低硅高炉锰铁冶炼实践
2019-01-04 11:57:16
高炉冶炼低硅锰铁是高炉锰铁生产的一项重要技术进步。本文就这一技术，从理论和实践两方面进行了阐述。还原机理。据近年有关研究，高炉内硅的还原是按照SiO2→SiO→Si的顺序逐级进行的。高炉中硅还原进入生铁的过程主要是在滴落带进行，并以SiO气体为中介还原转入铁水中，风口前焦炭燃烧后释放出的灰分中的SiO2虽进入炉渣，但基本上呈自由状态，活度大，与焦炭接触良好，所以反应(容易进行，使(SiO2)极易转变为气态SiO。气态SiO在滴落带挥发上升过程中与下降的铁水接触，被铁水中的[C]还原而进入生铁。因此，在风口高温区和滴落带，热力学条件和动力学条件都是有利的，即在风口平面上是增硅的过程。风口平面以下的进行而使已还原进入生铁的[Si]发生再氧化而呈现降硅过程。这一系列还原过程已为国内外高炉解剖及生产实践所证实。
包钢低硅烧结工艺优化研究
2019-03-05 12:01:05
一、前语
低硅烧结能改进烧结矿的冶金功能，削减高炉冶炼进程中发生的渣量，减薄软熔层，进步滴落带的透气性，因而有利于高炉顺行和下降焦比。一起，削减渣量还有利于添加高炉的喷煤量。一般以为铁矿石TFe含量进步1%，高炉焦比下降2%，产值进步3%。因而，低硅烧结能给厂商带来巨大的经济效益。
跟着包钢选矿技能的不断进步，铁精矿档次日趋进步，现在自产白云鄂博铁精矿的SiO2含量已下降到210%～410%，为低硅烧结矿的出产及高炉选用低硅烧结矿冶炼供给了物质根底。因为铁矿粉中的SiO2是烧结进程中发生满足液相以使物料粘结的根底，也是确保烧结矿具有较高强度的条件，所以选用低硅铁矿粉烧结时，烧结矿质量特别是机械强度或许显着变差。特别关于白云鄂博铁矿粉来说，因为富含CaF2、K2O、Na2O，在烧结进程中CaF2可吸收CaO和SiO2生成晶石，然后削减构成铁酸钙的有用CaO数量，使铁酸钙的生成量明显下降；而K2O和Na2O首要散布于硅酸盐玻璃质中，是玻璃质的安稳剂，有利于玻璃质的构成，也会按捺铁酸钙的生成。因而，在碱度必定的情况下，包钢铁矿粉出产的烧结矿铁酸钙含量远低于普通烧结矿，低硅烧结矿的强度问题就愈加杰出。为此，咱们经过微型烧结实验研讨了包钢低硅烧结条件下，烧结温度、配碳量、烧结矿碱度、SiO2含量、MgO含量等参数对烧结矿粘结相强度的影响，并在此根底上进行了烧结杯验证实验，为包钢优化低硅烧结工艺参数供给了依据。
二、微型烧结实验
粘结相强度是指铁矿粉在烧结进程中所构成液相对其周围矿粉进行固结的才能。因为烧结矿是由粘结相粘结未熔含铁矿藏而构成的非均质矿藏，其含铁矿藏的强度要高于粘结相强度，故粘结相本身强度就成为限制烧结矿强度的重要要素。在其他条件相同的情况下，粘结相本身强度高，烧结矿强度也高。故本文以粘结相强度为表征来研讨相关烧结要素对烧结矿强度的影响。
首要选用红外微型烧结炉就低硅烧结温度、碱度、SiO2含量、MgO含量对烧结试样粘结相强度(烧结根底特性)的影响进行了四要素四水平正交实验，实验计划及成果列于表1。实验所用矿粉为包钢烧结常用质料，其间自产精矿与澳矿配比为85∶15，褐铁矿粉为高硅矿，用量较少，首要用作SiO2含量调理，各种质料的化学成分列于表2。实验时，经过改动不同矿粉的配比来调整试样的SiO2含量，参加CaO、MgO等化学纯试剂调整试样的碱度和MgO含量。依据正交实验成果(表1)可知，极差越大，对粘结相强度影响越大。各要素对包钢低硅烧结矿粘结相强度影响的强弱次序是:烧结温度>碱度>MgO含量>SiO2含量。依据极差分析可知，A条件(即SiO2)中最优为A1(表1中Σ(1)/12为451，粘结相强度最高值)，依此类推，粘结相强度的最优烧结参数水平为A1B2C1D4，即SiO2含量4.0%，碱度2.5，烧结温度1200℃，MgO含量116%。
三、烧结杯验证实验
依据正交实验成果，挑选三个具有代表性的实验点做烧结杯验证实验，实验编号分别为1#、2#、3#。其间3#为正交实验粘结相强度的最优水平，即低硅、高碱度、低MgO试样：1#和2#分别为正交实验中粘结相强度最低和偏低的7#和13#实验点，试样粘结相强度的摆放次序为3#>2#>1#。烧结温度的凹凸用配碳量来模仿。为了进一步研讨配碳量和混合料水分的影响，对每个实验点的配碳量及混合料水分进行了微量调整。每个点做三次，取得相应的烧结矿筛分指数和转鼓强度。在此根底上，结合对烧结矿样组成、结构及矿相调查来分析断定包钢低硅烧结的最优工艺条件。
（一）烧结杯实验办法及工艺参数
烧结杯实验所用矿粉与微型烧结实验相同，参加生石灰、石灰石和白云石来调整试样的碱度与MgO含量，实验所用质料成分见表2。依照各实验点的成分要求，先将配好的干料混匀，再加水放入滚筒中造球，要求大于3mm的小球占到总数的70%左右，然后丈量混合料水分；将造好的混合料小球布入Á200mm的烧结杯中，上面放200g焦炭焚烧，焚烧负压5kPa，烧结负压10kPa，当烧结废气温度降到200℃时烧结完结。取出烧结矿饼进行破碎、筛分，并检测其筛分指数和转鼓强度。
烧结杯实验在包钢炼铁厂实验室进行，其烧结工艺参数见表3。（二）实验成果及分析
