如何选择高铬球参考建议
2019-01-21 11:55:16
对于矿山、水泥等球磨机使用厂家来说，选择一家合格的高铬球生产厂家，能够有效的提高球磨机的生产效率，保证产品质量，节约企业成本。
高铬球厂家选择参考建议：
1.必须有国家认可的检测中心和实验室，拥有如光谱仪（对铁水进行检验，确保没炉铁水成分合格）、洛氏硬度检测仪（随时抽检产品硬度是否达标等专业的检测设备）等专业的检测设备。
2.必须有先进的生产设备和热处理设备，如全自动油淬火设备和全自动回火炉设备，高铬球油淬处理才能真正体现它的优越性
一个合格的高铬球生产厂家必须在生产设备和技术研究上都达到行业领先水平，才能确保能够生产优质的高铬球。
伪劣高铬球的使用表现：
1.外观差：钢球外观存在严重夹渣、夹砂、高桩、皱皮等外观缺陷，而这些缺陷点就是钢球应力集中点，会在球磨机使用过程中因应力变化，而造成钢球破碎或剥落等；
2.磨耗高：主要原因是有的厂家没有淬火设备，没有经过淬火设备的钢球耐磨性是很低的，或者以次充好，造成产品硬度低，从而磨耗高；
3.破碎：主要是由于钢球的成分未达标，热处理方式不对，外观差，或者是使用劣质原材料，造成钢球内部夹杂物高，从而引起破碎。
4.剥落：原因同破碎原因相似。
使用劣质高铬球对使用厂家的危害：
1.虽然购买成本低，但是实际使用成本很高
2.因钢球破碎、剥落，会给企业造成直接的经济损失
3.因使用耐磨性低等劣质高铬球，会使球磨机的磨球配比在运转过程中不稳定，从而造成球磨机的磨矿效率降低，直接影响到球磨机的台时产量降低3%—10%
4.使用劣质高铬球还会降低磨矿细度，使产品质量降低。
综上可知，使用劣质高铬球会给企业带来不可估量的损失，为了保证球磨机的正常运转，替企业节约成本，专家建议，应当选择品牌值得信任的高铬球。
采购耐磨高铬球注意事项
2018-12-07 13:58:01
7月18日消息：采购耐磨高铬球注意事项 目前我国铸造磨球行业现代化水平仍然较低，产品质量参差不齐，鱼龙混杂。特别是相当数量规模较小的企业连最基本的质量检测设备都没有，根本无法保证产品质量。因此部分磨球厂家钻水泥、电厂、矿山等企业无法检测磨球质量的空子，采取种种投机行为骗取不法利益。 一是偷梁换柱，品种上以低充高：以中铬、低铬合金铸造磨球冒充高铬合金铸造磨球，说是中铬、低铬球，实际上根本就不含铬合金或含少量铬合金；有的高锰钢衬板连5％的锰都达不到。 二是打擦边球，成份上偷工减料：有的企业在合金成分控制上，专取国家标准的下限或负差，虽然节省了成本，但磨球总体质量水平得不到保证。 三是求稳怕碎，硬度上降低标准：一般用户认为，磨球只要不碎就是好球，于是，有的磨球生产厂害怕出现碎球就一味降低硬度，结果碎球少了，但耐磨性很差，根本达不到高铬球的使用效果。 四是曲线救国，工艺上化繁为简：有的企业既没有回火设备，更谈不上有高温淬火设备，磨球以铸态方式冒充淬火球直接出售，有的用上砂掩埋代替回火处理，有的纯粹高铬球淬火后根本不进行回火去应力处理，磨球的铸造应力和组织应力难于彻底消除，碎球率较高。