含碳球团强度及金属化率的影响因素

1、安徽工业大学学报第卷第期年月文章编号：（）含碳球团强度及金属化率的影响因素吴斌，龙世刚，曹枫（安徽工业大学冶金与资源学院，安徽马鞍山）摘要：在条件下研究了不同的矿粉粒度、配碳比、粘结剂、还原温度等对含碳球团强度及金属化率的影响。结果表明，以水玻璃为粘结剂的含碳球团具有较好的强度和金属化率。关键词：含碳球团；强度；金属化率中图分类号：文献标识码：，（，）：，（），：；含碳球团可实现在下的快速还原，所以含碳球团技术在高炉、直接还原等工艺中备受关注。含碳球团应用于高炉中，必须使成品球的强度满足要求。目前的研究中，大部分采取压力机压制成块，最配碳比、后得到还原后强度为的成品球。本实验采用圆盘造球机造球

2、，研究不同的矿粉粒度、还原温度等对含碳球团强度及金属化率的影响，为进行进一步的实验研究提供一些基础数据。实验原料所用的铁精矿为马鞍山和睦山矿，煤粉为马钢第一炼铁厂高炉喷煤用无烟煤，粘结剂为水玻璃、膨润土（）。铁精矿粉的化学成份（）为：；。及羧甲基纤维素钠无烟煤的成份（）为：固定碳；灰份；挥发份；水份。实验内容及结果讨论造球实验首先将造球用铁精矿粉烘干，筛分成个等级：，煤粉（以上）及粘结剂按比例配料，混匀，然后在圆盘造球机中造球。造球。将矿粉、过程中使用喷水壶间歇喷入定量的水，直至成球。取直径在之间的湿球放到烘箱中烘干，得到实验所需的生球，其编号及原料配比见表，干球落下强度及抗压强度见表。收稿日

3、期：作者简介：吴斌（），男，湖北武穴人，硕士生。安徽工业大学学报表含碳球团的原料配比年样号矿粉粒度碳氧物质的量比（铁矿粉）（煤粉）表样号（粘结剂）水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃（水份）膨润土膨膨从表可以看出，以水玻璃为粘结剂的含碳球团落下强度和抗压强度都非常好，明显优于其它粘结剂；随着碳氧物质的量比增大，即随着煤粉含量的增加，球团抗压强度逐渐减小；矿粉粒度增大，球团的抗压强度也随着增大，但一般情况下，原料的粒度越细，生球的抗压强度有增高的趋势。原因是造球时间短，当原料的黏性较大时，原料的粒度越细，越趋于均匀，但无大颗粒作骨架，反而得不到较好的效果，强度有所下降。按普通球团工业生产的要求，

4、竖炉焙烧对生球落下强度和抗压强度的要求分别是不小于次个含碳球团生球的落下强度和抗压强度干球抗压强度（个）干球落下强度（次个）和大于个。所以以水玻璃和膨润土作粘结剂的含碳球团能满足要求，和复合粘结剂造成的球团抗压强度还有一定的差距。从表复合粘结剂中的添加量来看，增大的含量，球团的抗压强度变化不是很大，原因是增加的绝对量很少，对球团强度影响不明显。还原实验还原装置采用卧式碳化硅电阻炉。将炉温升到预定温度后，先通将炉内空气排尽，再称取一定量的球团（直径在之间）放入炉膛中央，实验过程中一直通入的作保护气体，保温一段时间后，迅速取出并放到石墨坩埚中密封冷却。将冷却后的球团进行物理性能分析和化学分析，结果

