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冶金尘泥制作金属化球团成型试验剖析

2013-05-28 15:28 来历:冶金工业论文 人参加在线咨询

试验设备

试验设备包含:JM10002型电子天平(精度0•1g);TYE-500B型手动压力测试机(Max=500kN);DNG-9036A型电热恒温鼓风枯燥箱(温度规模50~300℃)。

试验办法

将高炉瓦斯灰和转炉污泥在120℃下烘干5小时,放入枯燥器备用;依照核算配比称取冶金尘泥,添加粘结剂和水,混合均匀后放入模具中限制成型;成型后将一半压球放入鼓风枯燥箱,在120℃下枯燥1小时;分别对湿球和干球进行强度检测,压团成型的流程如图1所示。

试验结果与评论

1.C/O值的确认

依据试验需求,以C/O为依据核算瓦斯灰和转炉污泥的配比。C/O的核算式如下:C/O=混合猜中碳的物质的量混合猜中铁氧化物和氧化锌所含氧的物质的量不同C/O值(配碳比)下球团强度的改变如图2所示。从图2可看出,跟着C/O添加,湿、干压团的落下强度均显着减小,成型作用恶化。这是因为随配碳比添加,混合猜中碳含量添加,因为碳的密度小,潮湿性较差,与物猜中其它成分啮合才能较差,因而随C/O值添加,混合料与粘结剂的混合、触摸作用恶化,不利于成型。为了确保复原可以充沛进行,并保持必定的复原性气氛,需求有必定的碳残留,C/O值选取1•2比较合适。故试验中以C/O1•2作为成型试验的质料配比根底。

2.膨润土作粘结剂

在C/O=1•2的质料结构下,以膨润土作为粘结剂进行尘泥压团试验。膨润土用量、配水量和成型压力等参数对成型作用的影响如图3所示。从图3(a)可以看出,粘结剂用量对压团的力学性能影响很大。跟着粘结剂用量添加,生球的落下强度增大,但膨润土用量超越4%今后,落下强度的增幅减慢。在膨润土用量到达了8%时,湿、干压团的落下强度也仅到达4•1次和3•5次,这与冶金尘泥含碳量大及活性不高有关。依据压团强度改变规则并考虑到粘结剂本钱和压团含铁档次,在满意生压团强度的情况下,膨润土用量以4%为宜。从图3(b)可以看出,配水量的多少关于粘结剂在粉粒外表的搬迁、运动起着重要作用。配水量过少,在成型进程中粘结剂无法快速、均匀地分配在粉粒外表,使得压团强度较低。当配水量到达10%后,粘结剂在物料间的散布大大改善,压团落下强度显着添加,此刻再添加配水量对压团的力学性能改善不大,并且过多的水量会使压团与模具粘连,难以脱模。因而,配水量以10%为宜。 从图3(c)可以看出,成型压力也显着影响成型作用。压力过小,物料颗粒不能取得严密摆放,成型后的力学强度会受到影响;压力过大,则有或许无法脱模,并且会使排挤到球体外的粘结剂过多,相同不利于成型。当成型压力为75kN时,干、湿压团的力学性能均较抱负;当压力增至90kN时,落下强度没有添加,乃至恶化。因而,成型压力以75kN为宜。

3.甲基纤维素作粘结剂

在C/O=1•2的质料结构下,以甲基纤维素作为粘结剂进行尘泥压团试验。甲基纤维素用量、配水量和成型压力等参数对成型作用的影响如图4所示。从图4可以看出,甲基纤维素作粘结剂的成型作用显着好于膨润土。甲基纤维素用量仅0•1%时,压团的落下强度已到达3次。跟着用量的添加,落下强度也显着添加,当添加量为0•3%时,压团的落下强度到达比较满意的值。这与甲基纤维素为有机粘结剂,含有的亲水基团较多有关。湿球和干球的落下强度跟着添加剂用量的添加而进步,在满意强度要求一起又节省粘结剂的条件下,甲基纤维素的配入量选取0•3%较为合理。运用甲基纤维素作粘结剂时,配水量和成型压力对压团成型作用的影响与运用膨润土时呈现出相同的规则,均在10%的配水量和75kN的成型压力时就可得到较满意的成型作用。

定论

1)高炉瓦斯灰和转炉污泥在成分上有必定的互补性,可以在不过配碳的情况下进行直接复原并除掉锌等有害元素。高炉瓦斯灰的粒度显着细于转炉污泥,但这两种尘泥均含有较多的粗颗粒,特别是转炉污泥。2)跟着C/O添加,湿、干压团的落下强度显着减小,成型作用恶化。C/O1•2时,可确保复原可以充沛进行,并保持必定复原性气氛,故取C/O1•2作为尘泥质料配比较为合适。3)粘结剂品种对成型作用的影响很显着,有机粘结剂甲基纤维素的成型作用显着优于膨润土。甲基纤维素的合适用量为0•3%,合适的成型压力和配水量为75kN和10%。4)在甲基纤维素用量0•3%、成型压力75kN、配水量10%的优化参数下,选用压团法所制备的金属化球团干球落下强度可达5次/球,能满意转底炉出产要求。在使用转底炉技能处理冶金尘泥的工业化出产中,可依据不同质料组成,在满意工艺规划要求的前提下选取合适的粘结剂用量及成型参数。(本文图、表略)

本文作者:唐岚 甘万贵 单位:武汉武钢金属资源公司研讨中

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