有的用回火代替高温淬火，不仅硬度指标较低，耐磨性差，而且由于浇冒口部位内部组织得不到改善，极易出现“苹果状”失圆现象。 五是王婆卖瓜，效果上夸大其词：有的企业盲目夸大产品效果，欺骗用户。比如磨耗指标，每个企业的原料成分、熟料硬度、设备运转率等工况不同，磨耗指标会截然不同，未经实际实验任何承诺都是不负责任的行为。 六是金蝉脱壳，质量上逐步退化：有的企业片面追求利润最大化，刚开始送货时不敢作假，一旦正常供货关系疏通后，就开始偷工减料，有些厂家甚至以低成本购进劣质球来偷梁换柱。
铁矿生产中高铬球与低铬球经济效益对比分析
2019-01-17 10:51:20
长期以来国内一些水泥行业、火力发电厂，尤其一些铁矿及有色金属采选行业低铬球和锻打钢球作为一种研磨体仍得到广泛应用。虽然国内一些钢球生产厂家采用高铬铸球取代低铬球和锻打球使用做了较多工作，但因其自身产品质量不过硬，没有良好的耐磨性，有时甚至出现大量破碎等情况，总之就是说性价比较差，因此不能给用户带来经济效益，所以一直以来未能改变现状。
下面从几个方面就矿山用球情况作经济效益方面的分析(以铁矿为例)：
大多数的矿山一般都是使用低铬球，其价格约在6000元/吨左右，吨精矿粉消耗研磨体约3Kg。若采用我厂ZQCr10的普通高铬球，平均价按8000元/吨(不包括运费和包装费，以下同)，吨精矿粉消耗按1.5Kg/T，若按该矿山年生产10万吨精矿粉计算，用高铬球代替低铬球该单位年实际钢球用量定会大幅度下降，则钢球节约部分即为直接效益，运费降低台产增加部分也会产生较大的效益。
1、磨耗降低带来的采购成本的降低：原来用低铬球磨耗3Kg，价格6000元/吨，生产10万吨精矿粉需300吨低铬球总价值为180万元;现改用高铬球，磨耗1.5Kg，价格8000元/吨，生产10万吨精矿粉需150吨高铬球，总价值为120万元。两比节约60万元。同时因采购数量大幅度降低，也节约了一大笔运费。
2、从客户生产车间使用的角度来说，使用ZQCr10的普通高铬球，反映在吨精矿粉消耗成本是8000元/吨×1.5公斤/吨?精矿粉=12元，而使用ZQCr2高铬球，反映在吨矿山球耗成本是6000元/吨×3公斤/吨?精矿=18元,吨精矿粉球耗成本降低了6元，生产10万吨精矿粉可节约60万元，其经济效益非常可观。
3、由于高铬球基体组织碳化物呈弥散分布，(Cr，C)7C3型碳化物的含量高，因此耐磨性能好磨耗低，研磨效率高，磨机内的球的级配稳定不易发生变化，不仅在一定程度上增加了细度提高了台时产量，保证和提高了精矿粉质量，同时延长了加球周期，减轻了工人劳动强度。
4、直观上看吨钢球的采购成本上升2000元，实际上按球耗，价格相比即可看出实际钢球价格为：
(1500克/吨×8000元/吨)/3000克/吨=4000元/吨;这就是说使用宁瑞牌高铬球ZQCr10实际钢球价格为4000元，磨耗的降低反映的价格是每吨降低6000-4000=2000元.
