冷固结球团法

冶炼技术

冷固结球团法是指在低温下借助于黏结剂发生物理-化学变化进行固结的铁矿石球团法，又称低温固结球团法，它是以从常温到大约250℃温度下的水化反应或热液反应为基础的，生球不经过高温焙烧，铁矿颗粒未参与化学变化，仍然保持原来的特性。所用黏结剂不能对球团特性产生不良影响。

简介

常用的冷固结球团法分类

常用的冷固结球团法有格兰耶斯法、COBO法和MTU法、碳酸化固结法。

格兰耶斯法

60年代由瑞典格兰耶斯贝尔格公司研究提.出的。以波特兰水泥作黏结剂的冷固结球团法。黏结剂用量为8%~12%。波特兰水泥中2/3是石灰，其余是SiO2、Al2O3和Fe2O3，所用精矿中SiO2含量不超过4%时，可获得自熔性球团矿。固结机里属于结晶硬化和胶体硬化反应。水泥中各组成在水溶液中作用生成凝胶，有些凝胶溶于水，能再结晶，如氢氧化钙和水化铝酸钙凝胶;有些则可溶性小，不易再结晶，如水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶。在硬化初期，整个凝胶是不紧密的，相互黏结力弱。只有经过较长的时间，水化反应逐渐向颗粒内部扩散，凝胶的水分减少，粒子互相接近，球团矿才有一定的强度。在水化反应开始阶段，生球应当避免受到磨损和过大的压力负荷作用。先把球团和适量的造球精矿(相当于球团矿质量的1/3)混合起来，使生球埋于精矿之中，彼此隔开，防止粘在一起结成大块。初期硬化至少3~6d，当球团矿强度达最终强度70%左右时，将球团筛选出来，精矿返回造球工序，最终硬化是在堆栈或者硬化仓内完成。根据水泥的正常凝固过程，球团需要大约28d的贮存时间。为了加快球团硬化速度，可加入速凝剂和早强剂，如铝酸钙、铝氧熟料复合剂(铝氧熟料、碳酸钠和石灰)、氯化钙、碳酸钾、氯化钙、三乙醇胺等。此法需要在场地养生，故又称场地养生固结法。

COBO法和MTU法

用石灰和二氧化硅作黏结剂，生球经预干燥后(水分从5%~6%降3%~4%)放入高压釜中用过热蒸汽进行蒸煮的冷固结球团法，又称高压蒸煮法。COBO法年由瑞典斯德哥尔摩皇家工学院研究提出，适用于各种金属氧化物制成球团矿，如铬矿、黄铁矿烧渣以及冶金厂内金属粉尘。MTU法是美国密执安工业大学在美国使用的冷固结球团法，用于处里钢铁厂内各种含铁粉尘.或生产含碳预还原球团矿。若铁精扩中已有相当数量的SiO2,则只需配加石灰，使球团矿碱度保持在1~1.5。水蒸气介质温度介于150~250℃(COBO法为175~190℃，压力约为16x105Pa( COBO法为8x10~12105Pa ) ,固结时间约1~2h。固结机里属胶体硬化反应。在蒸压釜内硬化的过程中，貂结剂在热液条件下部分溶解，发生化学反应，反应产物是一种胶状物质，生成钙的水化硅酸盐等凝胶。

碳酸化固结法

用消石灰(15%~20%)作黏结剂、用蒸糖渣作催化剂的冷固结球团法。固结机里属结晶硬化反应。含消石灰和催化剂的生球置于低温(40~70℃)和含有较浓的CO2(20%~25%}的气氛中(如石灰窑或热风炉等工业废气中)，使Ca(OH)3。经过碳酸化反应生成碳酸钙微晶结构，从而使球团矿得到固结。

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