冷壓球團(tuán)是將冶金行業(yè)生產(chǎn)中所需的全部物料均勻混合后進(jìn)行冷壓制,,經(jīng)低溫干燥制成球團(tuán)的生產(chǎn)方法,。該工藝具有工程投資省,、工藝流程簡單及加工費用低,、粉料粒度范圍選擇廣等特點。其中原料可由除塵灰,、冶金污泥,、粉礦以及還原劑等組成,目前在鋁硅合金和錳鐵合金領(lǐng)域中已經(jīng)有成功案例,。
一,、冷壓球團(tuán)的理化指標(biāo)
冷壓球團(tuán)的物理指標(biāo)主要是指濕球落下強度、生球抗壓強度,、生球落下強度,、熱強度、孔隙率等,,而化學(xué)指標(biāo)主要是指人爐的各種反應(yīng)性能,,如還原性狀、高溫軟化及熔融特性等,。
1)濕球落下強度
經(jīng)過壓球機(jī)冷壓成型的濕球要經(jīng)篩分和一次轉(zhuǎn)運到烘干窯,,因此需要一定的落下強度保證在運輸過程中不破裂又很少變形。
2)生球落下強度
經(jīng)過烘干窯烘干的生球要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)運并且最后要跌落人爐,,因此需要足夠的落下強度保證在運輸過程中不破裂又很少變形,。
3)生球抗壓強度
生球必須具有一定的抗壓強度,以承受生球在烘干過程中的各種應(yīng)力,,如布料上層壓力,,成品料倉堆積壓力等等。
4)熱強度
生球在燒結(jié)過程中要保證一定的熱強度,,以免破裂粉化,。
5)孔隙率
是指生球體積內(nèi)孔隙體積占生球總體積的百分率,孔隙的大小和分布特性與球團(tuán)的強度有密切關(guān)系,,隨著孔隙率的減小和晶粒半徑的縮小,,球團(tuán)強度逐步提高。
6)還原性狀
球團(tuán)還原性狀是指球團(tuán)在爐中還原時的體積膨脹和球團(tuán)還原后的強度。一般要求爐內(nèi)球團(tuán)還原度達(dá)60%,,還原后殘余抗冷壓強度不小于25kg/cm2,。
7)高溫軟化及熔融特性
球團(tuán)礦在冶煉過程中會被還原,并隨著溫度的升高,,逐步熔化,。為避免粘稠的熔化帶擴(kuò)大,要求球團(tuán)軟化區(qū)間不能太寬,,熔點不能太低,。
二、冷壓球團(tuán)是節(jié)能減排的重要手段
在我國冶金行業(yè)球團(tuán)工藝應(yīng)用越來越廣泛,,其工藝特性決定了它在資源利用,、環(huán)境保護(hù)方面具有一定的優(yōu)勢,是節(jié)能減排的重要手段,。
1)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)
傳統(tǒng)的冶煉工藝是將塊狀物料和塊狀焦炭同時投人電爐中進(jìn)行冶煉,,塊礦受熱反應(yīng)時會粉化,其中有20%-30%的有用成分被收塵系統(tǒng)收集,。以錳系列合金產(chǎn)品的粉塵為例,,一般煙塵中MnO的含量高達(dá)22%-30%左右。使用冷壓球團(tuán)可以實現(xiàn)粉塵的二次利用,,達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的,。
2)降低還原劑用,降低能耗
在錳鐵合金冶煉過程中焦炭(煤)作為還原劑直接還原MnO,,傳統(tǒng)冶煉工藝物料和還原劑的接觸屬于點接觸而冷壓球團(tuán)的方法是將礦粉和焦炭(煤)混合冷壓成球進(jìn)行冶煉還原的,,礦粉和還原劑屬于面接觸,接觸面積大,,使含碳球團(tuán)具有反應(yīng)快,、熔化效率高的特點。在高爐爐料中配用20%的含碳球團(tuán),,球團(tuán)配煤量為5%,,與基準(zhǔn)期相比,高爐冶煉系數(shù)從1.485t/m3?d提高到1.831t/m3?d,,入爐焦比由789kg/t降低到711kg/t,。用電爐冶煉錳鐵合金也取得相同效果。
近年來,,我國大中型硅鐵電爐普遍應(yīng)用組合型還原劑冶煉75%硅鐵,,取得了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn),、低電耗的良好效果,,以永昌硅業(yè)12.5MVA礦熱爐為例:傳統(tǒng)工藝冶煉1t硅鐵電耗為9000kW?h,而采用冷壓球團(tuán)工藝后,穩(wěn)定電耗為8400kW?h,,一般每噸產(chǎn)品可節(jié)電600-1000kW?h,。