1  前言

    近年来由于球团迅速发展，原料紧缺，加之对原料适应性较好的链算机一回转窑工艺的发展，我国不少球团厂开始研究用赤铁精矿生产球团矿。本文对东鞍山赤铁精矿球团进行了较详细的研究。试验所用铁精矿有鞍钢大孤山选矿厂生产的磁铁精矿和东鞍山赤铁精矿。东烧精矿属赤铁矿型的精矿，为了提高选矿效率，在选矿过程中加有少量的磁铁矿石，因此东烧赤铁精矿中含少量FeO(8．83％)，铁品位为64．77％，SiO₂为5．35％。大磁精矿铁品位为66．28％，FeO为27．85％，Si0₂为7．05％。

    大磁精矿和东烧铁精矿都具有粒度细的特点。大磁精矿小于0．074 mm达99．6％，半均粒度为21．13μm，小于10μm为26．38％。东烧铁精矿小于0．074 mm为98．48％，平均粒度为19．36μm，小于10μm达33．65％。

    试验对5种不同东烧赤铁精矿和磁铁精矿配矿比进行了研究。具体配矿比如下：配比1：100％东烧赤铁精矿。配比2：东烧赤铁精矿和大磁精矿各50％。配比3：40％东烧赤铁精矿和60％磁铁精矿。配比4：30％东烧赤铁精矿和70％大磁精矿。配比5：100％大磁精矿。

2  东烧赤铁精矿球团的氧化特性的研究

    当预热温度为950℃时，预热时间对预热球强度的影响见图1。从图1可知，100％东烧精矿的预热球强度最低，而日延长预热时间对预热球强度影响不大，当预热时间从8min延长到14 min，预热球强度仍然低于300N／个。只要配加大磁精矿，在950℃温度下预热球强度都高于3 00N／个，但预热时间对预热球强度影响仍不明显。延长预热时间对提高100％大磁精矿预热球强度较明显。配加50％大磁精矿的配比2，预热温度在890％～980℃，预热球强度都高于300 N／个。100％东烧精矿的预热球强度，当预热温度为980℃时才达到361 N／个。

    当预热时间为10 min时，预热温度对预热球强度影响见图2。预热温度对5种配比的预热球强度的影响规律是一致的。当预热温度低于950℃时，提高预热温度对预热球强度无明显的影响。预热温度从950℃提高到980℃时，预热球强度有较大幅度提高。100％东烧赤铁精矿预热球强度只有在预热温度达到980℃时才高于300 N／个。

    试验结果表明赤铁精矿中配加磁铁精矿可以降低球团的预热温度。从图l和图2可以看出，随着大磁精矿配加比例提高，预热球的强度是提高的。

3东烧赤铁精矿球团焙烧特性的研究

    本试验是在卧式管炉中进行的。电炉由炉膛直径为55 mm的一个铁铬铝丝电阻炉和一个硅碳管电阻炉对接而成。前者作预热，后者作焙烧之用。   

    图3是在预热温度为950℃、焙烧时间12min、焙烧温度为1 250℃条件下，预热时间对焙烧球团矿强度的影响。

    从图3得知，在8～14 min预热时间内，大磁铁精矿的球团矿强度都高于东烧赤铁精矿的；东烧赤铁精矿在8～10 min预热时间内的球团强度最高，而磁铁精矿12 min预热时间的球团矿强度最好。   

    图4是在预热时间l 2 min、焙烧时间12 min、焙烧温度为1 250℃条件下，预热温度对球团矿强度的影响。在预热温度为880～980℃时，预热温度对两种球团矿强度的影响是相反的。大磁精矿的球团矿强度随着预热温度提高而降低，东烧赤铁精矿的球团矿强度却随着预热温度提高而提高。

    图5是在预热时间12 min、预热温度为950℃、焙烧温度为1250℃条件下，焙烧时间对球团矿强度的影响。预热时间在8～14 min内，大磁精矿球团矿强度是随着焙烧时间廷长有所降低，赤铁精矿球团矿强度在10～12 min比较好。焙烧温度对两种球团矿强度的影响较明显，当焙烧温度低于1 250℃时，赤铁矿球团矿的强度低于3 000 N／个，但随着焙烧温度提高明显提高。大磁铁精矿球团矿强度当焙烧温度达1 200℃时，抗压强度可达3 000N／个以上，继续提高温度球团矿的强度仍然提高(见图6)。

    在任何焙烧工艺参数下，大磁精矿的球团矿强度都高于东烧赤铁精矿球团矿。但是当东烧赤铁精矿配加磁铁精矿时，不管焙烧温度是1 250℃还是l 280℃，赤磁混合精矿球团的强度都高于单一的磁铁精矿和单一的赤铁精矿球团矿，因此大磁精矿和东烧赤铁精矿配合使用有利于提高球团矿的强度和降低焙烧温度(见图7)。