烧结杯实验成果列于表4。由表4可知：
1、比照1#～3#实验，在实验所选配碳(3.6%～4.2%)范围内，各组试样的转鼓强度均随配碳量添加有所进步(参见图1)。这阐明，坚持恰当的配碳量对添加烧结液相量、进步包钢低硅烧结矿的转鼓强度是有利的。
2、正交实验所得粘结相强度最优的3#试样其烧结杯实验的转鼓强度也是最好的。1#、2#、3#试样的转鼓强度摆放次序为3#>2#>1#，与正交实验粘结相强度的摆放次序相一致，验证了正交实验成果的正确性，再次阐明粘结相强度这一烧结根底特功能很好地反映实践烧结矿的转鼓强度。比照各个试样的返矿平衡系数，3#试样最低，即粉化率最低。
3、将1#与2#两个高MgO烧结试样进行比照，在配碳量相同的情况下，随碱度下降及SiO2含量升高，烧结矿(MgO含量≥2.8%)的转鼓指数有所进步。究其原因，首要是2#烧结试样中的MgO矿化程度进步，试样中剩余熔剂量削减，含镁高熔点矿藏析出量下降，矿藏组成削减，结构均匀化，使得烧结试样强度进步。故而，当MgO含量较高时，需恰当下降碱度、进步SiO2含量，确保MgO的矿化和烧结液相数量的添加。为了确保低硅烧结矿具有较高的强度，烧结矿中MgO含量不宜很高。
4、在实验所挑选的混合料水分范围内，随水分添加，烧结矿转鼓指数出现增高的趋势。由此阐明，坚持适合的混合料水分有利于混合料制粒，并改进烧结矿强度。
对转鼓强度最优的3#试样(R2.5、MgO1.60%、SiO24.0%、配碳3.8%)和转鼓强度较差的2#试样(R1.6、MgO2.8%、SiO25.2%、配碳4.0%)进行了矿相分析。其矿藏组成列于表5，烧结矿显微结构见图2和图3。3#试样为低硅(SiO24.0%)、高碱度(2.5)、低MgO(1.60%)、低配碳量(均匀3.8%)烧结试样;而2#试样为高硅(SiO25.2%)、低碱度(1.6)、高MgO(2.8%)、高配碳量(均匀4.0%)烧结试样，两者的烧结条件构成明显对照。从图2、图3能够看出，3#试样的显微结构以磁铁矿和铁酸钙构成的熔蚀交错结构为主，部分可见磁铁矿和玻璃相构成的斑状结构；2#试样的显微结构则以磁铁矿和玻璃相构成的斑状结构为主，部分可见磁铁矿和铁酸钙构成的熔蚀结构，交错结构罕见。3#试样的铁酸钙含量高达29%，而2#试样的铁酸钙含量只要13%，且玻璃相和磁铁矿含量均较多。究其原因，2#试样中MgO含量较高(为2.8%)，烧结进程中MgO可进入磁铁矿晶格中，具有安稳磁铁矿晶格的效果，不利于磁铁矿氧化为赤铁矿，因而对铁酸钙的生成具有按捺效果;其次，2#试样碱度较低(为1.6)，CaO含量较少，亦不利于铁酸钙的生成，而SiO2含量较高(为5.2%)，对玻璃相的构成具有促进效果。此外，较高的配碳量也会促进玻璃相的构成，而不利于铁酸钙的生成。由此能够以为，高碱度、低MgO、低配碳量是包钢低硅烧结的必要条件。本研讨所得低硅烧结的最佳工艺条件为:SiO2含量4.0%、碱度2.5、MgO含量1.6%、配碳量3.8%。
四、定论
（一）微型烧结实验所得粘结相强度的摆放次序与烧结杯实验所得转鼓强度的摆放次序相一致，阐明粘结相强度这一烧结根底特功能很好地反映实践烧结矿的转鼓强度。包钢低硅烧结的最佳工艺条件为:SiO2含量4.0%、碱度2.5、MgO含量1.6%、配碳量3.8%。
（二）坚持适合的混合料水分，有利于改进混合料制粒，进步烧结矿转鼓强度;MgO含量较高时，需恰当下降碱度、进步SiO2含量，确保MgO的矿化和烧结液相量的添加。
（三）烧结进程中MgO可进入磁铁矿晶格中，具有安稳磁铁矿晶格结构的效果，不利于磁铁矿氧化为赤铁矿，因而对铁酸钙的生成具有按捺效果。操控较低的MgO含量，是确保低硅烧结矿强度的必要条件。
（四）高碱度、低配碳是促进铁酸钙生成、按捺玻璃相发生、确保低硅烧结矿强度的要害，当包钢烧结矿SiO2含量下降到4.0%时，烧结矿碱度应维持在2.5左右。
铁粉分类及应用
2019-01-03 09:36:51
铁粉，尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。铁粉
纯的金属铁是银白色的，铁粉是黑色的，这是个光学问题，因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状，而铁块的晶体结构呈几何形状，因而铁块吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射，能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的。
铁粉的应用
粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。
日钢高铝渣低硅炼铁技术
2019-01-10 09:51:47
通过优化配料工艺、创新炉料结构，探索装料制度、成功应用多环布料，研究高铝渣的性能、掌握高铝矿冶炼技术，成功实施高风温、高顶压、高煤比、低硅冶炼等技术，在炉料品位降低，焦炭质量犬幅度降低的情况下，取得了较好的经济效益。
