成型工藝對釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團性能影響因素研究初稿

1、.PAGE ：.；成型工藝對釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團性能影響要素研討學生姓名： 學生學號： 院 系： 年級專業(yè)： 指點教師： 助理指點教師： 攀枝花學院本科畢業(yè)設計(論文) 摘要PAGE PAGE I本科畢業(yè)設計(論文) 摘要 PAGE II摘 要本課題對非高爐冶煉技術中的釩鈦鐵精礦內(nèi)配碳球團成型工藝對其性能的影響進展研討。其目的是經(jīng)過對釩鈦磁鐵礦球團機械性能的檢測，一方面為非高爐冶煉提供較為全面的原料性能參數(shù)，提高釩鈦鐵精礦的利用率；另一方面，給球團消費反響信息，不斷改良球團成形工藝，促進球團消費程度的不斷提高。本課題采用的研討方法是將鐵精礦粉、煤粉、添加劑石灰、蘇打、粘結劑和水按一定的配比混合

2、均勻后，分別用兩種成型工藝造球。在自然和烘干的條件下分別對球團的機械性能進展測試。經(jīng)過對本課題的實驗研討，總結出了兩種成型工藝釩鈦鐵精礦球團在新流程工藝下的物理性能轉鼓強度、抗壓強度、落下強度。關鍵詞 釩鈦鐵精礦，球團，成型工藝，機械性能本科畢業(yè)設計(論文) ABSTRACTABSTRACTKey words 本科畢業(yè)設計(論文) 目錄目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc6681 摘 要 PAGEREF _Toc6681 I HYPERLINK l _Toc32044 ABSTRACT PAGEREF _Toc32044 II HYPERLINK l _Toc16

3、762 1 緒論 PAGEREF _Toc16762 1 HYPERLINK l _Toc9390 2 釩鈦磁鐵礦球團 PAGEREF _Toc9390 2 HYPERLINK l _Toc16555 2.1 釩鈦磁鐵礦球團概略 PAGEREF _Toc16555 2 HYPERLINK l _Toc23062 2.2 內(nèi)配碳球團礦定義 PAGEREF _Toc23062 3 HYPERLINK l _Toc19231 2.3 目前釩鈦磁鐵礦球團消費工藝技術 PAGEREF _Toc19231 3 HYPERLINK l _Toc28636 2.3.1 圓盤造球工藝 PAGEREF _Toc2

4、8636 3 HYPERLINK l _Toc19213 2.3.2 壓球工藝 PAGEREF _Toc19213 4 HYPERLINK l _Toc2668 2.3.3 球團目的 PAGEREF _Toc2668 5 HYPERLINK l _Toc4582 2.4 目前釩鈦磁鐵礦球團存在的主要問題 PAGEREF _Toc4582 5 HYPERLINK l _Toc16743 3 釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團粘結劑 PAGEREF _Toc16743 7 HYPERLINK l _Toc23818 3.1 球團粘結劑引見及運用 PAGEREF _Toc23818 7 HYPERLINK l _

5、Toc22497 3.2 球團粘結劑的分類 PAGEREF _Toc22497 7 HYPERLINK l _Toc22922 4 本課題研討背景及意義 PAGEREF _Toc22922 9 HYPERLINK l _Toc11184 5 實驗研討 PAGEREF _Toc11184 10 HYPERLINK l _Toc26315 5.1 原料組成及粒度 PAGEREF _Toc26315 10 HYPERLINK l _Toc15363 5.1.1 鐵精礦粉 PAGEREF _Toc15363 10 HYPERLINK l _Toc5937 5.1.2 粘結劑 PAGEREF _Toc5

6、937 10 HYPERLINK l _Toc27096 5.1.3 復原劑 PAGEREF _Toc27096 10 HYPERLINK l _Toc10051 5.2 配料計算 PAGEREF _Toc10051 11還沒算！ HYPERLINK l _Toc26896 5.3球團性能測試方法 PAGEREF _Toc26896 11 HYPERLINK l _Toc9966 5.3.1 氣孔率的測試 PAGEREF _Toc9966 11 HYPERLINK l _Toc20272 5.3.2 爆裂溫度的測定 PAGEREF _Toc20272 11 HYPERLINK l _Toc11