5、见表。表含碳球团还原后试样分析结果样号还原温度还原时间抗压强度（个）（）（）金属化率将球团做，个温度水平的实验，结果也如表。温度越高，球团的金属化率越高，球团还原后的抗压强度也越大。从显微镜下观察，温度越高，还原出的金属铁越多，这些金属铁相互形成连第期吴斌等：含碳球团强度及金属化率的影响因素晶，所以球团具有较高的强度。从表可以看出，采用水玻璃为粘结剂的含碳球团，在相同的还原温度和还原时间下，球团还原后的抗压强度最好，球团最差，说明随着含碳球团碳氧物质的量比增大，球团还原后的抗压强度减小；但球团的金属化率最低，最高，含碳球团的金属化率随着碳氧物质的量比增大而增大。球团金属化率为，即其内部还原出的

6、铁量很高，但强度很低，原因是其含碳量高，还原后球团内部产生的孔洞多，影响球团整体强度。，球团中矿粉的粒度是逐渐增大的，但从表看，其还原后的抗压强度及金属化率的变化无明显规律，有待进一步研究。膨润土及其混合作粘结剂的含碳球团，由表数据可以看出，和膨润土，是使用、混合的复合粘结剂所造的球团较单独使用一种粘结剂所造球团，还原后其抗压强度和金属化率有很大提高。但相比以水玻璃为粘结剂的含碳球团，其抗压强度及金属化率还是很低。结论（）含碳球团生球和成品球的抗压强度均随配碳比的增大而减小，但金属化率随着配碳比的增大而增大。（）随着还原温度的升高，含碳球团还原后的抗压强度增大，金属化率增大。（）以水玻璃为粘结

7、剂的含碳球团，无论是抗压强度还是金属化率，都优于用其它粘结剂造成的球团。（）所造球团，碳氧物质的量比为时，在下还原的抗压强度为个，金属化率为。（）复合粘结剂所造含碳球团较单独使用一种粘结剂所造球团，还原后其抗压强度和金属化率有很大提高；但相比以水玻璃为粘结剂的含碳球团，其抗压强度及金属化率还是很低。参考文献：（）：任志国，周渝生，王来久，等含碳冷固结球团矿的冶金性能研究烧结球团，张一敏球团矿生产技术北京：冶金工业出版社，!安徽工业大学学报（自然科学版）征稿简则材料科学与工程、机械与机电一体化工程、电气信息工程、计算机科学与应用、化学化工工程、建筑征稿范围：冶金工程、与环境工程、经济与管理工程、

8、基础科学，各类相关学科、专业的基础理论研究、试验研究、综述述评及新工艺、新方法、新材料的开发与研制、及应用技术类论文，适当选登其它方面的科技论文。学术性、科学性、准确性、规范性和可读性。论文篇幅（含图表字）。来稿必须具有创新性、数据可靠、逻辑严密、文字精练。文稿必须包括中英文题名、作者姓名、作者单位、中英文摘要和关键词论文要求主题明确、（个）、中图分类号、正文、参考文献。并在篇首页脚注明第一作者简介（包括出生年、性别、籍贯、工作单位、职称、学位、研究方向等内容）及部省级以上基金资助项目的名称、项目编号。文摘中尽量不用数学公式和没有解释的代号，不用引文。论文的中文摘要限字左右，英文摘要应有个单词

9、。其内容应反映论文目的、方法及主要结果与结论，应提供尽可能多的定性或定量的信息，反映论文的创新之处；采用第三人称的写法，不必使用“本文”“作者”、等作为主语。关键词选词要规范，应尽量从汉语主题词表中选取，中英文关键词一一对应。论文章节条款的序号用国际标准的标注方式，即：第层用，；第层用，；第三层用，并顶格书写。表应有自明性，且随文出现。图表以幅为限。图、表应附上相应的图号、表号、图题、表题。图中文字、符号、纵横坐标图、（一般用一个字母表示）和国际制单位符号。文中表格建议使用“三线表”，中的标值、标值线必须写清，标目应使用准确的物理量图、表的内容切忌与文字内容重复。正文中的物理量和单位必须符合国家标准和国际标准，物理量用斜体，单位用正体。采用顺序编码制，按文中出现的先后顺序编号（内部资料、私人参考文献条目最少不