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鉻粉礦冷壓球團

[ 發布日期:2020-09-18 點擊:154 來源:洛陽凱正環保工藝設備有限公司 【打印此文】 【關閉窗口】]

鉻粉礦冷壓球團


目前,冶煉鉻鐵合金的主要原料是鉻塊礦和鉻粉礦。由于在冶煉過程中對爐料透氣性的要求,通常鉻塊礦更適合冶煉。但隨著當代鉻鐵合金工業對資源的大量需求,適合直接入爐的鉻礦越來越少,價格也越來越高。與此同時,隨著鉻礦開采量的加大和原礦品位的降低,鉻粉礦的產出量越來越高。在冶煉方面,與鉻塊礦相比,鉻粉礦容易導致礦熱透氣性變差,不能直接入爐,但在其他方面有更優于鉻塊礦的特點,比如品味高、價格低等。

鉻粉礦造塊是解決鉻粉礦應用的一條有效途徑。由于鉻粉礦中Cr2O3的熔點高,一般不采用燒結工藝普遍使用的球團工藝。加工方式有預熱與還原法、冷壓造塊和冷壓球團法等,其中冷壓球團法又以其工藝流程合理、加工設備簡便、能源消耗少及投資省、成本低等優點,得到了廣泛的應用。

 

1. 粘結劑的選擇依據

   粘結劑在鉻粉礦冷壓成球過程中起決定性作用,總體分為兩種,有機粘結劑和無機粘結劑。有機粘結劑主要有糖蜜、瀝青、腐植酸、羧甲基纖維、水溶性樹脂等。無機粘結劑主要有水泥、水玻璃、膨潤土、石灰等。通過大量的實驗,發現在通常情況下,無機粘結劑價格便宜,但常溫或中低溫強度較差。有機粘結劑價格比較高,常溫下粘結效果較好,但在較高溫度下有機物分解導致球團強度急劇降低。因此在選擇粘結劑方面,綜合考慮到成本控制和成球效果因素。

   在鉻鐵合金生產中,入爐原料的鎂鋁比是一個關鍵的工藝指標。爐渣中的Al2O3對爐渣粘度有影響,若渣中Al2O3過高,爐渣粘度增加,不利于排渣。但是Al2O3可以增加爐渣的電阻率,有利于電極深插,故又要求有一定的含量。冶煉鉻鐵合金的礦熱爐爐襯大部分為鎂質爐襯,入爐的爐料中的鎂含量低,鋁含量高會導致爐料侵蝕爐襯,縮短礦熱爐的壽命。因此,在實際生產中要求爐料的鎂鋁比應大于1. 在此基礎上,粘結劑應該首先考慮含鎂粘結劑。

 

2. 實驗設計和方法

   選擇兩種含鎂物質和一種含碳有機質作為粘結劑,實驗礦粉選取土耳其礦粉和南非礦粉,共設計了10種方案。將鉻粉礦與粘結劑充分混合,使用自制壓樣磨具制成直徑20mm,高度20mm的圓柱體,室溫放置2天后進行強度檢測。

 

3. 冷壓球團抗壓強度檢測與分析

   使用可調氣氛高溫抗壓試驗機對試樣進行常溫和高溫的強度檢測。該設備可在還原性、中性或氧化性氣氛下連續測量10個試樣,使用溫度為1500℃,短期可達1600℃。設備內部結構如圖1所示。

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               1.加壓橫梁  2.傳感器  3.密封裝置  4.壓桿  5.電熱元件  6.試樣  7.載樣臺  8.動力裝置

   試樣的抗壓強度檢測分為常溫檢測和高溫檢測兩種,溫度分別為室溫25℃和高溫1000℃。無論是在常溫條件還是高溫條件下,試樣都有一定的強度,常溫抗壓強度能達到1.457MPa,高溫抗壓強度能達到1.352MPa。

 

4. 結論

(1)使用新型含鎂粘結劑加入量為5%時,冷壓鉻礦球團的抗壓強度在常溫和1000℃時分別達到1.457MPa 和 1.352MPa,從實際應用效果來看,這種強度完全能夠滿足人造塊礦直接入爐冶煉的需要。

(2)在鉻粉礦顆粒之間可形成含Ca或Na的低熔點化合物,可達到提高冷壓球團強度的作用。

(3)不同級配的鉻粉礦搭配使用,能顯著改善冷壓球的致密度,進而提高冷壓球團的常溫和高溫強度。

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