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礦粉壓球機物料礦粉燒結粘結相自身強度特性

發布時間:2019-07-14 09:37| 浏覽: |來源: 新聞中心

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    在礦粉壓球機所壓制的礦粉 粉燒 結過程 中, 礦粉壓球機所壓制的礦粉與 C a O反應生成的液相的流動特性,是衡量燒結混合料能否有效粘結 的 重要指标之一 采用微型燒結法和基于流動面積 的 粘度測量法 ,以10種常用進口礦粉壓球機所壓制的礦粉為對象 ,研究其液相流動特性及其影響因素分析了礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動特性對實際燒結過程的影響.結果表明:不同種類的礦粉壓球機所壓制的礦粉由于其自身特性的不同,所生成的液相的流動能力及其 随溫度 、 堿度 的變化規律有 很大差異 .
“ 礦粉壓球機所壓制的礦粉燒結基礎特性” 新概念 1 中指 出: 礦粉壓球機所壓制的礦粉液相流動特性是其 “ 燒結基礎特性” 中的重要指标之一礦粉壓球機所壓制的礦粉的同化性。雖然表征 了礦粉壓球機所壓制的礦粉在燒結過程 中生成低熔 點液相的能力 ,但并沒有完全反映出生成液相 的流動特性 .因此 ,僅僅
依靠礦粉壓球機所壓制的礦粉 的同化性還無法全面判斷礦粉壓球機所壓制的礦粉在燒結過程 中的固結行為和作用 .
燒結礦 的固結主要是通過生成 的液相對周圍 未熔物料浸潤、 反應 、 粘結而完成的. 研究表明: 燒結礦的結構強度不僅決定于殘 留原礦和粘結相 的 自 身強度 ,還取決于兩者之間的接觸程度 . 合适的燒結液相流動性 ,可确保固液接觸面積 , 從而有利于獲得足夠 的固結強度 .
礦粉壓球機所壓制的礦粉 粉液相流動特 性是指在燒 結過程 中礦粉壓球機所壓制的礦粉與C a O 反應生成的 液相的 流動能力, 它表征的是粘結相 的 “ 有效粘結範圍” . 不同種類的礦粉壓球機所壓制的礦粉 由于 自 身特性的不 同, 在燒結過程 中生成 的液相的流動特性也各不相 同. 因此, 可 以通過配礦設計來控制燒結液相 的流動性 , 掌握各礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動特性對提高燒結礦 的産量 、 質量具有重要的意義 .
實驗方法
本實驗采用 了 “ 基于流動面積 的粘度測定法” [ 3 ] . 其要點是 : 将要考查的試樣壓制成小餅 , 然後根據實際燒結過程的 升溫 曲 線, 将試樣小餅放入微型燒結實驗裝置中 焙燒 ; 實驗結束後取出燒結小餅 ,測定其垂直投影面積 ,
出試樣的液相流動性指數,以此确定礦粉壓球機所壓制的礦粉液相
流 動 性 .
流 動 性 指 數 一 畢A ,  M r 黔液相流動性指數描述 的是試樣 因液相流動而呈現出的面積增長率, 其數值越大, 則流動性越強. 若燒結後試樣未出 現熔化流動, 即試樣面積仍為原始面積 , 則其流動性指數為零 .
主要 的實驗設備是微型燒結裝置, 它由紅外線快速高溫爐 以 及溫控儀等設備組成 . 實驗所使用的礦粉壓球機所壓制的礦粉的化學成分列于表 I . 本實驗 以非均
質燒結礦為研究對象,考慮到存在一定數量的 殘留 原礦及燒結原料的 偏析, 故選取燒結液相的二元堿度為 3 . 5 4 . 5 .
2 實驗 結 果
在燒結溫度為 12800C ,二元堿度為 4 . 0 的實驗條件下,分别測定 了 1 0 種進口礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動特性 .根據液相流動性指數的大小 , 可 以獲得實驗所用10種礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動性從強到弱。