铝合金淬火炉的淬火冷却时间
2019-01-14 11:15:20
铝合金淬火炉的功能和原理的介绍一定有很多人在介绍，其实作为一种锅炉介绍这些就可以了，能了解如何使用就可以，可是铝合金淬火炉有一些特殊，我想这和应用方面是息息相关的，因为主要是用于铝合金制品，那么物品的形状大小对于如何使用铝合金淬火炉都有影响，在其淬火工艺上我们说了很多，今天说说冷却速度。 淬火时的冷却速度是指必须确保饱和固溶体被固定下来而不分解，防止强化相析出，降低淬火时效的力学性能。因此淬火时的冷却速度越快越好。但是冷却速度越大，淬火制品的残余应力和残余变形也越大，因此冷却速度要根据不同的合金和不同形状、尺寸的制品来确定。一般合金的淬火对冷却速度敏感性强的，选择的冷却速度要大。其实说到这很明显大家能看出来铝合金淬火炉相比网带炉要复杂的很多，这和他们的使用范围有关系的。 对于形状、尺寸大小不同的制品应采用不同的冷却速度，通常主要靠调整淬火介质的温度来实现。对于形状简单、中小型、棒材可用室温水淬火，对于形复杂、壁厚差别较大的型材，可用中等温度的水淬火。而对于特别易产生变形的制品，甚至可以将水温升至较高温度进行淬火。随着水温升高使其淬火制品的力学性能和抗蚀性能有所降低。关于铝合金淬火炉的淬火工艺还有很多知识呢。
轨道车辆用铝合金挤压淬火工艺
2018-12-28 09:57:29
铝合金挤压淬火是通过快速冷却的方式把铝型材高温时的固溶组织保存为铝型材室温下的过饱和固溶体组织，再通过时效使过饱和组织中的强化相呈弥散状析出，以便达到强化效果特别是能够提高材料的抗拉强度。
铝型材淬火的冷却速度除了与铝合金的特性有关外，还与铝型材挤压制品的尺寸形状有关。壁厚薄的铝材产品降温速度快，需要的冷却速度低；壁厚厚的铝材产品由于芯部热量不易散出，需要较高的冷却速度才能满足淬火需求对于壁厚2．0mm 以下的铝合金型材只要能满足工艺要求的可优先考虑用强风冷却淬火；壁厚2．0mm以上的型材须用水冷淬火处理。淬火后要按标准要求的力学性能指标检测力学性能，达到标准的为工艺合格，否则再进行改进。
在采用风冷淬火工艺时，为了保证铝型材的冷却效果，风机的风量要足够大。且必须保证每个合金牌号所要求的冷却速度，故风机要设置成上下两排，分两路或四路控制，以便随时调节所需的风量或控制型材的冷热不均匀所导致的的变形。因为在线风冷的方法现在大家都能够掌握在这里不再做太多的叙述。
采用在线水冷淬火工艺最早采用穿水方法来生产较为规则的铝棒等产品。不过用这种方法生产不规则铝型材时，穿水过程中由于型材的不规则性，致使两边的堵水板制作的规格较多，并且不能够完全控制水从缝隙中流出，所以淹没铝型材以上的水面不好控制。由于水面上下不均，型材时而露出，时而完全淹没，正因为这样的冷却不均匀而导致型材弯曲变形不好控制。
随着近几年的发展，现在有比较先进的自动化在线冷却淬火系统，生产起来比较容易。不过除6063以外的其它6系铝合金挤压型材要求的品种较多，订单比较零散，所涉及到的挤压机吨位从小型到大型都有。又加上自动化在线冷却淬火系统价格昂贵，我们暂时不能给每个型号的挤压机上都配套装上自动化在线冷却淬火系统。为了节约设备投入成本，我们召开了技术攻关会议，根据自动化在线淬火系统的生产原理，来研究自己制作在线淬火喷水冷却装置来生产这些铝型材，并获得了成功。
高铬铸铁耐磨材料热处理工艺介绍
2018-08-30 10:45:20
高铬铸铁是重要的耐磨材料，其化学成分主要是C2.05，Si1.40，Mn0.78，Cr26.03，Ni0.81，Mo0.35。高铬铸铁的热处理工艺主要是：1、高温加热的加热到950~1000℃，经过保温冷淬火后再进行 200~260℃的低温回火。2、高温团球化处理1140~1180℃保温16h空冷却，采用该方面可以明显提高耐磨材料的耐磨性，是制作耐磨材料的重要方法。高铬铸铁耐磨材料经过高温加热，保温，冷却，再加热的过程，硬度可以达到HRC58-62，耐磨性也非常高，是重要的耐磨材料。高铬铸铁的耐磨性最好,应用范围最广，是耐磨材料的最主要产品。