7、722 5.3.3 抗壓強度測試 PAGEREF _Toc11722 11 HYPERLINK l _Toc30 5.3.4 堆積密度的測定 PAGEREF _Toc30 12 HYPERLINK l _Toc19185 5.3.5 落下強度的統(tǒng)計 PAGEREF _Toc19185 12 HYPERLINK l _Toc7943 5.4 實驗流程圖 PAGEREF _Toc7943 12 HYPERLINK l _Toc31504 5.5 實驗方法 PAGEREF _Toc31504 12 HYPERLINK l _Toc9604 5.5.1滾動成型探求實驗 PAGEREF _Toc9604

8、 12 HYPERLINK l _Toc21550 5.5.3 鐵精礦滾動成型正交實驗 PAGEREF _Toc21550 14 HYPERLINK l _Toc16660 5.6 本章小結 PAGEREF _Toc16660 14 HYPERLINK l _Toc18149 6 滾動成型實驗數(shù)據(jù)處置和結果分析 PAGEREF _Toc18149 16 HYPERLINK l _Toc27222 6.1 滾動成型實驗結果 PAGEREF _Toc27222 16 HYPERLINK l _Toc20998 6.2 滾動成型數(shù)據(jù)處置 PAGEREF _Toc20998 20 HYPERLINK

9、l _Toc4829 6.3 滾球實驗結果分析 PAGEREF _Toc4829 20 HYPERLINK l _Toc24274 6.3.1 滾球實驗球團機械性能極差分析 PAGEREF _Toc24274 20 HYPERLINK l _Toc11514 6.3.2 各要素對球團機械性能影響的顯著性分析 PAGEREF _Toc11514 20 HYPERLINK l _Toc21534 6.3.3 各要素對球團其它各性能的影響 PAGEREF _Toc21534 20 HYPERLINK l _Toc29385 7 結論 PAGEREF _Toc29385 21 HYPERLINK l

10、_Toc12111 致謝 PAGEREF _Toc12111 22 HYPERLINK l _Toc6301 參考文獻 PAGEREF _Toc6301 23本科畢業(yè)設計(論文) 1 緒論 PAGE 231 緒論釩鈦磁鐵礦是一種以Fe、V、Ti為主的多金屬元素復合礦，是一種非常珍貴的礦產(chǎn)資源。中國有著非常豐富的釩鈦磁鐵礦資源，現(xiàn)已探明的釩鈦磁鐵礦總儲量達100億噸以上，特別是在攀枝花地域，釩的含量占世界總儲量的19.2%，鈦的含量占世界總儲量的39.1%。攀枝花釩鈦資源雖然很豐富，但攀枝花釩鈦磁鐵礦的綜合利用率卻很低，球團質量和性能都很差，很有必要對球團消費技術加以提高，以滿足提高釩鈦磁鐵礦綜

11、合利用的需求。釩鈦磁鐵礦球團質量和性能不僅對復原、煉鐵的產(chǎn)質量、能耗和消費工藝呵斥艱苦影響，而且對釩鈦資源的利用率也有很大的影響。為此，許多學者和技術人員都努力的提高釩鈦磁鐵礦球團檢測技術程度，以到達提高釩鈦資源的綜合利用率、降低單位耗能，縮短工藝流程、提高消費效率的目的。釩鈦磁鐵礦球團性能包括釩鈦磁鐵礦球團的物理性能、化學性能和冶金性能。主要內(nèi)容涉及到對釩鈦磁鐵礦球團的抗壓強度、落下強度、孔隙率和高溫爆裂等性能進展檢測。隨著科學技術和冶金工業(yè)的開展，釩鈦磁鐵礦球團性能檢測技術也有了長足的提高。各種數(shù)控檢測安裝、測試軟件和高精度儀器得到了廣泛的運用，大大的提高了球團性能檢測技術程度，同時，有關