在选择经济矿冶炼的同时，必须面对经济矿带来的一些不利因素，其中矿石中的Al2O3高，就是一个突出问题。
一般认为炉渣中Al2O3在14％以内，属于低铝炉渣，适宜冶炼；14％～16％属于中铝炉渣，冶炼有一定难度；Al2O3超过16％，就可以称为高铝炉渣，冶炼就相当困难。许多企业甚至认为，高于17％以后，基本无法正常冶炼。
通过对高铝炉渣性能的深入研究，基本掌握了高铝渣的冶炼技术。日钢炉渣中的Al2O3含量较低也在15.5％以上，较高平均达到18％以上，属于高铝炉渣冶炼。
Al2O3超过16％以上，炉渣的熔化温度就会急剧上升到1500oC以上，炉渣的黏度会增加。炉渣黏度过大，炉渣黏稠，就会造成高炉滴落带内的阻损很大，致使炉料下降和煤气上升困难。在炉缸表现为渣铁难于分离，渣铁滞留量增大，炉缸堆积；在炉外表现为渣铁结壳，流动性能差，炉前组织困难；较后，高炉受风能力越来越差，导致高炉失常。
针对高铝炉渣黏度高、熔化温度高的问题，对高铝矿冶炼时的造渣制度和热制度作重新调整，确定造渣制度要以二元碱度为主要调节手段，三元碱度作为参考，四元碱度为中心的总方针，并且提出镁铝比(MgO／Al2O3，)的概念。通过酸碱料调节二元碱度，参考炉渣中Al2O3含量，通过调整烧结矿中的MgO，控制炉渣中MgO的含量，随Al2O3含量变化，控制镁铝比，较后使炉渣四无碱度控制在0.95～1.0左右。
热制度以控制铁水显热为依据，日常调剂以控制铁中含硅量为手段，保证铁水物理温度≥l480oC，较终达到提高炉渣热焓，降低炉渣黏度，提高炉渣流动性的日的，有效地改善了炉缸的工作状态，改善了高炉顺行，取得了较好效果。
低硅冶炼是一项综合技术。由于日钢的原、燃料条件逐步转差，低硅冶炼不能依靠改善焦炭质量，提高入炉品位等“精料”手段来实现。对于面临的困难，炼铁技术人员，进行了充分的分析研究，并由铁前部牵头组织，针对烧结、球团、炼铁三个系统每旬定期召开攻关会议，强调低硅冶炼对炼铁、炼钢的重要意义，同时强调降硅要从系统内部着手，要完全通过提高操作水平来保障低硅冶炼的实现。
烧结厂主要工作是：稳定成分、提高强度、改善粒级、降低亚铁等。
炼铁厂主要措施是：稳定操作、活跃炉缸、提高渣碱度、降低硅偏差等.通过改进操作，日钢高炉的平均硅含量降低到0．37％，实现了低硅冶炼。
低硅冶炼是多环布料技术、合理渣相选择，高顶压、高风温等技术成功应用后的一个具体体现，是炼铁系统进步后的必然。
还原铁粉让普通铁精粉身价倍增
2018-12-13 10:31:09
日前，记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉，使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前，还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道，国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）
北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年，该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术，并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型，开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年，该公司开始生产还原铁粉，目前已达到9000吨的年生产能力，产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区。 据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉，经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉，粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域；用还原铁粉制成的各种零部件，能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料，降低生产成本。 来源:世纪金山网
低硅电解金属、锰钝化金属锰粉及脱氢锰
2019-01-25 15:50:07
