含碳球團(tuán)強(qiáng)度及金屬化率的影響因素

1、安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第卷第期年月文章編號(hào)：（）含碳球團(tuán)強(qiáng)度及金屬化率的影響因素吳斌，龍世剛，曹楓（安徽工業(yè)大學(xué)冶金與資源學(xué)院，安徽馬鞍山）摘要：在條件下研究了不同的礦粉粒度、配碳比、粘結(jié)劑、還原溫度等對(duì)含碳球團(tuán)強(qiáng)度及金屬化率的影響。結(jié)果表明，以水玻璃為粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)具有較好的強(qiáng)度和金屬化率。關(guān)鍵詞：含碳球團(tuán)；強(qiáng)度；金屬化率中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：，（，）：，（），：；含碳球團(tuán)可實(shí)現(xiàn)在下的快速還原，所以含碳球團(tuán)技術(shù)在高爐、直接還原等工藝中備受關(guān)注。含碳球團(tuán)應(yīng)用于高爐中，必須使成品球的強(qiáng)度滿足要求。目前的研究中，大部分采取壓力機(jī)壓制成塊，最配碳比、后得到還原后強(qiáng)度為的成品球。本實(shí)驗(yàn)采用圓盤(pán)造球機(jī)造球

2、，研究不同的礦粉粒度、還原溫度等對(duì)含碳球團(tuán)強(qiáng)度及金屬化率的影響，為進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)原料所用的鐵精礦為馬鞍山和睦山礦，煤粉為馬鋼第一煉鐵廠高爐噴煤用無(wú)煙煤，粘結(jié)劑為水玻璃、膨潤(rùn)土（）。鐵精礦粉的化學(xué)成份（）為：；。及羧甲基纖維素鈉無(wú)煙煤的成份（）為：固定碳；灰份；揮發(fā)份；水份。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果討論造球?qū)嶒?yàn)首先將造球用鐵精礦粉烘干，篩分成個(gè)等級(jí)：，煤粉（以上）及粘結(jié)劑按比例配料，混勻，然后在圓盤(pán)造球機(jī)中造球。造球。將礦粉、過(guò)程中使用噴水壺間歇噴入定量的水，直至成球。取直徑在之間的濕球放到烘箱中烘干，得到實(shí)驗(yàn)所需的生球，其編號(hào)及原料配比見(jiàn)表，干球落下強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表。收稿日

3、期：作者簡(jiǎn)介：吳斌（），男，湖北武穴人，碩士生。安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)表含碳球團(tuán)的原料配比年樣號(hào)礦粉粒度碳氧物質(zhì)的量比（鐵礦粉）（煤粉）表樣號(hào)（粘結(jié)劑）水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃（水份）膨潤(rùn)土膨膨從表可以看出，以水玻璃為粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都非常好，明顯優(yōu)于其它粘結(jié)劑；隨著碳氧物質(zhì)的量比增大，即隨著煤粉含量的增加，球團(tuán)抗壓強(qiáng)度逐漸減??；礦粉粒度增大，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度也隨著增大，但一般情況下，原料的粒度越細(xì)，生球的抗壓強(qiáng)度有增高的趨勢(shì)。原因是造球時(shí)間短，當(dāng)原料的黏性較大時(shí)，原料的粒度越細(xì)，越趨于均勻，但無(wú)大顆粒作骨架，反而得不到較好的效果，強(qiáng)度有所下降。按普通球團(tuán)工業(yè)生產(chǎn)的要求，

4、豎爐焙燒對(duì)生球落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的要求分別是不小于次個(gè)含碳球團(tuán)生球的落下強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度干球抗壓強(qiáng)度（個(gè)）干球落下強(qiáng)度（次個(gè)）和大于個(gè)。所以以水玻璃和膨潤(rùn)土作粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)能滿足要求，和復(fù)合粘結(jié)劑造成的球團(tuán)抗壓強(qiáng)度還有一定的差距。從表復(fù)合粘結(jié)劑中的添加量來(lái)看，增大的含量，球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度變化不是很大，原因是增加的絕對(duì)量很少，對(duì)球團(tuán)強(qiáng)度影響不明顯。還原實(shí)驗(yàn)還原裝置采用臥式碳化硅電阻爐。將爐溫升到預(yù)定溫度后，先通將爐內(nèi)空氣排盡，再稱(chēng)取一定量的球團(tuán)（直徑在之間）放入爐膛中央，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一直通入的作保護(hù)氣體，保溫一段時(shí)間后，迅速取出并放到石墨坩堝中密封冷卻。將冷卻后的球團(tuán)進(jìn)行物理性能分析和化學(xué)分析，結(jié)果

5、見(jiàn)表。表含碳球團(tuán)還原后試樣分析結(jié)果樣號(hào)還原溫度還原時(shí)間抗壓強(qiáng)度（個(gè)）（）（）金屬化率將球團(tuán)做，個(gè)溫度水平的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果也如表。溫度越高，球團(tuán)的金屬化率越高，球團(tuán)還原后的抗壓強(qiáng)度也越大。從顯微鏡下觀察，溫度越高，還原出的金屬鐵越多，這些金屬鐵相互形成連第期吳斌等：含碳球團(tuán)強(qiáng)度及金屬化率的影響因素晶，所以球團(tuán)具有較高的強(qiáng)度。從表可以看出，采用水玻璃為粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)，在相同的還原溫度和還原時(shí)間下，球團(tuán)還原后的抗壓強(qiáng)度最好，球團(tuán)最差，說(shuō)明隨著含碳球團(tuán)碳氧物質(zhì)的量比增大，球團(tuán)還原后的抗壓強(qiáng)度減??；但球團(tuán)的金屬化率最低，最高，含碳球團(tuán)的金屬化率隨著碳氧物質(zhì)的量比增大而增大。球團(tuán)金屬化率為，即其內(nèi)部還原出的

