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随着我国高炉炼铁技术的不断进步,对入炉精料的要求越来越高。球团矿由于具有粒度均匀、强度高、可以改善高炉料柱透气性等优点,被认为是实现高炉炉料结构优化的优质炉料。球团矿质量的优劣对高炉冶炼指标的改进及炼铁技术的进步有着重要的影响,其强度作为衡量球团矿质量的一项指标也就显得尤为重要。但是目前国内外对球团矿强度的研究主要集中在冷态强度,对其热态强度方面的研究未见有人涉足。本文对巴西精矿粉和东北精矿粉以不同配比制造成的球团矿在氧化焙烧和还原过程中的热强度进行了系统的研究,研究成果主要应用于球团焙烧工艺可行性判断及高炉炉料结构的优化,也为进一步提高我国球团矿质量提供可靠的理论依据。
本文研究的主要内容包括:通过不同温度的焙烧试验得到不同配料的球团矿试样并测得其常温抗压强度;使用一台可调气氛高温抗压试验机研究球团矿氧化焙烧和还原过程中热态强度的变化规律;通过模拟试验得到还原至不同程度的球团矿试样,并测得其试样在相应温度下的抗压强度。
球团矿抗压强度与焙烧温度关系的研究表明:单球抗压强度随着焙烧温度的升高而升高;单球抗压强度与焙烧温度的关系决定了一个最低焙烧温度tmin,焙烧温度不低于这个值时才能保证球团矿单球抗压强度满足一般中小高炉对球团矿单球抗压强度的要求。
球团矿在氧化焙烧过程中的热强度变化规律的研究发现:球团矿氧化焙烧过程中的强度变化规律决定了一个最高焙烧温度tmax。焙烧温度高于这一值时,球团矿的强度急剧下降,球团矿在焙烧过程中就将破损。要保证球团矿在焙烧过程中不产生大量破损,焙烧温度必须低于tmax。
高炉块状带球团矿抗压强度分布规律的研究表明:球团矿的抗压强度随着温度、还原率的升高而降低;块状带球团矿强度受温度和还原率的双重影响,随着炉料的下降抗压强度具有近似直线的分布状态。