12、球團性能檢測技術的報刊、書籍、研討會也迅速開展壯大起來，這也為球團性能檢測技術交流和開展提供了良好的環(huán)境。本科畢業(yè)設計(論文) 2 釩鈦磁鐵礦球團2 釩鈦磁鐵礦球團2.1 釩鈦磁鐵礦球團概略球團是一種將粉礦利用粘結劑在不同成型工藝制成的圓形或者規(guī)那么的礦團。經(jīng)烘干的生球進展焙燒構成具有一定強度和冶金性質的球形含鐵原料，它不僅是高爐煉鐵、直接復原和熔融復原的原料，而且還是可供煉鋼作為冷卻劑。鐵精礦用球團方法造塊是1912年由瑞典人最早發(fā)明的，1947年在美國正式投入消費。50年代由于貧鐵礦被大量采用和選礦工業(yè)的開展，細磨鐵精礦產(chǎn)量增長很快。我國對球團礦的研討和運用始于20世紀50年代，70年代后

13、，隨著高堿度燒結礦配加酸性球團礦這種合理爐料構造的推行，我國球團工業(yè)的開展進入穩(wěn)定開展期，球團礦的產(chǎn)量已由2001年的1500萬噸開展到2005年的5000萬噸5。釩鈦磁鐵礦球團如圖2.1和2.2的消費方法是用顆粒度較細的釩鈦鐵精礦，配以10%左右的煤粉，一定量的水分和1%左右的黏結劑，運用對輥壓球機將混合料壓制成球，就可以消費出3040mm大小的橢圓球。球團礦對所用精礦粉的要求是：含鐵檔次66%，含SiO24%，大于200目的顆粒含量要60%。一定程度上講，并不是一切的鐵精礦都可以用來消費球團，我國自產(chǎn)的大多數(shù)鐵礦粉大部分是不適宜去消費球團礦的，這也是建國以來我國高爐煉鐵爐料中燒結礦占有主導

14、位置的緣由。如今，各鋼鐵企業(yè)均注重添加球團消費才干，企業(yè)在制定和建立球團消費規(guī)劃時，都要先確定好原料的來源，并做好所用礦粉的冶金性能分析，特別是球團的性能檢測和研討。否那么，球團消費設備建成，投產(chǎn)后會出現(xiàn)一些難以抑制的困難。 圖2.1 鐵精礦圓盤造球生球團 圖2.2 鐵精礦對輥壓球生球團大多數(shù)的球團都是具有較多微孔的球狀物體，粒度在3040mm，與燒結礦來比較，是有如下特點： 含鐵檔次高，可以到達68%，普通在65%左右，SiO2含量可以在1.5%； 堆積密度可以到達2.27t/m，假密度可以到達3.8g/cm，氣孔度最低可以到達19.7%，且微小氣孔多； 含F(xiàn)eO很低，可在1%左右； 冷強度

15、好，故在運輸過程中不易粉化，ISO轉鼓指數(shù)可達95%； 自然堆角小，在2427度。而燒結礦在3135度，故布料性能好； 復原性好，但酸性球團礦復原軟化溫度普通較低，一些球團礦有異常膨脹或復原遲滯景象。2.2 內(nèi)配碳球團礦定義內(nèi)配碳球團是將鐵精礦、細磨含碳原料及少量的粘結劑按比例制成直徑均勻的球團。隨著現(xiàn)代高爐煉鐵向著高產(chǎn)、低耗、長壽目的開展和鋼鐵冶煉新流程的迅速興起，內(nèi)配碳球團礦的運用將顯得越來越重要和迫切。2.3 目前釩鈦磁鐵礦球團消費工藝技術2.3.1 圓盤造球工藝圓盤造球機是常用的滾動成型設備。見圖2.1本實驗運用的是由浙江福特機械制造制造的FTY1000型圓盤造球機。圓盤尺寸：1000

