球團(tuán)配加赤鐵精礦的試驗(yàn)研究

賀建峰，潘寶巨，王志花

（1濟(jì)南鋼鐵股份有限公司 技術(shù)中心，山東 濟(jì)南250101；2鋼鐵研究總院，北京100081）

球團(tuán)配加赤鐵精礦的試驗(yàn)研究

賀建峰1，潘寶巨2，王志花2

（1濟(jì)南鋼鐵股份有限公司 技術(shù)中心，山東 濟(jì)南250101；2鋼鐵研究總院，北京100081）

利用球團(tuán)模擬試驗(yàn)爐對(duì)配加10%～50%的赤鐵精礦進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)條件：干燥溫度600℃，時(shí)間10 min；預(yù)熱溫度900℃，時(shí)間20 min；強(qiáng)氧化性氣氛，焙燒30 min。結(jié)果表明，生產(chǎn)強(qiáng)度＞200 kg/個(gè)的球團(tuán)礦，赤鐵精礦配比30%以下時(shí)，需要的最低焙燒溫度為1 180℃；35%時(shí)，最低為1200℃；40%～50%時(shí)，則最低為1 220℃以上。赤鐵精礦配比從10%增加到50%，可使球團(tuán)礦的鐵品位增加約0.7%、SiO2含量降低1%；還原度及低溫還原120粉化率相差不大。同時(shí)，進(jìn)行了配加煤粉、焦粉、有機(jī)黏結(jié)劑和PT粉的探索試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，添加物對(duì)降低焙燒溫度和提高球團(tuán)礦強(qiáng)度有較好的作用，配加3%的PT粉，赤鐵精礦配比30%球團(tuán)礦的焙燒溫度可降低50℃以上。

球團(tuán)；赤鐵精礦；焙燒溫度；球團(tuán)強(qiáng)度

1 前言

豎爐球團(tuán)礦生產(chǎn)主要以磁鐵礦精粉為原料，其中的FeO在高溫下氧化放熱生成Fe2O3及結(jié)晶長(zhǎng)大而固結(jié)。隨著我國(guó)近年來鋼鐵產(chǎn)能及球團(tuán)產(chǎn)量的不斷擴(kuò)大，球團(tuán)豎爐生產(chǎn)所需磁鐵礦資源越來越緊張，價(jià)格也越來越高，同時(shí)，國(guó)外尤其巴西等南美地區(qū)赤鐵礦精粉資源豐富，品位高，價(jià)格相對(duì)磁鐵礦精粉便宜。因此，研究球團(tuán)豎爐使用赤鐵礦精粉生產(chǎn)球團(tuán)礦成為擴(kuò)大原料資源、降低生產(chǎn)成本、提高球團(tuán)礦品位的重要方向。赤鐵礦中鐵的存在形式主要為Fe2O3，高溫焙燒過程中不存在氧化放熱、Fe2O3生成，主要以Fe2O3的再結(jié)晶為主固結(jié)，在相同的高溫條件下，固結(jié)時(shí)晶間連接變?nèi)酢ＸQ爐球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用表明，原料配加赤鐵礦精粉超過15%，成品球團(tuán)礦表現(xiàn)出物理強(qiáng)度大幅變差、含粉量增大、還原粉化率下降。為此，利用實(shí)驗(yàn)室球團(tuán)模擬試驗(yàn)爐對(duì)配加赤鐵精礦進(jìn)行了試驗(yàn)，解決赤鐵精礦配比提高存在的技術(shù)問題，探討適宜的焙燒制度，并測(cè)定最佳條件下成品球團(tuán)的強(qiáng)度和冶金性能。