氧化铝空心球砖制作工艺
2018-12-28 09:57:29
制作工艺 制造首先制备氧化铝空心球，再制氧化铝空心砖。 步骤一、制备氧化铝铝空心球 氧化铝空心球的制备以工业氧化铝为原料，用电熔法熔化后喷吹制得。电熔设备为电弧炉。熔池用石墨制品或其他耐火材料砌成，边缘上砌一个流口，在流口外侧安装一个压缩空气用喷嘴，喷嘴以管道与压缩空气装置连接；炉体可以倾动；电极为石墨制品。 在熔池内加入工业氧化铝粉后即可送电熔融，当熔液温度达到或高于2200℃时，熔液翻滚，即倾动炉体，使熔液流出；同时以压缩空气喷吹熔液流股，由于熔液粘度和表面张力的作用，熔液在喷吹和冷凝过程中便形成了包裹空气的空心球，经收集、筛选，将其按不同颗粒分别存放备用。 不同粒径氧化铝空心球的数量比例随着压缩空气喷吹压力的不同而异，压力愈大则小球的数量愈多。 空心球的壁厚随着粒径不同而异，当粒度在5～0．5mm范围内波动时，其壁厚相应在0．3～0．1mm范围内波动。 空心球的粒径愈大，其自然堆积密度愈小；粒径愈小，则其自然堆积密度愈大。例如：粒径5．13～3．22mm时，自然堆积密度为470g／L；3．22～2．0mm时，670g／L；2．0～1．0mm时，810g／L；1．0～0．5mm时，915g／L。 步骤二、制造氧化铝空心球砖 氧化铝空心球砖的制造将氧化铝空心球、烧结氧化铝细粉与结合剂按一定比例配料、成型、干燥、烧成，制得氧化铝空心球砖。 氧化铝细粉是以工业氧化铝为原料制坯并经1500℃煅烧后磨细、酸洗、干燥制得。 制砖所用结合剂通常为硫酸铝水溶液或磷酸二氢铝水溶液。 氧化铝空心球粒径一般为5～0．5mm,雨量65％～70％，氧化铝细粉用量30％～35％；结合剂用量5％。 将上述物料混合均匀，用振动成型法成型，砖坯经干燥后于1500～1800℃烧成，制得烧成砖；也可不经烧成制得不烧制品，或以不定形材料直接构筑炉衬。
球磨铸铁标准
2019-03-18 08:36:58
Q450铁素体球墨铸铁 0～100℃线胀系数α1：11.2×10^(-6)/K 0～200℃线胀系数α1：12.2×10^(-6)/K 0～500℃线胀系数α1：13.5×10^(-6)/K参考资料：球墨铸铁 GB/T 1348-1988球磨铸铁标准①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。 钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。 6．低合金高强度钢 ①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 ②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“ 16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7．弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。
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
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[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．
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[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．
铁精矿的成球机理---精矿粉的成球