16、*150毫米；圓盤角度：458；圓盤轉速范圍：530轉/分鐘；電動機功率：1.5千瓦。其構造組成為轉動心軸構造，造球機圓盤支撐在主軸上，主軸靠前端兩支點鉸接于設備底座的支撐軸上，主軸箱的末端經(jīng)過傾角調(diào)整器與底座相連。圓盤造球機造球原理：將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合料倉內(nèi)，均勻地向造球機布料，同時由水管供應霧狀噴淋水，傾斜傾角普通為40-50布置的圓盤造球機，由機械傳動旋轉，混合料加噴淋水在圓盤內(nèi)滾動成球。圓盤造球機用于鐵礦粉造球，它是各類球團廠的主要配套設備之一。將焦炭粉、石灰石粉或生石灰、鐵精礦粉混合后，輸入圓盤造球機上部的混合料倉內(nèi)，均勻地向造球機布

17、料，同時由水管供應霧狀噴淋水，傾斜傾角普通為40-50布置的圓盤造球機，由機械傳動旋轉，混合料加噴淋水在圓盤內(nèi)滾動成球，經(jīng)過粒度刮刀將球的粒度控制在5到15毫米。造好的生球落入保送皮帶上，經(jīng)輥軸篩進展篩分，小于5毫米和大于15毫米的前往到混合機。圖2.1 圓盤造球機2.3.2 壓球工藝壓力成型機又叫強力壓球機，礦粉壓球機，對輥壓球機等等。壓球機主要用于有色和黑色金屬礦粉的制球造塊，直接進爐冶煉，提高附加值。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需求壓球機來完成。比如：除塵灰、池泥、氧化皮、鋼渣、鐵精粉、鋁灰粉、硅錳礦粉等等。成型原理：混合料中顆粒之間有較多的空隙，在壓力作用下，顆粒發(fā)生滑動、位移、

18、變形乃至破裂，顆粒彼此接觸嚴密，空隙減少，密度添加。同時，顆粒間毛細水的張力，粘結劑的粘結力、微細顆粒間的分子力也發(fā)揚作用，使顆粒彼此接觸嚴密，可以壓成的球團具有一定的強度，為了提高成球率，在混合料壓球成型之前應采取預壓措施。壓球操作中最常遇到的問題是“粘膜，合理的孔型設計與光潔的外表是防止粘膜的重要措施。混合料的水分也很重要，過高的水分容易導致粘模。壓球機對物料成型的要求有：1、物料粒度在90-260目均可。物料中不允許帶有任何金屬物。否那么將損壞輥皮外表。供料必需滿足，宜采用可調(diào)速的螺旋給料機，察看回料量調(diào)整新料的供應量。對輥壓球機具有成球率高、耗費功率小,構造緊湊便于檢修調(diào)試等明顯優(yōu)點。

19、其安裝圖如圖2.2，2.3。 圖2.2對輥壓球機 圖2.3 對輥壓球機控制箱2.3.3 球團目的(1) 生球目的用于豎爐焙燒球團性能目的落下次數(shù)：生球的落下次數(shù)(球自0.5m高度自在落下到20mm厚鐵板上直到破裂的落下次數(shù)，是10個球的實驗平均值)為3次/個?？箟簭姸龋?.8N/球；生球水分：6.57.5%；爆裂溫度：550；孔隙率：1235%；堆積密度：2.22.7t；/m3粒度組成：1016mm粒級的含量不少于85%，大于16mm粒級和小于6mm粒級的含量不大于5%，球團的平均直徑與不大于12.5mm為宜。(2) 干球目的落下次數(shù)：落下次數(shù)(球自0.5m高度自在落下到20mm厚鐵板上直到破

20、裂的落下次數(shù)，是10個球的實驗平均值)為12次/個。抗壓強度：49.0N/球。2.4 目前釩鈦磁鐵礦球團存在的主要問題到2005年我國釩鈦磁鐵礦球團的年消費才干突破900萬噸,并且每年以13%的速度遞增，同時也存在著一些問題: 以豎爐、回轉窯、帶式燒結為主，豎爐球團產(chǎn)量幾乎占總產(chǎn)量的60%，而且規(guī)模小而分散，十余座豎爐分布于攀西和承德等地域，產(chǎn)質量量差，很難滿足大型高爐煉鐵的需求。 所選原料絕大部分是國產(chǎn)精礦，鐵檔次低、粒度差、硅鋁含量高、水分高。除鞍鋼球團外，其他的鐵檔次都在61%52%之間，精礦粒度為0.074占70%80%，同時水分11%。 產(chǎn)質量量差。生球的抗壓強度、轉鼓指數(shù)和冶金性能