2 試驗(yàn)原料與設(shè)備

試驗(yàn)所用含鐵原料取自于濟(jì)鋼球團(tuán)廠，混精為濟(jì)鋼球團(tuán)豎爐生產(chǎn)所用的混合料，其中巴西赤鐵精礦占7%，磁鐵雜精礦占90.8%，皂土2.2%；煤粉、焦粉取自于濟(jì)鋼煉鐵廠，PT為自配添加劑。所有原料均進(jìn)行了細(xì)磨，煤粉、焦粉、PT粉烘干后再配料，原料化學(xué)成分如表1所示，粒度組成和水分如表2所示。試驗(yàn)中使用廣東花都生產(chǎn)的KLP有機(jī)黏結(jié)劑。

表1 原料的化學(xué)成分 %

表2 原料的粒度組成和水分 %

本次試驗(yàn)所用混精粒度偏粗，其中＜0.075 mm的只有69.62%，基準(zhǔn)期皂土配比定為2.3%。

主要試驗(yàn)設(shè)備：PYZ-SII型標(biāo)準(zhǔn)偏心搖擺振動(dòng)篩；生球測(cè)水儀，用于生球烘干；壓力試驗(yàn)機(jī)，測(cè)量范圍為0～500 kg，用于焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度的測(cè)定；直徑1.2 m的圓盤造球機(jī)，圓盤邊高100 mm，調(diào)速電機(jī)加變速齒輪驅(qū)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)速15～65 r/min可調(diào)，角度45°～65°可調(diào)。圓盤內(nèi)鋪設(shè)10 mm厚的防粘襯板；立式球團(tuán)模擬焙燒爐，用于球團(tuán)礦的焙燒和生球爆裂性能的測(cè)定。采用硅碳管加熱，最高溫度可達(dá)1 500℃左右，控制柜控溫，由數(shù)字溫度表和電位差計(jì)同時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 試驗(yàn)方法

3.1 配料計(jì)算

經(jīng)過配料計(jì)算，算出赤鐵精礦配比10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%時(shí)應(yīng)配加的混精、赤鐵精礦和皂土的量，其中皂土的配比為2.3%。每次配料10 kg。試驗(yàn)中的主要配比見表3。

表3 不同赤鐵精礦配比對(duì)應(yīng)的主要配比（干重）%

3.2 混料

由于潤(rùn)磨后混精礦中含有皂土，容易結(jié)塊，且赤鐵精礦粒度細(xì)、水分高、不易混勻。為了使混合料混勻，首先將所有的混合料采用切取堆放法混合4次，再將所有的混合料過2 mm的篩子，以打散結(jié)塊，再采用切取堆放法混合4次。

3.3 造球

造球采用人工加水、加料，水分控制在8.0%～8.5%，生球直徑為13～20 mm。

3.4 生球性能測(cè)定

水分：造好球后，取200 g生球放入烘箱，在105℃左右烘2 h以上，按減重計(jì)算其含水量。

抗壓強(qiáng)度：采用QCY-602自動(dòng)數(shù)顯催化劑強(qiáng)度測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量，取20個(gè)球的平均值。

落下次數(shù)：使生球從500 mm的高度落到10 mm厚的鋼板上，記下生球出現(xiàn)裂紋和不同程度破碎前的落下次數(shù)，取20個(gè)球的平均值。

爆裂溫度：生球的爆裂溫度測(cè)定在管式焙燒爐中進(jìn)行。將爐溫升到所要測(cè)定的溫度，恒溫20 min，并以1.8 m/s的速度鼓入空氣，將10個(gè)要試驗(yàn)的生球迅速放入爐中，停留10 min后取出觀察發(fā)生爆裂的情況，以球團(tuán)試樣有10%出現(xiàn)裂紋時(shí)的溫度作為生球的爆裂溫度。

4 條件試驗(yàn)

4.1 生球試驗(yàn)

對(duì)8種赤鐵精礦配比的混合料按試驗(yàn)方法造球，造球時(shí)間控制在40 min左右，并對(duì)生球的水分、抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度和爆裂性能進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，隨著赤鐵精礦配比的增加，生球的抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度均逐漸提高，但當(dāng)赤鐵精礦配比繼續(xù)增加時(shí)，生球強(qiáng)度又有降低的趨勢(shì)。在造球過程中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)赤鐵精礦配比增加到40%以上，特別是45%和50%時(shí)，就不太容易造球，造球時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)，且造出的生球較不規(guī)整，這也是引起生球強(qiáng)度變差的主要原因。