4链箅机一回转窑扩大性试验结果

    试验在中南大学试验基地的链箅机一回转窑模拟设备上进行，链箅机的模拟设备为ø300 mm的链算杯，回转窑的模拟设备为驴300mm×900mm回转窑。链算杯及回转窑均以柴油作燃料。回转窑的加热制度见图8。扩大试验以预热球抗压强度>300N／个、预热球AC转鼓指数(一5 mm)<5％作为链箅机预热T艺参数考查标准，以成品球团矿抗压强度>2 500 N／个、转鼓指数(+6．3 mm)1>95％、抗磨指数(一O．5mm)<5％作为全流程工艺参数优劣考查标准。扩大试验所取参数是以小型试验为依据确定的。

4．1预热参数对球团矿强度的影响

    图9A为东烧赤铁精矿球团在链箅机预热10 min时，预热温度对预热球强度的影响。从图9 A可知，当链箅机预热温度达到950℃，预热球抗压强度可大于300 N／个，AC转鼓指数小于4％，预热球的强度可满足回转窑的要求。图9B为回转窑焙烧温度1 260℃、焙烧10min时，预热温度对回转窑焙烧后成品球团矿的强度影响。预热温度不仅对预热球的强度有影响，而且对成品球团=矿强度也有影响，而且对球团矿的转鼓指数影响较明显。本斌验中球团矿的强度都较低，这主要是回转窑焙烧温度较低的原因。

4．2  回转窑的焙烧温度对成品球团矿强度的影响

    图10～12为回转窑焙烧温度对成品球团矿各项强度指标的影响。试验表明在预热温度950℃、预热时间10min、焙烧时间10 min条件下，焙烧温度是影响东烧赤铁精矿球团矿强度非常重要的因素。当焙烧温度从1 260℃提高到1 280℃，球团矿强度指标迅速提高。球团矿的抗压强度从1 816 N／个提高到3 578 N／个，转鼓指数从85．6％提高到96％，耐磨指数从12．3％降到3．7％。当焙烧温度低于1 280℃，延长焙烧时间，提高预热温度对提高球团矿强度的作用都不大。如当焙烧温度为1 260℃时，预热温度提高到980℃(见图9B)，或将焙烧时问10 min延长至1 6 min，球团矿强度都没有明显的改善。

    大磁精矿球团预热温度和焙烧温度都比东烧赤铁精矿球团的低60℃左右。大磁精矿球团预热温度为890～920℃，焙烧温度为l 220～1 240℃。东烧赤铁精矿球团预热温度950～980℃，焙烧温度为1 280℃。

4．3东烧赤铁精矿配加大磁精矿试验

    小型试验表明，东烧赤铁精矿配加大磁精矿后，球团适宜的预热温度和焙烧温度都会降低。回转窑扩大性试验对东烧赤铁精矿添加不同比例大磁精矿的球团焙烧烧制度进行了研究，试验结果见表1。一般赤铁精矿球团的预热温度为1 000～1 100℃，焙烧温度在l 300～1 350℃。东烧精矿是赤铁矿类型铁矿，本次小型管炉试验和链算机一回转窑模拟试验结果都证实，东烧赤铁精矿的预热温度和焙烧温度都低于一般赤铁精矿球团的适宜预热和焙烧温度。这可能是南于在选矿过程中加有少量的磁铁精矿，因此东烧精矿含有少量磁铁矿，使得东烧精矿球团焙烧温度降低。磁铁矿中的Fe0氧化生成Fe₂0₃，使得Fe₂O₃的初生晶核的生成温度降低．促进了Fe₂0₃再结晶的速度，因此东烧赤铁精矿球团的预热温度和焙烧温度都比普通赤铁精矿球团的有所降低。表1为不同配矿比球团在适宜预热温度和焙烧温度下的球团矿强度指标。从表1可知，当东烧精矿配加50％和70％大磁精矿，预热温度可从950℃降到920℃，预热球强度都能达到回转窑的要求。回转窑的焙烧温度可从1 280℃降到1 260℃和1 240℃，球团矿的强度指标都优良。

5  结论

    1)东烧赤铁精矿粒度细，造球性能好，球团预热、焙烧温度都低于一般的赤铁精矿球团的预热、焙烧温度，是生产球团矿的优质原料。目前在球团原料紧缺的情况下，合理利用东烧赤铁精矿会带来更好的经济效益。

    2)东烧赤铁精矿预热球强度和成品球团矿的强度主要受预热温度和焙烧温度的影响，当预热温度达到950～980℃，焙烧温度达到1 280℃，球团矿的各项强度指标都能达到高炉冶炼的要求。如果焙烧温度低于1 280℃，提高预热温度或延长焙烧时间，对球团矿的强度影响都不大。

    3)东烧赤铁精矿中配加50％大磁精矿，可使东烧赤铁精矿球团的预热温度降低到920℃，焙烧温度降到1 260℃，球团矿的各项强度指标都较好。

                                                                                                                                                                                    中  南  大  学

                                                                             鞍钢鞍山矿业公司