研究表明,原料特性中,影响生球落下强度的主要因素为物料的亲水性及合理的粒度组成D75-28,而抗压强度则主要受比表面积影响。不同矿物的生球爆裂温度则主要受物料比表面积、生球强度及水分影响。
　　 通过对铁精矿成球动力学研究,发现铁精矿动态成球速率很大程度上取决于物料的毛细水迁移速率。磁铁精矿成球速率与平均粒径和表面亲水性有关。静态成球性K值在0.4～0.5时,生球长大速率最快,随K值增加,成球速率反而下降,生球粒度变小且均匀。
　　 对铁精矿高温氧化行为研究表明:铁精矿自身氧化速度远大于磁铁矿氧化球团的氧化速度,不同磁铁精矿的氧化速率与其粒度及MgO含量有关。磁铁精矿氧化初期受化学反应控制,后期为混合控制。在相同比表面积下,对不同磁铁精矿球团预热焙烧球团抗压强度的主要影响因素为原料FeO和SiO2含量及氧化速率。