21、都很差，與國際規(guī)范還有很大的差距。 消費效率低。由于設備的自動化程度低，再加上單機爐、窯的規(guī)模小，勞動定員也過多，因此消費率低于國外先進程度；另一方面緣由是科研力度不夠，限制了消費力的開展。 對環(huán)境污染嚴重。按常理球團消費的環(huán)境由于本身工藝特點，應比燒結消費要好得多，但是在我國的球團消費中還沒有到達這一目的。不少的球團廠，由于消費工藝的不先進和管理不完善、個別單位對環(huán)境的不注重，因此工廠的粉塵和有害氣體污染非常嚴重。3 釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團粘結劑3.1 球團粘結劑引見及運用球團粘結劑主要組成為無機物硅酸鹽類和有機物纖維素類產(chǎn)品，同時需求根據(jù)球團礦粒度、組成，添加必要的強化成分。有機物和無機物經(jīng)

22、過強化混合設備，保證一定的溫度和濕度，到達有機物和無機物的有效交聯(lián)態(tài)，保證了其運用效果。粘結劑的用途極為廣泛，據(jù)報道世界粘結劑的銷售年均增長5，北美和歐洲約占75，但增長最快的地域是遠東和拉美開展中國家，估計我國今后幾年粘結劑產(chǎn)量的增長將堅持在11以上11。目前，我國的粘結劑產(chǎn)業(yè)已構成門類較齊全的體系，但與興隆國家相比，還存在以下差距和問題：a)產(chǎn)量小，有的產(chǎn)質量量差，種類系列化不夠。b)對引進的工藝技術和安裝的消化、吸收、改良提高不夠。c)短少優(yōu)質或公用單體、助劑、添加劑等。d)運用研討較缺乏，技術含量較低。3.2 球團粘結劑的分類粘結劑在礦物加工領域的一個重要用途就是礦粉成型，特別是粉料的

23、冷固成型。有關粘結劑的分類，從不同的角度有不同的分類方法，按主要成分的物質類別可以分為有機粘結劑，無機粘結劑及復合粘結劑等。如表1所示12。表1 粘結劑按主要成分物質類別的分類類別實例無機有機復合膨潤土、水泥、水玻璃、石灰煤焦油、瀝青、佩利多、Alcotac、KLP消石灰+糊精、F粘結劑對礦粉成型粘結劑的研討，是一個古老而又新興的課題。早在球團工藝剛剛興起的時候，人們就開場探求，可以說直到如今還未能找到一種很理想的用于礦粉成型的粘結劑。礦粉成型按工藝溫度可分為高溫成型和冷固結成型兩大類。前者是將物料進展高溫焙燒后，經(jīng)過固相或液相進展固結。粘結劑在高溫成型中的作用，主要是提高團塊(球團)的過程強

24、度與熱性能，最終強度是靠高溫來實現(xiàn)的13。冷固結成型時團塊(球團)的過程強度和最終強度都依賴粘結劑來維持，所以它對粘結劑的要求很高。但冷固結成型工藝簡單、流程短、投資少、能耗低，所以被廣泛運用于冶金、化工、煤炭、耐火資料、建材等行業(yè)。高溫成型粘結劑主要有膨潤土、石灰、KLP、佩利多等，用于冷固結成型的粘結劑主要有水玻璃、水泥、瀝青、腐植酸鹽、羧甲基纖維素、淀粉等。在鐵礦球團工藝剛剛興起的時候人們就發(fā)現(xiàn)膨潤土是一種有效的粘結劑，實踐上，膨潤土除了是一種有效粘結劑之外，它還有助于球團的構成以及具有堅持水分的才干，因此膨潤土成了鐵礦球團中最主要的粘結劑14。無機粘結劑使鐵粉球不需求燒結就具有很好的高