由 實驗結果可知, 各種礦粉壓球機所壓制的礦粉的 燒結液相流動 特性 存 在明 顯 差 異. 在此實 驗條 件下 礦的流動性較大礦流動性較小; 礦 的流動性指數為零 ,即在此實驗條件下它沒有産生流動 現 象 .
3 影 響礦粉壓球機所壓制的礦粉燒結液相流動性的因素燒結過程粘 結相 的産 生主要取決于粘附粉的物理化學變化 . 含有一定量CaO的礦粉壓球機所壓制的礦粉石粘附粉經曆了加熱 、固相反應 、液相生成等過程 ,最終形成固結其他燒結原料 的粘結相 .因此 ,粘附粉的液相流動性實際上包括兩個方面 : 一方面是低熔點液相 的生成能力; 另一方面是生成 的液相的流動能力.因此 ,影響燒結液相流動 的因素可作如下解析 .
溫度的影響
燒結溫度 的作用可概括為兩個方面 : 其一是确保粘 附粉 内進行物理化學反應 的條件 ,同時也有加快低熔點化合物生成速度 的效應;其二是提高液相的過熱度 , 使液相 的粘度 降 低 .因此 ,一般情況下 ,随着燒結溫度的升高 ,礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動性相應地增大 . 給出了4 種礦粉壓球機所壓制的礦粉在二元堿度為4.0時的液相流動性随溫度的變化特征 .
堿度的影響
給出了4種礦粉壓球機所壓制的礦粉在燒結溫度為12800C時的 液相流動性随二元堿度的 變化特征.理論分析和實驗結果均表明 :礦粉壓球機所壓制的礦粉燒結時, 随 着 CaO的配入, 可逐漸形成低熔點化合物. 在同一燒結溫度條件下, 礦粉壓球機所壓制的礦粉生成的液相的過熱度增大,液相的粘度降低 .因此 ,随着二元堿度的增大,礦粉壓球機所壓制的礦粉 的液相流動性變大.
礦粉壓球機所壓制的礦粉自身特性的影響
( 1 )Si02含量一 方面,Si02是 燒結液 相生成的基礎,高Si02含量的 礦粉壓球機所壓制的礦粉有利于燒結液相的形成 ,從而增大液相的流動性 . 另一方面, 由于Siol是矽酸鹽 網 絡 的形成物 , 其含量的增加有可能伴随液相粘度 的升高,從而降低了礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動性 .但是 ,對低Siol礦粉壓球機所壓制的礦粉而言 , 前者占主導地位. 在其他性質上基本相同, 但由于礦的Si02含量低 ,因此礦的液相流動性相比要小.
( 2 )A1201含量.A1201屬于高熔點物質,且它對矽酸鹽網絡的形成有促進作用 , 導緻液相的粘度增大‘ 31.故高A1z0 。 含量的礦粉壓球機所壓制的礦粉一般具有較低液相流動性的傾向.由于礦的A1z03含量較低 ,故礦的液相流動性礦稍高 .
4 礦粉壓球機所壓制的礦粉液相流 動性對 燒結過程的影 響一般而言, 燒 結液相流動性較高時, 其粘結周圍物料 的範圍較大, 更多的未熔散料 因此可以得到 粘結 , 從而提高燒結礦的固結強度. 如果燒結液相的流動性過低 , 燒結液相粘結周圍物料的能力就會下降, 易導緻燒結過程 中部分散料得不到有效粘結, 從而使燒結礦的成品率下降,
應 當指 出: 礦粉壓球機所壓制的礦粉 的 燒 結液相流動性也不宜過大 ,否則會産生不利的影響一 方面,在燒結過程中,若礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動性過大, 則可能影響燒結過程 的透氣性 ,從而降低燒結生産率;另一方面 , 若礦粉壓球機所壓制的礦粉的液相流動性過大 ,則對周圍物料 的 粘結層厚度會變薄, 燒結礦易形成薄壁大孔結構, 使燒結礦整體變脆,強度降低,也使燒結礦的強度變差.由此可見 ,适宜 的液相流動性是燒結礦有效 固結的基礎


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