按試驗(yàn)方法測(cè)定生球爆裂性能（見表4）。從測(cè)定結(jié)果可以看出，8種生球在600℃以下均未發(fā)生爆裂；溫度升到700℃時(shí)，赤鐵精粉配比45%和50%的兩種生球發(fā)生爆裂；溫度升到750℃時(shí)赤鐵精礦配比35%和40%的兩種球團(tuán)也發(fā)生爆裂；當(dāng)溫度升到800℃時(shí)，所有生球均有不同程度的爆裂，而且赤鐵精礦配比越高，爆裂發(fā)生的比例越高。分析其原因有兩個(gè)，一是赤鐵精礦配比高時(shí)，混合料粒度較細(xì)，生球的空隙率下降，生球內(nèi)部的水分不易排出，球內(nèi)壓升高，造成爆裂；二是赤鐵精礦配比高時(shí)，生球的形狀較不規(guī)整，生球強(qiáng)度較差，也使生球爆裂容易發(fā)生。

表4 不同赤鐵精礦配比對(duì)應(yīng)的生球性能和爆裂性能

根據(jù)8種生球的爆裂性能，生球的干燥溫度應(yīng)低于700℃，濟(jì)鋼球團(tuán)豎爐生產(chǎn)中的干燥溫度為600～650℃，對(duì)于這8種配比也是適合的。

4.2 皂土配比試驗(yàn)

由于經(jīng)潤(rùn)磨后的混精礦中已含有2.2%的皂土，皂土配比再做較大的調(diào)整比較困難，所以僅將赤鐵精礦配比20%和30%時(shí)的皂土下調(diào)到2.0%，在同樣條件下進(jìn)行焙燒（焙燒溫度1200℃），與皂土配2.3%時(shí)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表5所示。可以看出，在配加20%和30%赤鐵精礦粉后，皂土配比為2.0%時(shí)，生球強(qiáng)度略有下降，爆裂溫度略有降低，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度基本上沒有變化。

表5 不同皂土配比對(duì)應(yīng)的生球及球團(tuán)性能

4.3 焙燒時(shí)間

豎爐生產(chǎn)中的焙燒時(shí)間為60～90 min，為方便試驗(yàn)，對(duì)赤鐵精礦配比10%的基準(zhǔn)條件進(jìn)行了焙燒時(shí)間試驗(yàn)。每次焙燒50個(gè)球團(tuán)，600℃干燥10 min，900 ℃預(yù)熱20 min，1200 ℃焙燒10、20、30、50、70 min。隨著焙燒時(shí)間的延長(zhǎng)，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度（分別為 205.0、259.8、264.4、270.3、269.4 kg/個(gè)）逐漸提高。但延長(zhǎng)到20 min之后，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度基本上變化不大。只要焙燒溫度達(dá)到要求，在很短的時(shí)間內(nèi)就可完成氧化和再結(jié)晶反應(yīng)。因此，在以下的試驗(yàn)中焙燒時(shí)間均采用30 min，其他試驗(yàn)條件：干燥溫度600℃，時(shí)間10 min；預(yù)熱溫度900℃，時(shí)間20 min。

4.4 焙燒氣氛

氣氛的氧化性對(duì)磁鐵精礦生球的氧化和固結(jié)過程影響很大，在強(qiáng)氧化氣氛中焙燒磁鐵礦球團(tuán)能得到最好的焙燒結(jié)果。而赤鐵礦球團(tuán)焙燒時(shí)對(duì)氣體介質(zhì)特性沒有焙燒磁鐵礦生球那樣要求嚴(yán)格。