25、溫成球性能和強度，降低了制備鐵粉球的本錢，使煉爐內(nèi)的鐵礦粉具有良好的透氧和透熱性能，加快煉鐵速度降低煉鐵過程的能耗，但是無機粘結劑含有雜質，影響鐵球性能，所以這些問題限制了有機粘結劑和無機粘結劑的推行運用，無機粘結劑與有機粘結劑在礦粉成型過程中都有優(yōu)點和缺乏，于是就有人思索將兩者結合起來，揚長避短開法出復合粘結劑并獲得勝利。無機粘結劑存在一些無法抑制的缺乏，迫使人們尋求新的粘結劑。人類對天然高分子物質的利用有著悠久的歷史。早在20世紀初，人們對于天然高分子物質運用、改性以及實現(xiàn)高分子化合物的合成曾經(jīng)獲得了很大的成果。但是，無論是天然的高分子還是人工合成的化合物，對其構造，人們還不是很清楚。復合

26、粘結劑既能起粘結作用，提高球團的強度，又能起熔劑作用，調(diào)整球團礦堿度并改善球團復原性，因此復合粘結劑是粘結劑研討開發(fā)中的一個重要的方向16。4 本課題研討背景及意義攀枝花型釩鈦磁鐵礦是一種含鈦、鐵、釩為主并有少量鉻、鎳、鈷、鉑族、鈧等多金屬復合礦。經(jīng)多年艱苦的研討和攻關，以攀鋼為代表的國有大型企業(yè)勝利開發(fā)出了以高爐-轉爐為主線的利用釩鈦磁鐵礦消費鋼鐵和釩產(chǎn)品工藝流程高爐轉爐流程，消費了大量鋼材和釩產(chǎn)品，為國防建立和國民經(jīng)濟開展做出了重要奉獻。在高爐冶煉過程中，燒結礦中的鈦氧化物只需極少數(shù)被復原進入生鐵，大量的鈦進入高爐渣中，二氧化鈦含量為20%-25%，稱為高鈦型高爐渣。同時，由于有TiC、T

27、iN和Ti(C,N)等高熔點物相存在，往往使得高爐渣變稠、產(chǎn)生泡沫化景象，呵斥渣中帶鐵嚴重。釩鈦鐵精礦原料經(jīng)篩分混合后，需制成球團塊才干進入回轉窯進展復原。球團在回轉爐中要經(jīng)過預熱、低溫復原和高溫復原幾個階段，球團的造球方式和造球參數(shù)、含水量、煤粉和粘結劑的添加量及粘結劑種類對球團的性能都有重要的影響。目前造球工藝主要采用壓力成型和滾動成型兩種方式，經(jīng)過兩種造球工藝對釩鐵鐵精礦配碳球團機械強度目的、爆裂溫度、孔隙率的影響要素進展對比研討，為確定適宜的造球工藝提供參考。5 實驗部分5.1 球團成分釩鈦磁鐵礦是一種多金屬元素的復合礦，是以Fe、V、Ti為主的共生磁鐵礦。攀枝花礦是經(jīng)過磁選后的釩鈦磁

28、鐵精礦，由于是一段磨礦工藝，粒度非常粗，精礦中粒度小于0.07者含量僅為35%45%，從化學成分看，TiO2高達12%13%，鐵檔次那么只需51.5%左右，Al2O3也偏高，達4.5%左右，由于釩鈦磁鐵精礦的物化性能的特殊性，呵斥了釩鈦磁鐵精礦球團的特殊性能和處置方式。從造球角度來看，鐵精礦的粒度愈細，那么生球中顆粒陳列愈嚴密，構成的毛細管直徑越小，產(chǎn)生的晶格缺陷愈多，所以產(chǎn)生的毛細力就愈大，生球強度愈高。但是鐵精礦假設過細，一方面添加磨礦的費用，另一方面會降低生球爆裂溫度，給枯燥帶來困難。因此根據(jù)閱歷證明粒度小于0.044mm的含量應占60%以上，小于0.074mm的粒度含量應大于80%。5