6、鐵量很高，但強(qiáng)度很低，原因是其含碳量高，還原后球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的孔洞多，影響球團(tuán)整體強(qiáng)度。，球團(tuán)中礦粉的粒度是逐漸增大的，但從表看，其還原后的抗壓強(qiáng)度及金屬化率的變化無(wú)明顯規(guī)律，有待進(jìn)一步研究。膨潤(rùn)土及其混合作粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)，由表數(shù)據(jù)可以看出，和膨潤(rùn)土，是使用、混合的復(fù)合粘結(jié)劑所造的球團(tuán)較單獨(dú)使用一種粘結(jié)劑所造球團(tuán)，還原后其抗壓強(qiáng)度和金屬化率有很大提高。但相比以水玻璃為粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)，其抗壓強(qiáng)度及金屬化率還是很低。結(jié)論（）含碳球團(tuán)生球和成品球的抗壓強(qiáng)度均隨配碳比的增大而減小，但金屬化率隨著配碳比的增大而增大。（）隨著還原溫度的升高，含碳球團(tuán)還原后的抗壓強(qiáng)度增大，金屬化率增大。（）以水玻璃為粘結(jié)

7、劑的含碳球團(tuán)，無(wú)論是抗壓強(qiáng)度還是金屬化率，都優(yōu)于用其它粘結(jié)劑造成的球團(tuán)。（）所造球團(tuán)，碳氧物質(zhì)的量比為時(shí)，在下還原的抗壓強(qiáng)度為個(gè)，金屬化率為。（）復(fù)合粘結(jié)劑所造含碳球團(tuán)較單獨(dú)使用一種粘結(jié)劑所造球團(tuán)，還原后其抗壓強(qiáng)度和金屬化率有很大提高；但相比以水玻璃為粘結(jié)劑的含碳球團(tuán)，其抗壓強(qiáng)度及金屬化率還是很低。參考文獻(xiàn)：（）：任志國(guó)，周渝生，王來(lái)久，等含碳冷固結(jié)球團(tuán)礦的冶金性能研究燒結(jié)球團(tuán)，張一敏球團(tuán)礦生產(chǎn)技術(shù)北京：冶金工業(yè)出版社，!安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）征稿簡(jiǎn)則材料科學(xué)與工程、機(jī)械與機(jī)電一體化工程、電氣信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用、化學(xué)化工工程、建筑征稿范圍：冶金工程、與環(huán)境工程、經(jīng)濟(jì)與管理工程、

8、基礎(chǔ)科學(xué)，各類(lèi)相關(guān)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論研究、試驗(yàn)研究、綜述述評(píng)及新工藝、新方法、新材料的開(kāi)發(fā)與研制、及應(yīng)用技術(shù)類(lèi)論文，適當(dāng)選登其它方面的科技論文。學(xué)術(shù)性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性和可讀性。論文篇幅（含圖表字）。來(lái)稿必須具有創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)可靠、邏輯嚴(yán)密、文字精練。文稿必須包括中英文題名、作者姓名、作者單位、中英文摘要和關(guān)鍵詞論文要求主題明確、（個(gè)）、中圖分類(lèi)號(hào)、正文、參考文獻(xiàn)。并在篇首頁(yè)腳注明第一作者簡(jiǎn)介（包括出生年、性別、籍貫、工作單位、職稱(chēng)、學(xué)位、研究方向等內(nèi)容）及部省級(jí)以上基金資助項(xiàng)目的名稱(chēng)、項(xiàng)目編號(hào)。文摘中盡量不用數(shù)學(xué)公式和沒(méi)有解釋的代號(hào)，不用引文。論文的中文摘要限字左右，英文摘要應(yīng)有個(gè)單詞

9、。其內(nèi)容應(yīng)反映論文目的、方法及主要結(jié)果與結(jié)論，應(yīng)提供盡可能多的定性或定量的信息，反映論文的創(chuàng)新之處；采用第三人稱(chēng)的寫(xiě)法，不必使用“本文”“作者”、等作為主語(yǔ)。關(guān)鍵詞選詞要規(guī)范，應(yīng)盡量從漢語(yǔ)主題詞表中選取，中英文關(guān)鍵詞一一對(duì)應(yīng)。論文章節(jié)條款的序號(hào)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方式，即：第層用，；第層用，；第三層用，并頂格書(shū)寫(xiě)。表應(yīng)有自明性，且隨文出現(xiàn)。圖表以幅為限。圖、表應(yīng)附上相應(yīng)的圖號(hào)、表號(hào)、圖題、表題。圖中文字、符號(hào)、縱橫坐標(biāo)圖、（一般用一個(gè)字母表示）和國(guó)際制單位符號(hào)。文中表格建議使用“三線表”，中的標(biāo)值、標(biāo)值線必須寫(xiě)清，標(biāo)目應(yīng)使用準(zhǔn)確的物理量圖、表的內(nèi)容切忌與文字內(nèi)容重復(fù)。正文中的物理量和單位必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，物理量用斜體，單位用正體。采用順序編碼制，按文中出現(xiàn)的先后順序編號(hào)（內(nèi)部資料、私人參考文獻(xiàn)條目最少不