本次試驗(yàn)對(duì)赤鐵精礦配比10%的生球在3種不同含氧量的氣體中焙燒進(jìn)行了對(duì)比。焙燒溫度為1200℃。氣體中的含氧量由空氣和CO2以不同的比例混合來得到，CO2與空氣以3∶1的比例混合時(shí)氣體中的含氧量為5.25%，CO2與空氣以1∶1的比例混合時(shí)，氣體中的含氧量為10.5%，全部通入空氣時(shí)，氣體中的含氧量約為21%。氣體經(jīng)過混氣瓶以15 L/min的流量鼓入焙燒爐。3種含氧量對(duì)應(yīng)的球團(tuán)抗壓強(qiáng)度分別為187.6、245.7、264.4 kg/個(gè)。由于豎爐中各段的氣流變化和氣體成分變化比較復(fù)雜，本試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅能反應(yīng)一個(gè)大體的趨勢(shì)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，氣體中的含氧量越高，對(duì)氧化焙燒過程越有利，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度越高。

以下的試驗(yàn)中焙燒氣氛均采用強(qiáng)氧化性氣氛，即以15 L/min的流量鼓入空氣。

4.5 各赤鐵精礦配比的最佳焙燒溫度

赤鐵精礦不同配比時(shí)，球團(tuán)礦在不同焙燒溫度下的強(qiáng)度如表6所示。

表6 不同赤鐵精礦配比球團(tuán)礦在不同焙燒溫度下的強(qiáng)度 kg/個(gè)

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著赤鐵精礦配比的升高，要生產(chǎn)出強(qiáng)度＞200 kg/個(gè)的球團(tuán)所需要的焙燒溫度也逐漸升高，而且焙燒溫度越高，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度越高。

赤鐵精礦配比為10%、20%、25%和30%時(shí)，需要的焙燒溫度為1 180℃，而且隨赤鐵精礦配比的增加，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度逐漸降低，但差別不大。在1200℃焙燒時(shí)，赤鐵精礦配比35%的球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度也能滿足＞200 kg/個(gè)的要求。而赤鐵精礦配比增加到40%、45%、50%時(shí)，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度逐漸降低，而且都低于200 kg/個(gè)。當(dāng)焙燒溫度提高到1 220℃和1 250℃時(shí)，赤鐵精礦配比為35%、40%、45%、50%的球團(tuán)礦的強(qiáng)度都＞200 kg/個(gè)。但當(dāng)焙燒溫度提高到1 250℃時(shí)，若一次焙燒750 g的球團(tuán)，料層100 mm左右，在料層底部會(huì)有將近1/3的球團(tuán)發(fā)生粘連。而焙燒溫度在1 220℃時(shí)，球與球之間的粘結(jié)有較大好轉(zhuǎn)，但仍有少量的球發(fā)生粘連。

因此，赤鐵精礦的配比提高到30%，要求焙燒溫度最低為1 180℃；配比提高到35%，要求焙燒溫度最低為1200℃；配比提高到40%～50%，要求焙燒溫度最低為1 220℃。

5 球團(tuán)礦化學(xué)成分及冶金性能測(cè)定

按照上面的試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件，將赤鐵精礦配比分別為10%、20%、25%和30%的球團(tuán)在1200℃進(jìn)行大批量焙燒，將赤鐵精礦配比35%、40%、45%和50%的球團(tuán)在1 250℃進(jìn)行大批量焙燒，然后對(duì)其化學(xué)成分和各項(xiàng)冶金性能進(jìn)行測(cè)定。

5.1 球團(tuán)礦的化學(xué)成分

各赤鐵精礦配比的球團(tuán)礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表7。隨著赤鐵精礦配比的增加，球團(tuán)礦的鐵品位提高，CaO、SiO2、MgO的含量則逐漸減少，Al2O3逐漸增加，這與赤鐵精礦的化學(xué)成分及配比變化是一致的。赤鐵精礦的配比從10%增加到50%，可使球團(tuán)礦的鐵品位增加約0.7%、SiO2含量降低1%左右，這會(huì)給后來的高爐生產(chǎn)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。