29、.1.1 鐵精礦粉實驗所用的礦為釩鈦鐵精礦，其化學成分以及粒度見表4.2。表4.2 本實驗采用的鐵精礦主要成分%元素TFeFeOFe2O3TiO2V2O5Cr2O3SiO2Al2O3CaOSP含量56.5023.4554.3912.530.640.0952.362.411.250.040.00195.1.2 粘結劑實驗所用的粘結劑為膨潤土，其主要成分粒度見表4.3。作為對比的粘結劑還有淀粉和復合粘結劑。表4.3 膨潤土成分(%)成分SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3Na2OK2OTiO2SO3P2O5含量65135.75.15.03.60.870.650.210.195.1.3 復原劑實

30、驗所用的復原劑為煤粉，其粒度分析見表4.4。表4.4 煤粉的主要成分成分CVfSSiO2MgOAl2O3CaO含量/wt/%80.296.960.545.680.522.911.015.2 配料計算5.3 各種機械性能的測試5.3.1 氣孔率的測試球團的密度和氣孔度無論對其機械強度還是復原性均有明顯的影響，它也是一項重要的目的。試樣的真密度R0的測定方法是：將試樣磨細成粒度小于0.1mm，取50g，并放入盛水的比重瓶中用酒精替代水那么更好，由于易潤濕物料。試樣的質量與排水量之比即為試樣的真密度。其計算為：R0= 式 4.6式4.6中：R0試樣的真密度，g/m；Q試樣細粉小于0.1mm質量，g；

31、V試樣排除水的體積，m。5.3.2 爆裂溫度的測定爆裂溫度是加熱流體包裹體到達均一后，繼續(xù)升溫，其時包裹體內(nèi)部壓力隨之急劇升高，當內(nèi)壓超越包裹體體腔壁所能接受的壓力時，包裹體爆裂，并發(fā)出“啪、啪響聲，此時的溫度即為包裹體的爆裂溫度。生球團爆裂溫度的測定是將造好的生球放在高溫爐里在額定溫度下升溫一分鐘左右，取出然后察看生球團能否爆裂，或者在20cm高度落下，統(tǒng)計球團的落下強度。5.3.3 抗壓強度測試抗壓強度是表示球團強度的重要目的，通常用N/個球來表示。生球的抗壓強度是指其在復原設備上所能接受料層負荷作用的強度，以生球在受壓條件下開場龜裂變形時所對應的壓力大小表示?？箟簭姸鹊臏y試所運用的儀器是

32、型號為ZQJ-型智能顆粒強度實驗機，如圖5.6.3，量度為500N，精度為一級，加力速度5N/m，測試高度25cm。圖4.5.3 ZQJ-智能顆粒強度實驗機其測試方法大約為：通常我們的球團礦的檢測規(guī)范和國際規(guī)范ISO4700一樣，在實驗過程中，我們采用的方法是把球團置于兩塊平行的鋼板之間，以規(guī)定速度把壓力負荷家在每個球團上，直到球團被壓碎時的最大負荷即為生球的抗壓強度。用壓力測試機測試多個球團的強度，最后取平均值，得出的是較為準確的數(shù)值。在選取球團礦個數(shù)時，根據(jù)的是下面的公式計算。 式4.5式4.2中：N表示每次測試球團個數(shù)，表示假設干涉?zhèn)鋵嶒灥囊?guī)范離差，表示所要求的準確度=95%可信度下的規(guī)

33、范離差。在實踐檢驗時，我們通常選取10個生球來測試球團的抗壓強度，得出球團抗壓強度的平均值。5.3.4 堆積密度的測定堆積密度是指散粒資料或粉狀資料，在自然堆積形狀下單位體積的質量。5.3.5 落下強度的統(tǒng)計球團的落下強度次數(shù)是將生球或者干球由0.5米自然落下，然后統(tǒng)計單個球團的落下次數(shù)。5.4 實驗流程圖5.5 實驗方案5.5.1滾動成型探求實驗實驗步驟：枯燥的鐵精礦1kg，煤粉100g10%，粘結劑0.8%，1%，1.2%，氧化鈣100g10%,水適量混料后待用。檢查設備能否正常任務后，傾角調(diào)整到適宜位置。檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到適宜的成球參數(shù)，并記入表7。并分三類。實驗記錄表7實驗