2019-01-25 15:49:24
（一）精矿粉成球的机理 颗粒极细的精矿粉，被水润湿到合适的程度，在外力的作用下，会聚集成为一定大小的球。成球过程大致可分为三个步骤：精矿粉成核是成球的第一步。矿粉颗粒被水润湿，首先在其表面形成薄膜水，见图1(a);若进一步润湿，并且被润湿的颗粒有机会相接触，在触点处形成毛细水，靠毛细管的作用力，使两个或较多的颗粒连系起来，形成小球，见图1(b)和(c)，继续增加水，以并在机械力的作用下，小球内部颗粒重新排列，进一步密集，形成比较坚实稳定的小球，见图1(d)，一般称之为母球。母球的形成过程，即精矿粉的成核过程。母球仍然是多孔的，它内部包含有固体、液体和气体三个相，它的稳定性取决于矿粉的粒度和粒度组成，以及颗粒的形状和亲水性。 生球长大，是成球的第二步。母球在滚动过程中，彼此碰撞，使得内部颗粒之间毛细管形状发生变化，颗粒排列密集，毛细管收缩，蜂窝状毛细水变为饱和毛细水，一部分水被挤到母球表面上来，这时母球可以三种机理长大。母球水分较高，而且塑性较好，它们互相结合在一起，使生球迅速长大，见图2(a)。被称做聚结机理；在工业生产中如果将一大批湿料倾入造球机中，或者精矿粉粒度极细，亲水性极强，母球多靠聚结机理长大，在生产中将湿料均匀不断地加进造球机，表面含水较高的母球，在滚动中遇到矿粉，便将矿粉粘在表层，小球互相碰撞，将新粘上的一层湿矿粉压紧，毛细管中的水，被挤到表面上来，又可粘结新的一层矿粉，如果水分不足，可以向小球表面洒水，如此返复，使母球长大，见图2(b)，被称做成层机理；此外小球在造球机中运动，总有少数球由于强度不够，水分较低等原因，发生破损及开裂，产生的碎片，粘附在另一个球上，见图2(c)，被称做磨剥转移机理。总之由细粒精矿到生成母球，再到具有一定尺寸的生球，其成长机理，不外以上三种。至于以哪一种机理为主，则取决于原料的性质和造球工艺条件。 当母球长大到要求的尺寸，应当停止补充加水润湿，使生球在造球机内滚动一定时间，由于相互碰撞的结果，使生球内部颗粒排列得更加紧密，为成球的第三步。生球滚动过程中机械力的作用会使内部颗粒发生选择性的按最大接触面排列，颗粒相互靠近，毛细管直径缩小，甚至可以达到颗粒表面薄膜水层相互连接。在这种情况下，颗粒之间的分子作用力，毛细管作用力以及摩擦阻力综合作用，使生球具有很高的机械强度。以上所述生球成长的三个步骤，在生产中实际同时发生于同一造球机中。[next] （二）影响精矿成球的因素 影响精矿成球的因素很多，概括起来，可分为两类，一是原料的自然性质，二是造球工艺条件。 (1)原料的自然性质。造球原料的自然性质中，以颗粒表面的亲水性、颗粒形状，对其成球性影响最大。颗粒表面亲水性愈高，固相与液相界面的接触角愈小，颗粒容易被水润湿，薄膜水和毛细水含量高，毛细水的迁移速度也高，从而成球性好。根据测定的结果，铁矿粉和造球常用的添加剂的最大分子水和毛细水的含量。 细磨物料的成球性可以用成球性指数表示，见公式(1) 式中 Wƒ———最大分子水含量，%； Wm———毛细水含最，%。 K=0.20～0.35 物料属弱成球性， K=0.35～0.60 物料属中成球性， K=0.60～0.80 物料属良成球性， K＞0。80 物料属优成球性。 铁矿粉的成球性以褐铁矿最好，磁铁矿最差。除它们的亲水性不同外，颗粒的形状也有关系，如褐铁矿颗粒呈针状、片状，比表面积大，而且疏松多孔，所以其湿容量大，成球性好。 （2）原料的粒度与粒度组成。原料的粒度和粒度组成，对于其成球性影响很大。粒度小，比表面积大，成球性好。原料具有合适的粒度组成，可使颗粒排列紧密，毛细管平均直径缩小，颗粒之间的结合力增大。各种原料都有其适宜的造球粒度，例如造球用的磁铁矿，其粒度上限不应大于0.2mm,而-200网目的粒级应占80%以上。国外有些球团矿厂，为了使原料的粒度达到要求，对铁精矿再度磨细。 原料中微细粒级(-0.01mm)的含量，对其成球性有重要影响，它填充在较大颗粒之间的空隙中，使颗粒之间的毛细管直径缩小。