表7 不同赤鐵精礦配比對(duì)應(yīng)的成品球團(tuán)礦成分 %

5.2 還原性能測(cè)定

還原性測(cè)定方法執(zhí)行GB/T 13241-91標(biāo)準(zhǔn)，試樣質(zhì)量為500 g，粒度為10～12.5 mm。在N2氣氛下加熱至900℃，保溫30 min，改通還原氣體（15 L/min），恒溫還原180 min。還原氣體的成分為CO（30%±1%），N2（70%±1%），H2、CO2、O2、HO2均＜0.5%。900℃的還原性以“RI”表示，計(jì)算公式為：

式中：A為試樣的全鐵含量，%；B為試樣的FeO含量，%；m0為試樣的質(zhì)量，g；m1為還原開始前試樣的質(zhì)量，g；me為還原180 min后試樣的質(zhì)量，g。不同赤鐵精礦配比球團(tuán)礦的還原性測(cè)定結(jié)果如表8所示。

一方面鐵品位升高、SiO2含量降低會(huì)使球團(tuán)礦的還原度有所升高，另一方面赤鐵精礦配比的增加，會(huì)使得球團(tuán)礦更加致密，空隙率減小，球團(tuán)礦的氧化度也降低。從測(cè)定結(jié)果看，這幾種球團(tuán)礦的還原度相差不大，均屬于比較高的。

5.3 低溫還原粉化測(cè)定

低溫還原粉化測(cè)定采用動(dòng)態(tài)法，首先把熱轉(zhuǎn)鼓升溫至500℃后裝料500 g，粒度為10～12.5 mm，然后通N2保護(hù)，恒溫10 min后，熱轉(zhuǎn)鼓以10 r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)停N2，通還原氣體（6 L/min），CO/N2＝30/70。500℃還原并轉(zhuǎn)動(dòng)60 min，通N2將試樣冷卻至室溫后倒出稱重。用6.3、3.15和0.5 mm的方孔標(biāo)準(zhǔn)篩過篩稱重，結(jié)果分別以+6.3、-3.15和-0.5 mm表示。其中以-3.15 mm占整個(gè)重量的百分?jǐn)?shù)為低溫還原粉化率。不同赤鐵精礦配比球團(tuán)礦的低溫還原粉化測(cè)定結(jié)果如表9所示。

表9 不同赤鐵精礦配比球團(tuán)礦的低溫還原粉化性 %

試驗(yàn)結(jié)果可以看出，8種配比的球團(tuán)礦低溫還原粉化率相差不大，均在13%～17%，完全符合高爐生產(chǎn)要求。

綜上所述，最佳試驗(yàn)條件為：1）生球的干燥溫度應(yīng)低于700℃，以600℃為宜，時(shí)間10 min；預(yù)熱溫度900℃，時(shí)間20 min；焙燒時(shí)間30 min。2）試驗(yàn)中焙燒氣氛均應(yīng)采用強(qiáng)氧化性氣氛，即以15 L/min的流量鼓入空氣。

綜合考慮豎爐壽命、原料成本、球團(tuán)礦性能等因素，建議球團(tuán)豎爐生產(chǎn)中采用配加25%左右赤鐵精粉生產(chǎn)球團(tuán)礦為宜。

6 探索試驗(yàn)

為降低焙燒溫度、節(jié)能減排，選擇在較低焙燒溫度（1 180℃）、赤鐵精礦配比最高（30%）的條件進(jìn)行配加煤粉、焦粉、有機(jī)黏結(jié)劑和PT粉的探索試驗(yàn)，探索能否使焙燒溫度有所降低，并使球團(tuán)強(qiáng)度仍＞200 kg/個(gè)。

6.1 配加煤粉試驗(yàn)