34、結果機械強度目的測試結果平均值12345678910濕球抗壓強度N/球濕球落下強度1m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度1m落下，次濕球爆裂溫度500濕球水分含量堆積密度孔隙率結論：在得到合格的成球后，記錄各造球參數(shù)記入表8 表8 實驗結果 工程參數(shù)含煤量/%添加劑/%含水量/%粘結劑/% 造球時間/min圓盤傾角含量/%10245.5.2 滾動成型單要素實驗我們將粘結劑種類作為單要素實驗的影響要素，將不同的粘結劑和原料進展混合，再進展圓盤造球，造球步驟同4.5.1。 選擇適宜粒度的成球，粒度在9-16mm之間，檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到適宜的成球參數(shù)，并記入表中。5.5.3 鐵精礦滾

35、動成型正交實驗根據(jù)探求實驗和單要素實驗得到影響成球要素，實驗正交要素表見13表13滾動成型正交要素表要素粘結劑含量mL/kg含煤量/%生石灰配比/%1A1(0.8%)B1(8%)C1(0.8%)2A2(1%)B2(10%)C2(1%)3A3(1.2%)B3(12%)C3(1.2%)圓盤造實驗正交表L9(34)見表14表14正交表 實驗編號實驗方案 實驗要素ABCD1A1B1C1D1A1B1C1D12A1B2C2D2A1B2C2D23A1B3C3D3A1B3C3D34A2B1C2D3A2B1C2D35A2B2C3D1A2B2C3D16A2B3C1D2A2B3C1D27A3B1C3D2A3B1C3

36、D28A3B2C1D3A3B2C1D39A3B3C2D1A3B2C2D1實驗步驟為：選號實驗組，按實驗組的原料配比配料混合后待用。檢查設備能否正常任務后，開機將頻率調(diào)整為36Hz,預先加料加水鋪料。造母球，參與適量的料和水后，調(diào)整圓盤角度，母球的長大，正確加料加水使母球長大。 選擇適宜粒度的成球，粒度在9-16mm之間，檢測成球的機械強度等參數(shù)，得到適宜的成球參數(shù)，并記入表中5.6 本章小結6 實驗結果數(shù)據(jù)處置及分析 HYPERLINK l _Toc324144579 6.1 滾動成型不同粘結劑的單要素實驗結果及分析將三種不同粘結劑混料所造的球團進展機械強度分析，數(shù)據(jù)記錄如下：實驗記錄表8實驗

37、編號實驗條件實驗結果性能目的測試結果平均值123456789101抗壓強度N/球7.17.28.17.57.46.87.08.18.27.0落下強度0.5m落下，次2221222222干球抗壓強度N/球38.826.831.345.029.034.031.921.626.027.1干球落下強度0.5m落下，次1111111111濕球爆裂溫度450濕球水分含量5%堆積密度孔隙率2抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度450濕球水分含量4.3%堆積密度孔隙率3抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，

38、次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率 HYPERLINK l _Toc324144579 6.2正交實驗結果數(shù)據(jù)處置及分析將滾動成型正交實驗數(shù)據(jù)填入下表：實驗記錄表見表15表15實驗記錄表實驗編號實驗條件實驗結果性能目的測試結果平均值123456789101A1B1C1D1抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率2A1B2C2D2抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率3A1B3C3D3抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球

39、抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率4A2B1C2D3抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率5A2B2C3D1抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率6A2B3C1D2抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率7A3B1C3D2抗壓強度N/球落下強度0.5m落下，次干球抗壓強度N/球干球落下強度0.5m落下，次濕球爆裂溫度濕球水分含量堆積密度孔隙率8A3B2C1D3抗壓強度N/球落下強度0.5m