而且增加颗粒问的靡擦阻力。当然并非粒度愈细愈好，因为磨矿耗费大量电能，过细会导致生产成本升高。况且粒度愈细，毛细管直径愈小，水在颗粒间的迁移速度下降，从而使成球速度降低。 (3)原料的水份。原料含水份多少，对于成球影响很大。对于不同的原料，生球有不同的适宜水份。例如用磁铁矿精矿造成的生球，一般含水份8～10%,此时生球的成球率高，强度也好。在正常生产条件下，经常维持原料含水份略低于生球的适宜水份，为造球时补加水份留有余地。 若原料含水过低，虽然在造球时可以洒水补充，但成球速度慢，生产率降低，而且往往由于洒水不均匀，使生球脆弱。 原料含水过高，给造球带来极大困难，使生球粒度不均匀，互相粘结、形成大块。在这种情况下，必须将原料预先干烘，降低其中水份。 造球时，原料适宜水份波动范围因原料的不同而异。例如磁铁矿精矿造球，对于水份的波动最为敏感，所以对于不同的原料，适宜的水份应当用实验方法确定。[next] (4)添加物的影响。在造球原料中配加某些添加物，可以改善物料的成球性。常用的添加剂有皂土、消石灰、石灰石等。它们的亲水性和成球性指数，均优于铁矿粉。 皂土是造球常用的添加剂。它能改善精矿粉的成球性，提高生球的强度，更重要的是它能提高生球的爆裂温度。一般球团矿配料中加0.6～1.2%皂土，便有明显的作用。 皂土又名膨润土，它的主要矿物是蒙脱石，其化学结构式为:Al2(Si4O10)(OH)2,含Al2O328.3%、SiO266.7%,属于羟基组分的H2O5%.蒙脱石是一种呈层状结构的铝硅酸盐，由硅氧四面体和铝氧八面体平行链结，组成单位晶胞，见图3垂直叠置，呈层状结构。 蒙脱石晶体内部常发生不等价阳离子的同晶置换。在硅氧四面体中,Si+4可以被Al+3代替，在铝氧八面体中Al+3可被Fe+2、Mg+2置换，因而使结构带有负电荷。 蒙脱石常带负电荷，它能够吸附阳离子，自然界中常被它吸附的有Ca+2、Mg+2、Na+和K+等。吸附Ca+2为主的称做钙基膨润土，吸附Na+为主的叫做钠基膨润土。蒙脱石吸附的这些阳离子，可以按以下的原则相互交换。 介质中浓度高的阳离子，可以交换浓度低的阳离子； 介质浓度相同时，高价阳离子能交换低价阳离子； 介质浓度以及阳离子价相同时，离子半径大者，能交换半径小者。 基于上述原则，在实际生产中，可以根据需要，将膨润土改型。例如可以使钙基膨润土改为钠基膨润土。 蒙脱石有很强的吸水能力。除了象一般固态矿物表面吸附水分子以外，还有大量的层间内表面吸附水。钙基膨润土随着吸水量增加，晶层间距扩大，但达到21.4Ao便不能再增加，钠基膨润土可以继续吸水膨胀，甚至呈分离状态，所以钠基膨润土在造球中的作用更为明显。 消石灰是生产熔剂性球团矿时常用的添加剂，其化学分子式为Ca(OH)2.。它由生石灰(CaO为主)遇水消化而生成，比表面积大。消石灰的颗粒表面带负电荷，而水分子有偶极性，所以它可以吸附水分子，周围仍呈负电性。它有很强的亲水性和天然的粘结力，从而改善物料的成球性。不过消石灰的比重小，配加量不宜过多，否则按体积计，它在物料中占的比例过大，使毛细水迁移速度降低，影响成球速度。此外在大规模工业生产中，难以做到生石灰消化充分同时又保持其水份稳定而不结成大块，故多改用石灰石粉。 石灰石粉的主要成分为CaCO3。细磨石灰石粉的亲水性和粘结力虽然不及消石灰，但是它的颗粒表面粗糙，亲水性较磁铁矿粉好，所以配料中加入细磨的石灰石粉，对于造球性的改善有帮助。 近几年来世界各国都开始研究有机添加剂，用以代替皂土。因为皂土虽然能有效地改善物料的成球性，但是含SiO2高达60%以上，会降低球团矿的含铁品位，增加冶炼时的渣量，此外皂土还带来高炉最不希望的碱金属。目前已用于工业生产的有机添加剂为荷兰公司制造的佩利多(PERIDUR)XC-3,只要配加0.5%,便可显示出效果。经济效果与加皂土相似，但它不会带来SiO2,而这一点对于生产直接还原用的球团矿非常重要。