冷压球团的物理指标主要是指湿球落下强度、生球抗压强度、生球落下强度、热强度、孔隙率等,而化学指标主要是指入炉的各种反应性能,如还原性状、高温软化及熔融特性等。
1湿球落下强度
经过压球机冷压成型的湿球要经筛分和一次转运到烘干窑,因此需要一定的落下强度保证在运输过程中不破裂又很少变形。
2生球落下强度
经过烘干窑烘干的生球要经过多次转运并且最后要跌落人炉,因此需要足够的落下强度保证在运输过程中不破裂又很少变形。
3生球抗压强度
生球必须具有一定的抗压强度,以承受生球在烘干过程中的各种应力,如布料上层压力,成品料仓堆积压力等等。
4热强度
生球在烧结过程中要保证一定的热强度,以免破裂粉化。
5 孔隙率
是指生球体积内孔隙体积占生球总体积的百分率,孔隙的大小和分布特性与球团的强度有密切关系,随着孔隙率的减小和晶粒半径的缩小,球团强度逐步提高。
6 还原性状
球团还原性状是指:球团在炉中还原时的体积膨胀和球团还原后的强度。一般要求炉内球团还原度达60%,还原后残余抗冷压强度不小于25 kg/cm2
7 高温软化及熔融特性
球团矿在冶炼过程中会被还原,并随着温度的升高,逐步熔化。为避免粘稠的熔化带扩大,要求球团软化区间不能太宽,熔点不能太低。
冷压球团是节能减排的重要手段
在我国冶金行业球团工艺应用越来越广泛,其工艺特性决定了它在资源利用、环境保护方面具有一定的优势,是节能减排的重要手段。
1 实现循环经济
传统的冶炼工艺是将块状物料和块状焦炭同时投入电炉中进行冶炼,块矿受热反应时会粉化,其中有20%~30%的有用成分被收尘系统收集。以锰系列合金产品的粉尘为例,一般烟尘中MnO的含量高达22%一30%左右。使用冷压球团可以实现粉尘的二次利用,达到循环经济的目的。
2 降低还原剂用量,降低能耗
在锰铁合金冶炼过程中焦炭(煤)作为还原剂直接还原MnO,传统冶炼工艺物料和还原剂的接触属于点接触;而冷压球团的方法是将矿粉和焦炭(煤)混合冷压成球进行冶炼还原的,矿粉和还原剂属于面接触,接触面积大,使含碳球团具有反应快、熔化效率高的特点。在高炉炉料中配用20%的含碳球团,球团配煤量为5%,与基准期相比,高炉冶炼系数从1.485t/m3·d提高到1.831 t/m3·d,人炉焦比由789 kg/t降低到711 kg/t。用电炉冶炼锰铁合金也取得相同效果。
近年来,我国大中型硅铁电炉普遍应用组合型还原剂冶炼75%硅铁,取得了优质、高产、低电耗的良好效果,以永昌硅业12.5 MVA矿热炉为例:传统工艺冶炼1 t硅铁电耗为9000 kwh,而采用冷压球团工艺后,稳定电耗为8400 kWh,按每度电0.5元计算,年产10万吨则可节约用电费3 000万元人民币。一般每吨产品可节电600—1000 kWh。
以锰系列合金产品的粉尘为例,一般烟尘中MnO的含量高达22%-30%左右,使用冷压球团可以实现粉尘的二次利用,达到循环经济的目的。在我国,冶金行业球团工艺应用越来越广泛,其工艺特性决定了它在资源利用、环境保护方面具有一定的优势。铁粉冷压球团用含铁物料、焦粉、熔剂等制成的冷压球团具有自还原性,该球团可直接加入化铁炉冶炼,用自还原球团代替20%-30%的生铁不会对化铁炉的操作产生不利影响,大大降低了生产成本,改善了铸件质量,而提高产品竞争力。在锰铁合金冶炼过程中,焦炭作为还原剂直接还原MnO,传统冶炼工艺物料和还原剂的接触属于点接触,而压球机采用冷压球团是将矿粉和焦炭混合冷压成球进行冶炼还原,矿粉和还原剂属于面接触,接触面积大,使含碳球团具有反应快、熔化效率高的特点。在高炉炉料中配用20%的含碳球团,球团配煤量为5%,与基准期相比,高炉冶炼系数提高到1.831t/m3,入炉焦比由789kg/t降低到711kg/t。我厂生产的铁粉压球机在科技攻关及合金轧辊的研制过程中,工艺采用精密铸造一次成形,材料采用镍、铬、锰、钼、钛等多种合金材料,具有强度高、韧性好、耐磨性能好等显著特点。
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