一、低硅电解金属锰 目前，电解金属锰的主要用途之一是生产电子级四氧化三锰。四氧化三锰是锰锌铁氧体软磁材料的重要组分，由于全球现代工业的迅速发展，对电子工业产品的质量要求不断提高，因此，对生产电子产品的原材料的质量也提出了越来越高的要求。锰锌铁氧体软磁材料是电子工业产品最主要的原材料，质量的好坏很大程度上决定了电子产品的性能。 四氧化三锰的质量在一定程度上影响了软磁材料的性能，而四氧化三锰的质量在较大程度上又取决于电解金属锰的质量。 我国目前生产四氧化三锰的生产工艺均是采用电解金属锰粉水溶液氧化而制得，原料中的一些有害杂质有些可以除去，有些很难除去。个别的有害元素——硅还会在四氧化三锰的生产工艺中增加。而软磁材料生产企业对四氧化三锰中硅含量有严格的要求，一般要求w(SiO2)≤100μg/g，个别的甚至达到60~80μg/g.目前，我国生产含硒电解锰企业的产品中硅含量大多在100~150μg/g,SiO2含量均在200μg/g以上。四氧化三锰生产企业则要求电解锰中含硅量在30μg/g左右，能达到20μg/g则更佳。按我国电解锰企业现行生产工艺电解锰中硅含量均不能达到这一标准，必须在净化溶液时添加除硅剂才能实现，同时要保持产品场地的环境卫生才能生产低硅金属锰产品。 目前，我国有少数几家企业可以生产出含硅量少于25μg/g的电解锰产品，完全能满足生产高纯四氧化三锰的要求。 二、钝化金属锰粉 随电弧焊的发展，涂药焊条的应用越来越广，涂药中除了含有造渣成分外，还有10%~20%用锰铁或金属锰制成的0~0.5mm的粉体。锰在焊接时的功用是:防止焊缝处液态金属吸收气体，当金属吸收氧时起吸氧剂作用，除此之外，还兼有脱硫与作合金添加剂用途。在一些对焊缝强度有严格要求的条件下，要采用含碳和含氧低的金属锰粉，并且暴露在空气中和放入水中都不易氧化。这种金属锰粉需要经过钝化处理，经过处理后的金属锰粉含氧量在0.4%~0.5%范围，且不易再增氧。 钝化金属锰粉目前主要是用电解金属锰片粉碎成粉状，然后加以钝化处理，工艺过程简单。 目前，全球对钝化锰粉需求量大约是2000t/a，主要生产国家为南非和中国。 三、脱氢锰 从硫酸锰水溶液中电解析出金属锰，因阴极同时存在析锰与析氢两个反应，尽管实际操作过程中采取了抑制氢析出的许多措施，但析氢反应不能完全避免，尤其是夏季生产，电解槽温度偏高的情况下，析氢反应更趋严重。因此，阴极析出的电解金属锰总会夹带或吸附一定数量的氢。一般氢含量在0.015%~0.020%。而在一些特殊情况下，要求电解金属锰中氢含量在0.001%~0.0006%。电解金属锰不经脱氢处理是不可能达到这一要求的。 由于氢与锰不生成化合物，只是吸附或夹带，因此只需将金属锰片在真空状态下加热到550~650℃就可以脱去大部分氢。
高碳酸盐低硅含量磷矿石选矿技术
2019-01-21 09:41:24
该技术适用于高碳酸盐低硅含量磷矿石，是在弱酸性介质下抑制磷矿物，然后用选择性强的捕收剂浮出碳酸盐矿物。该工艺简单、碳酸盐分离效率高、实现了常温和低温浮选。
该工艺对碳酸盐的脱出率一般可达80％以上，可以将磷精矿的 MgO降到 1％以下。浮选精矿P2O5品位和原矿硅酸盐的含量有关，原矿中硅酸盐越低，精矿P2O5品位可以很高，反之精矿P2O5品位就不易提高，精矿P2O5回收率一般可达80％以上。 于1995年投产的国内最大的磷矿浮选厂一贵州省瓮福磷矿就是应用了连云港院开发的“单一碳酸盐浮选”工艺。
低铅黄铜
2017-06-06 17:50:01
低铅黄铜英文名称：Lead-Free Brass 、名词定义：含铅量符合以下标准的黄铜棒 。低铅黄铜是按照国际环境保护要求，替代为了提高黄铜的切削性能而掺加了铅的黄铜 低铅黄铜的性能特点与使用说明 ： 低铅黄铜 C28000 C2800 有良好的力学性能，热态下塑性良好，切削性良好，焊接性，耐蚀性良好，各种深引伸和弯折的受力件，如销钉，螺帽，气压表弹簧，散热性，环形件 低铅黄铜 C27000 C2700 有良好的力学性能，能承受冷热加工，用于制作小五金，日用品，螺钉等制件 低铅黄铜 C26000 C2600 塑性优良，强度较高，切削加工性好，焊接，耐蚀性好，热交换器，造纸用管，机械，电子零件 低铅黄铜 C22000 C2200 强度低，导热，导电性好，可镀
金属
，各种给排水管，双
金属
片及奖章，艺术品等 低铅黄铜的牌号：HPb59-1、HPb59-2、HPb59-3、C3771、C3604、CuZn39Pb3、C38500、CZ121Pb3 低铅黄铜的
行业
标准：RoHs : 电子及汽车配件，Pb 0.1%以下（例外规定:铜合金Pb 4.0%以下） California AB 1953 : 洁具及各种阀门，Pb 0.25%以下 CDA(美国铜
行业
协会）：Pb 0.09%以下 美国电子
行业
：Pb 0.01%以下 更多关于低铅黄铜的资讯，请登录上海
有色
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铋矿三氯化铁浸出－铁粉置换法
2019-01-31 11:06:17
流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。
此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1 铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图
含铁粉矿球团化制备工艺研究
2019-01-24 09:36:35
