膨润土作为球团矿生产的主要黏结剂,主要成分为SiO2、Al2O3等脉石矿物,其大量配入将降低球团的铁品位,增加高炉炼铁的成本和燃料消耗。因此,亟需开发新的黏结剂部分或完全替代膨润土,降低球团生产中膨润土的用量。本文采用M黏结剂制备生球,采用优化后的预热焙烧制度制备一种复合黏结剂球团,同时采用XRD、光学显微镜等检测手段分析复合黏结剂球团的矿物组成和微观机构,阐明复合黏结剂球团的固结机制。研究结果表明:采用0.1%M黏结剂+0.5%膨润土的复合黏结剂,在造球时间为12 min、造球水分为8.0%、1 010 ℃下预热10 min和1 220 ℃下焙烧10 min的优化条件下,经性能检测,所制备生球的落下强度为4.1次/(0.5 m),爆裂温度为460 ℃,抗压强度为17.43 N/P;经过预热和焙烧后,球团抗压强度分别显著提升至527 N/P与3 077 N/P。与1%膨润土球团相比,采用复合黏结剂造球后,膨润土用量减少50%,球团质量明显提高,赤铁矿含量更高,脉石含量降低。复合黏结剂球团在预热焙烧过程中主要发生磁铁矿氧化-赤铁矿高温再结晶反应,主要矿物为赤铁矿以及少量的硅酸盐和石英;相较于膨润土球团,赤铁矿再结晶作用更强,成片的赤铁矿区域更大,单独的赤铁矿晶粒较少。复合黏结剂球团的固结方式主要以Fe2O3的再结晶固结为主,同时辅以硅酸盐液相黏结,使球团形成均匀致密的微观结构。




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