自熔性球团矿

化工产品

自熔性球团矿（fluxed pellet），是碱度（CaO/SiO2）为0.8-1.2的球团矿物，组成和结构比较复杂，但仍以赤铁矿（Fe2O3）为主，赤铁矿连晶是其固结的基本形式。

简介

单独用作高炉原料时，可以不加或少加熔剂。自熔性球团矿一般含铁62%左右，并含有CaO、MgO、SiO2、A12O3等，用同样的细铁精矿生产的自熔性球团矿与酸性球团矿相比较，前者含铁量较低、含硫较高。自熔性球团矿的气孔率较高，一般在25%左右，强度较低，但单个球的抗压强度也能达到2000N以上，转鼓指数可达95%(ISO标准)；真密度与原料的含铁量和球团矿的碱度有关，在4.5左右；视密度与气孔率关系密切在3.4左右。结晶良好的自熔性球团矿呈钢灰色，条痕为红褐色。

结构

自熔性球团矿的矿物组成和结构比较复杂，但仍以赤铁矿(Fe2O3)为主，赤铁矿连晶是其固结的基本形式。铁酸钙(CaO·Fe2O3)为主要的黏结相。少量的硅灰石(CaO·SiO2)和正硅酸钙(2CaO·SiO2)分布在赤铁矿、铁酸钙颗粒之间的渣相中。由于自熔性球团矿液相较多，受表面张力的作用，气孔多呈圆形，且比酸性球团矿的气孔大，气孔率也较高，因而强度较低。但是仍能满足运输、贮存和高炉冶炼工艺的要求。它的还原性好，除了气孔率较高的原因外，它的主要矿物赤铁矿和铁酸钙都是易还原的矿物。特别是高温还原性明显地优于酸性球团矿。实验研究表明：自熔性球团矿在高温下(>1200℃)还原时，试样的表面与中心同时出现金属铁，铁酸钙被还原时析出的CaO与SiO2结合，形成正硅酸钙(2CaO·SiO2)，从而避免了SiO2与FeO形成大量的液态渣相，并提高其还原性，试样中SiO2含量愈低，其高温还原性愈好。自熔性球团矿的还原膨胀率较高，但只要含碱金属不高，焙烧制度适宜，其还原膨胀率可以控制在允许的范围之内(不大于20%)。自熔性球团矿的焙烧温度区间较窄，对焙烧工艺制度要求严格，单位产品的燃料消耗较高。

生产分析

生球质量

由于自熔性球团生产中配加了石灰石粉，尽管膨润土配比比生产酸性球时降低了0.5 %，但混合料的成球性能得到改善。特别是第二次试验，随着操作的不断熟练，造球作业基本正常，生球落下强度明显提高，平均达到5.2 次/0.5 m ，比酸性生球提高2 次/0.5 m 。从成球速度和生球粒度来看，配加石灰石粉后，成球速度快、生球粒度变化快。在球盘打水不及时或量小的情况下，生球粒度在2min 左右即变小，而打水量偏大时，3 min 左右生球粒度就变大，因此，必须强化造球操作，及时调整打水量。第二次试验期间，虽然生球粒度仍然变化快、波动大，但经过第一次试验摸索了一定的操作经验，生球(10 ～ 16 mm)粒度合格率平均为73.64 %，比第一次试验提高了7.51 %，达到了酸性球生产的水平。试验表明，随石灰石粉的加入，混合料水分降低，当低于7.5 %时，成球速度减慢，生球落下次数降低。为保证良好的成球性能，混合料预加水混匀并稳定水分在8.0 %～ 9.5 %之间是很有必要的。

总结

通过控制链篦机料层厚度、提高热工温度和环冷鼓风风量三个重点环节,同时稳定各工序的生产操作，以稳定求高质量，使环冷机内结块情况明显好转；生产的自熔性球团矿质量比较好，进一步证明链篦机-回转窑-环冷机工艺能够满足自熔性球团生产的需求。

链篦机机速控制在2 m/min以下、料层厚度低于170 mm ，即预热时间控制在10.5 min以上时，干球焙烧质量比较稳定，干球FeO 含量能够稳定在5.5 %以下。

链篦机烟罩高温点温度应控制在1030 ～ 1050 ℃；回转窑高温点温度应控制在1100 ～ 1150 ℃。

自熔性球团生产必须有效提高环冷鼓风风量，这是解决环冷机结块的有效方法，同时要保证球团矿亚铁含量的稳定。

试验表明，稳定工艺线上物料的FeO含量非常重要，干球FeO 要稳定在5.5 %以下，窑内球FeO 应稳定在2 %以下，从而减轻或避免球团在环冷机内的二次氧化放热现象。

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