[next] (5)造球工艺的影响。造球工艺对成球的影响可以概括为设备与操作两方面。 在造球设备方面，包括造球机的转速、倾斜角度、造球盘的边高等。西欧和我国的球团矿厂常用圆盘造球机。圆盘的直径大小不等，但倾斜角度一般在45°～50°之间。倾角固定时，造球盘的速度可在一定范围内调节，以造球盘的周边切线速度计，经常保持在1.0～2.0m/sec之间。周速过小，物料上升不到圆盘韵上部区域，一方面造球盘的面积得不到充分利用，另一方面生球在盘内滚动获得的位能低，因而滚动时动能小，球与球相互碰撞的机械作用力小，因而成球慢，生球的强度低。若周速过大，由于离心力作用，物料抛向边缘，跟随造球盘旋转，中心出现无料区，滚动成球的作用受到破坏，甚至无法成球。造球盘的倾角较大，要求较高的圆周速度，使盘内物料滚动次数增加，有利于提高生球的产量和增加它的强度。 造球盘的边高与其直径有关，直径5.5米的大型造球盘边高600～650毫米，边高影响造球盘的充填率，造球机的边高大，倾角小，在给料不变的条件下，物料在造球盘中停留时间长，有利于提高生球的强度。 刮料板的位置也很重要，它将粘在造球盘上的物料刮下，保持适当的底料厚度，避免粘料过多，加重驱动马达的负荷。此外刮板还起疏导料流的作用，使成核区和长大区分开，以便于控制生球的成长。 在工艺操作方面，影响成球的因素有：加水和加料的方法、造球时间控制等。正常情况下，造球物料的水份应控制在略低于适宜造球的水份，造球时补加少量水，以控制母球的形成和生球长大。补加水的大部分以滴状加在成核区，以形成母球，少部分以雾状喷淋在生球成长区，帮助母球迅速长大。 加料的方式也必须兼顾生成母球和母球长大，要防止形成过多的母球。在保证生球达到要求尺寸的前提下，应使母球的生成速度与生球的长大速度达到平衡。 滚动成球的时间，与对球团矿粒度的要求，以及原料成球的难易有关。球团矿的粒度大，要较长的造球时间；原料成球性差，造球时间也会延长。一般的规律是：延长造球时间，有利于提高生球的强度，特别对于粒度很细的原料，更须要较长的造球时间，才能使生球具有更高的强度。 （三）生球品质的控制 生球不是最终产品，但是它的品质，在很大程度上决定了下一步焙烧工序能否顺利进行，以及成品球团矿的品质。对生球品质的基本要求是：粒度合适而且均匀，机械强度高，在进入下步工序前，不应破裂，热稳定性好。 生球的粒度直接决定成品球团矿的尺寸，而成品球团矿的粒度，受高炉冶炼过程约束。过去球团矿的粒度较大，近几年来，为了改善高炉内的还原过程，球团矿的粒度大多在9～12毫米范围之内。生球焙烧过程中，会发生体积收缩，但生球的粒度也不能太大。此外生球的粒度愈小，造球机的生产率愈高。 生球从造球机出来，经过皮带输送机，到达焙烧设备。在焙烧设备中球团堆成一定厚度的床层。生球要有足够的抗压和抗落下冲击的强度。必须经过抗压和落下试验。 抗压强度的测定：通常取10～20个生球，用弹簧称或天平，测定其压裂的公斤数，并取其平均值及标准偏差。 抗冲击强度的测定：取生球10个，自0.5米高处自由落在钢板或橡胶板上，返复跌落，直至裂纹或溃破。累计每个球的不破落下次数，取平均值及标准偏差。 利用球团开始爆裂的温度表示生球的热稳定性。一般不应低于300℃。因为生球含水份甚高，焙烧前须经烘干，如果烘干时发生爆裂，则不仅损失了球团矿，而且影响下步焙烧工序的顺利进行。测定生球爆裂温度的办法有静态和动态两种。所谓静态，即在没有热气流条件下测定。动态即以指定温度的热气流，以一定流速通过生球，视其开始发生爆裂的温度。显然后者更接近实际，但测出的结果一般均低于前者。 生球的爆裂温度高，表明可以用较高温度的热气流烘干生球，从而使设备可以达到更高的生产率。 生球的水分测定：一般取一定数量的生球试样，用烘干法测定其水分。水分的适宜与稳定，代表造球操作的水平，而且只有水分适宜和稳定，生球的品质才有保证。
冷轧板淬火