近年来，随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高，是一种可循环再利用的宝贵资源。此外，金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用，具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。
在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低，满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高，含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的，甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力，没办法实现批量生产。
本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺，并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低，加热时间要短，能源消耗要少，不污染环境，所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上，对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂，以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究，并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。
一、试验条件与方法
（一）原材料
1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。
2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业，其化学组成见表1。（二）试验过程
每次称取含铁粉矿原料500g，试验采用人工配料混合，试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g，直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结，最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近，所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。
（三）抗压力测试
试样为直径25mm，高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试，去掉最高、最低值，取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。
（四）所用仪器与设备
加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉，抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析
（一）加热固化制度对球团抗压力的影响
所用粘结剂要在加热条件下才能固化，因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献，采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下，通过改变加热固化温度，进行试验，其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见，将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的，在500℃时达到最大值。当温度800℃时，径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时，球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土，相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此，粘土向死粘土的转化，可使球团在雨水作用的条件下不会散开，而保持其力，有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要。
试验过程中，发现水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h，以除去试样中的水分(表3)。
从表3可见，在105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分，防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以抗压力就提高了。综上，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后，再连续升温到500℃并保温1h。
（二）粘结剂加入量对抗压力的影响
在球团化的制备工艺中，球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少，直接影响到球团整体性能，也是进行工业化生产过程中，生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺，采用不同的粘结剂加入量，进行了试验，试验结果见表4。从表4可见，随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量，当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中，径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加，形成的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态，多的粘结剂无法再继续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分，影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验，并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指数在67%左右，最高的可达90%。
（三）不同粉矿条件下的抗压力
为了验证此球团化制备工艺的普适性，选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%，中加粉40%，转炉污泥24%，含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%，中加粉30%，高铁粉30%，铁精矿20%，含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%，中加粉50%，高铁粉40%，含铁量50.89%。
按粘结剂加入量为12%，烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5。从表4可见，3个不同的原料配比，按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN，达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性，有很广的应用前景。
通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求，具有普适性；在此工艺中，固化时间为2h左右，生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。
三、结论
（一）试验研究表明，球团在加热固化过程中，先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN，成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输。
（二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN，能满足高炉冶炼的要求。
（三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明，此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性。
参考文献
[1] 甘勤．攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64．
[2] 田昊，马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36．
[3] Eisele T C，Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J]．Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review，2003，24(1)：90-98．
[4] 刘新兵，杜烨．含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J]．烧结球团，2003，28(6)：47-50．
[5] 李宏煦，姜涛，邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报，2000，31(1)：17-20．
[6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J]．中南大学学报：自然科学版，2007，38(5)：851-857．
