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回轉(zhuǎn)窯焙燒球團(tuán)礦過程分析

    生球的抗壓強(qiáng)度一般只有1~2千克力/個球(9.80665~19.6133牛/個球),干燥以后的球,其強(qiáng)度雖有提高,可達(dá)8~10千克力/個球(78.4532~98.0665牛/個球),但仍然不能滿足運(yùn)輸和高爐冶煉的要求。目前提高球團(tuán)礦的強(qiáng)度雖然有許多方法,但95%以上的球團(tuán)礦仍然靠焙燒固結(jié)。
    球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)是其生產(chǎn)過程中最復(fù)雜的工序,許多物理和化學(xué)反應(yīng),在此階段完成。并且對于球團(tuán)礦的冶金性質(zhì),如強(qiáng)度、氣孔度、還原性等有重大影響。

球團(tuán)礦焙燒過程

    焙燒球團(tuán)礦的設(shè)備有豎爐、帶式焙燒機(jī)和鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯三種。不論采用哪一種設(shè)備,焙燒球團(tuán)礦應(yīng)包括干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱和冷卻五個過程,見下圖對于不同的原料,不同的焙燒設(shè)備,每個過程的溫度水平、延續(xù)時間以及氣氛均不相同。
    干燥過程的溫度一般為200~400℃,這里進(jìn)行的主要反應(yīng)是蒸發(fā)生球中的水份,物料中部分結(jié)晶水,也可排除。
    預(yù)熱過程的溫度水平為900~1000℃。干燥過程中尚未排除的少量水份,在這里排除干凈。主要的反應(yīng)是磁鐵礦氧化成赤鐵礦,碳酸鹽礦物分解,硫化物的分解和氧化,以及某些固相反應(yīng)。
    焙燒帶的溫度水平一般為1200~1300℃。預(yù)熱帶中尚未完成的反應(yīng),如分解、氧化、除硫、固相反應(yīng)等也在此進(jìn)行。這里的主要反應(yīng)有鐵氧化物的結(jié)晶和再結(jié)晶,晶粒長大,固相反應(yīng)以及由之產(chǎn)生的低熔點(diǎn)化合物或共晶的熔化,形成部分液相,球團(tuán)礦體積收縮及組織致密化。
    均熱階段的溫度水平應(yīng)略低于焙燒溫度。在此階段保持一定時間,主要目的是使球團(tuán)礦內(nèi)部晶體長大,盡可能使它發(fā)育完整,使礦物組成均勻化,消除一部分內(nèi)部應(yīng)力。
    冷卻階段應(yīng)將球團(tuán)礦的溫度從1000℃以上冷卻到運(yùn)輸皮帶可以承受的溫度。冷卻介質(zhì)為空氣,它的氧勢較高,如果球團(tuán)礦內(nèi)部尚有未被氧化的磁鐵礦,在這里可以得到充分氧化。

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