优质低硫球团粉加工球团孔隙率是影响球团抗压强度的主要原因之一,因此对含碳球团焙烧后的孔隙率进行考察,以探明含碳球团焙烧初期强度机速下降的原因。综合对氧化球团还原过程强度的变化研究,含碳球团焙烧初期强度的急速降低是由球团内部孔隙率增大引起的,3-5min时孔隙率继续增大,但球团强度开始缓慢提高,由于随着焙烧时间的延长,球团外部有金属铁生成,烧结现象明显,球团外部金属铁增多。优质低硫球团粉加工球团压碎后发现金属铁相互连接并逐渐向内部蔓延,使得球团收缩孔隙率下降,抗压强度明显提高。
青海优质低硫球团粉通过与别的物料压球方式增加碳素料的密度,可使用石灰石粉、白云石粉、热闷工艺钢渣粉等密度大且对转炉无害物料与含碳材料一起要去,以便增加球的密度,使之能沉入熔渣中部,减少在炉气中的烧损,而提高利用率。优质低硫球团粉加工试着把纯度较高的碳质材料制作成球状或漏斗状,外部为低碳钢板护套。事先在转炉出钢口附近,设置用一个安装消耗性定型碳材料的装置,每炉出钢后安装好,下炉出钢时碳材料随着炉体摇动在佛那个处于出钢口下方,这样钢流充刷碳材料脱氧,也能挥发与含碳粉剂喷吹相近的脱氧效果。后续方向:一是如何获得固定碳含量高的碳质材料,需要将瘦煤、石油焦等洗选。二是如何实现碳质材料的细粒化,以提高其反应性和制作定型材料时的密实度。三是研发合适的渣面脱氧压球产品。四是研发相应设备设施,以便定型碳质材料的安装。
青海优质低硫球团粉取一定量的原矿配入20%的褐煤,适量的水以及不同种类的粘结剂进行压球实验。实验表明,粘结剂在冷固球团中起着重要作用,它能在常温或特定条件下在球团内部发生一系列物理化学变化,从而起到粘结作用,提高球团强度。试验所用粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂两类。优质低硫球团粉加工不同粘结剂的球团干球抗压强度差别较大,但在高温配烧过程中强度变化趋势基本一致,在焙烧初期0-2min时球团抗压强度降低。2-4min时球团抗压强度变化速度减缓,4-8min时球团强度又逐渐升高。从单一粘结剂试验中发现不同的粘结剂对提高湿球和干球的落下和抗压强度有不同效果,为此考虑使用复合粘结剂,利用各种粘结剂优点。
青海优质低硫球团粉含碳球团的制备:将原矿、内配煤及粘结剂按一定质量分数称重混匀,在添加一定质量分数的水搅拌混匀后,经对辊压球机压制得到含碳球团。生球强度测定:包括湿球和晾干后球团的落下次数和抗压强度。优质低硫球团粉加工落下次数为球团自50cm高度落在100mm厚钢板上直至破碎的次数,一般大意4次达到要求,抗压强度是用智能颗粒强度测定仪测定。直接还原焙烧磁法:在确定球团好的粘结剂后,对球团进行直接还原焙烧,磨矿弱磁选试验。将球团放在石墨钳中,加盖放入已升温至1200℃马弗炉中焙烧不同时间,取出后置入褐煤中确保球团在还原环气氛中降至室温,球团破碎后经两段磨矿磁选,得到直接还原铁产品。
青海优质低硫球团粉转底炉直接还原技术是铁矿粉(或镍矿、钒钛磁铁矿、冶金粉尘或除尘灰、炼钢污泥等等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入发到具有环形炉膛和可转动炉底的转底炉中,在1350℃左右炉膛温度下,在随着炉底旋转一周的过程中,铁矿被碳还原。当铁矿粉含铁品味在67%以上,采用转底炉直接还原工艺,产品为金属化球团供电炉使用。优质低硫球团粉加工当矿粉含铁品味低于62%时,采用转底炉-熔分炉的熔融还原铁工艺,产品为铁水供炼钢使用。通常金属化率可到80%以上,金属化球团可作为高炉原料。
青海低硫球团粉加工当使用单一粘结剂,CMC、膨润土对生球强度提高作用效果较好,落下次数大于4此,湿球抗压强度大于40N,干球抗压强度大于180N,糖浆对球团干球强度的提高作用效果显著,其落下次数大于20次,抗原强度达到730N。优质低硫球团粉加工使用复合粘结剂时,CMC的添加可降低另一粘结剂的用量,同时可显著提高球团湿球的落下次数和抗压强度。糖浆的添加则可显著提高球团干球的落下次数和抗压强度。不同粘结剂的球团干球抗压强度相差较大,但在高温焙烧时强度变化趋势基本一致,在焙烧初期0-2min时球团抗压强度快速降低,2-4min时球团抗压强度变化速度减缓,且到低。4-8min时球团强度逐渐提高。