煤粉的配比為0.5%、1.0%和1.5%，結(jié)果見表10。

隨著配煤比例的增加，生球的抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度逐漸變差，爆裂溫度略有降低。配加煤粉后，將焙燒溫度降到1 150℃，所有配比的球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度都達(dá)不到200 kg/個(gè)，在1200℃焙燒時(shí)，配煤0.5%和1.0%的球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度＞200 kg/個(gè)，但比未配加煤粉時(shí)球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度要低，且隨煤粉配加比例的增加，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度逐漸降低。

表10 配加煤粉試驗(yàn)結(jié)果

因此，赤鐵精礦配比30%時(shí)，配加0.5%、1.0%和1.5%的煤粉不利于降低焙燒溫度和提高球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度。

6.2 配加焦粉試驗(yàn)

焦粉的配比也采用了0.5%、1.0%和1.5%，結(jié)果如表11所示。

表11 配加焦粉試驗(yàn)結(jié)果

隨著焦粉配加比例的增加，生球的抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度逐漸降低，爆裂溫度略有下降。在1200℃焙燒時(shí)，焦粉配比0.5%和1.0%的球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度＞200 kg/個(gè)，且隨焦粉配加比例的增加，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度逐漸降低，但比配加煤粉的效果要好。在1 150℃焙燒時(shí)，隨焦粉配加比例的增加，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度逐漸增加，在焦粉配比1.0%時(shí)，可使球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度達(dá)到200 kg/個(gè)以上，但焦粉配比再增加，又會(huì)使球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度降低。

因此，赤鐵精礦配比30%時(shí)，配加1%的焦粉可以使焙燒溫度降到1 150℃，并使球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度為209.7 kg/個(gè)。

6.3 配加有機(jī)黏結(jié)劑試驗(yàn)

在相應(yīng)的原料條件下，濟(jì)鋼曾經(jīng)做過用有機(jī)黏結(jié)劑KLP代替皂土的試驗(yàn)，替代比例大致為0.1%的有機(jī)黏結(jié)劑可以替代0.8%的皂土。本次試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)一下這個(gè)替代比例是否適合于配加一定比例赤鐵精礦后的球團(tuán)。試驗(yàn)結(jié)果見表12。

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，用0.08%的KLP代替0.63%的皂土，在1200℃焙燒時(shí)，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度仍可滿足＞200 kg/個(gè)的要求，但略低于不用有機(jī)黏結(jié)劑的球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度。如果KLP的配加量再減少，球團(tuán)礦的強(qiáng)度就達(dá)不到要求了。

表12 配加KLP試驗(yàn)結(jié)果

6.4 配加PT粉試驗(yàn)

在本次試驗(yàn)中，首先在赤鐵精礦配比為30%的條件下配加3%的PT粉，在1200℃焙燒時(shí)，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度比不配加PT粉時(shí)有明顯提高。將焙燒溫度降低50℃，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度仍較高（241 kg/個(gè)）。若將焙燒溫度降到1 100℃，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度只有110.8 kg/個(gè)，不能滿足要求。因此，配加PT粉對(duì)焙燒溫度的降低和球團(tuán)礦強(qiáng)度的提高有較好作用。

對(duì)赤鐵精礦配比35%、40%、45%和50%的4種球團(tuán)進(jìn)行了配加3%PT粉的焙燒試驗(yàn)，結(jié)果見表13。

表13 配加PT粉試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，若配加3%的PT粉，赤鐵精礦配比從30%增加到50%，在1 150℃條件下焙燒，其球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度全部滿足＞200 kg/個(gè)的要求，且隨赤鐵精礦配比的增加有降低的趨勢(shì)。當(dāng)焙燒溫度提高到1200℃時(shí)，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度明顯提高，且高于不配加PT粉時(shí)球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度。但隨著赤鐵精礦配比的增加，球團(tuán)礦強(qiáng)度有逐漸降低的趨勢(shì)。

探索試驗(yàn)結(jié)果表明：添加物對(duì)焙燒溫度的降低和球團(tuán)礦強(qiáng)度的提高有較好的作用。綜合考慮豎爐壽命、原料成本、球團(tuán)礦性能等因素，在配加3%的PT粉添加物的情況下，建議球團(tuán)豎爐生產(chǎn)中采用配加35%左右赤鐵精粉生產(chǎn)球團(tuán)礦為宜。

7 結(jié)論

7.1 赤鐵精粉配比10%～50%，造球配加膨潤(rùn)土2.3%，最佳試驗(yàn)條件是：生球的干燥溫度600℃，時(shí)間10 min；預(yù)熱溫度900℃，時(shí)間20 min；焙燒時(shí)間30 min；強(qiáng)氧化性焙燒氣氛（以15 L/min的流量鼓入空氣）。

7.2 生產(chǎn)強(qiáng)度＞200 kg/個(gè)的球團(tuán)礦，赤鐵精礦配比30%以下時(shí)，需要的最低焙燒溫度為1 180℃；赤鐵精礦的配比提高到35%，要求焙燒溫度最低為1200℃；赤鐵精礦配比提高到40%～50%，要求焙燒溫度最低為1 220℃。隨著赤鐵精礦配比的增加，球團(tuán)礦強(qiáng)度有逐漸降低的趨勢(shì)。

7.3 赤鐵精礦配比10%～50%的球團(tuán)礦還原度74%～76%，均屬于比較高的；低溫還原粉化率相差不大，均在13%～17%之間，符合高爐生產(chǎn)要求。

7.4 赤鐵精礦配比為30%時(shí)，配加煤粉不利于焙燒溫度的降低和球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度的提高；在赤鐵精礦配比為30%時(shí)，配加1%的焦粉可使焙燒溫度降為1 150℃，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度仍＞200 kg/個(gè)。

7.5 赤鐵精礦配比為30%～50%時(shí)，配加3%的PT粉添加物，可使焙燒溫度降到1 150℃，降低70℃左右，并且球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度均＞200 kg/個(gè)。

7.6 從豎爐壽命、原料成本、球團(tuán)礦性能等因素綜合考慮，建議球團(tuán)豎爐生產(chǎn)中采用配加30%左右的赤鐵精粉生產(chǎn)球團(tuán)礦為宜。

Test Study of Adding Hematite Powder in Pellet

HE Jian-feng1,PAN Bao-ju2,WANG Zhi-hua2
（1 The Technology Center of Jinan Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China;2 Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China）

We made the simulation experiments of adding 10%to 50%of the red iron ore by pellet furnace.The test conditions were as follows:drying temperature 600℃,time 10 min;preheating temperature 900℃,time 20 min and roasting 30 min in strong oxidizing atmosphere.The results showed that when the red iron ore ratio was below 30%,the minimum roasting temperature of producing the pellets with the strength of 200 kg per piece above was1 180℃;the 35%,the lowest temperature was 1200℃;the 40%～50%,then the lowest temperature was over 1 220℃.When the ratio of red iron ore increased from 10%to 50%,a grade of iron in ore pellet increased by about 0.7%and the SiO2content decreased by 1%;the reduction degree and the low temperature reduction degradation index differed little.At the same time,we carried out exploration experiments of adding coal powder,coke powder,organic binder and PT power.Tests showed that the additives had good effects on decreasing the roasting temperature and increasing the strength of the pellets.Adding 3%of PT powder in the pellet with 30%of red iron ore,the roasting temperature can be reduced by 50℃above.

pellet;red iron powder;roasting temperature;pellet strength

TF046.6

A

1004-4620（2010）04-0026-05

2010-05-31

賀建峰，男，1962年生，1984年畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院鋼鐵冶金專業(yè)，濟(jì)南市第八屆專業(yè)技術(shù)拔尖人才。現(xiàn)為濟(jì)鋼技術(shù)中心高級(jí)工程師，從事煉鐵技術(shù)工作。