산화펠릿은기계적강도와야금학적특성이우수하여고로제철에없어서는안 될고품질충전물이되었습니다. 그러나국내자철광농축물의공급부족으로인해많은국내제철소에서수입적철광을사용하여산화물펠릿을생산하고있습니다. 적철광펠릿은마그네타이트펠릿에비해로스팅온도가높고범위가좁으며(1300℃~1350℃), 펠릿의압축강도가낮습니다. 또한산성적철광펠릿은야금특성이좋지않습니다. 그중 스페큘라라이트는중요한유형의적철광에속하며펠릿의로스팅성능과야금특성은일반적철광펠릿보다나쁩니다.
연구자들은적철광을사용하여고강도산화펠릿을생산하는방법에대해많은연구를수행했습니다. 연구에따르면적철광에자철광을첨가하여산화펠릿을제조하면예열로스팅온도를효과적으로낮추고예열로스팅펠릿의압축강도를높일수 있으며플럭스를첨가하여플럭스적철광펠릿을생산하는것도해결책이될 수있습니다.
국내펠릿공장은일반적으로적철광과마그네타이트를사용하여고강도펠릿을생산하지만적철광의비율이증가함에따라마그네타이트를첨가하는효과가크게약화됩니다. 플럭스펠릿을생산하기위해 CaO 플럭스를추가하면더 낮은온도에서더 높은기계적강도와더 나은환원성을얻을수 있지만고온리플로우성능이좋지않고환원팽창이심각합니다. 초기연구에따르면펠릿에 MgO를첨가하면환원팽창속도를줄이고고온리플로우성능을향상시킬수 있습니다.
현재, 알칼리도와 MgO 함량이스페큘라라이트펠릿의강도및 야금특성에미치는영향, 특히알칼리도와 MgO가펠릿의야금특성에미치는영향에대한보고는상대적으로거의없습니다. 따라서이 논문에서는알칼리도와 MgO 함량이스페큘라라이트펠릿의강도및 야금특성에미치는영향을연구하여펠릿로스팅을개선하고고로제철을강화하는데 중요한이론적가치를가지고있습니다.
원재료특성및 연구방법
이실험에사용된원료는브라질산스페큘라라이트, 벤토나이트, 석회석, 마그네사이트입니다. 브라질산스페큘라라이트, 석회석, 마그네사이트는입자크기가비교적굵기때문에실험실에서볼 밀을사용하여펠릿생산에필요한입자크기와비표면적으로분쇄합니다. 스피겔라이트는철 등급이높고맥석광물및 기타유해한불순물이적으며고품질펠릿원료입니다. 석회석과마그네사이트는이산화규소함량이낮고기타유해한불순물이거의없습니다. 이들은고품질칼슘-마그네슘플럭스입니다.
테스트에사용된바인더는고품질나트륨기반벤토나이트이며, 지표는다음과같습니다: 몬모릴로나이트함량은 92. 76%, 부피는 20mL/g, 2시간내 수분흡수율은 342%, -0. 074mm의함량은 100%에이릅니다.
실험연구에는배치, 혼합, 그린볼준비, 그린볼건조, 그린볼예열로스팅및 로스팅펠릿성능테스트과정이포함됩니다. 완성된펠릿의 SiO2 함량은 3. 0 % ~ 3. 미세하게분쇄된석영모래를첨가하여 1. 석회석과마그네사이트를첨가하여완성펠릿의알칼리도와 MgO 함량을조절하고, 알칼리도와 MgO 함량의변화가로스팅펠릿의압축강도, 환원도, 환원팽창, 저온환원분쇄및 고온연융특성에미치는영향을조사합니다. 영향.
테스트결과및 영향분석
\"알칼리도및 MgO 함량이압축강도및 다공성에미치는영향. \펠릿의압축강도는운송및 보관과정과환원로에서펠릿이견딜수 있는압력을반영하는중요한지표입니다. 대형용광로에서는펠릿의압축강도가개당 2500N 이상이어야합니다.
천연 MgO 함량하에서펠릿의압축강도는먼저알칼리도가증가함에따라증가합니다. 알칼리도가 0. 2로증가하면펠릿의압축강도는자연알칼리도 2400N/개에서 3, 500N/개로증가하고, 0. 4에도달하면펠릿의압축강도는더 이상증가하지않습니다. 이는칼슘페라이트및 규산칼슘과같은 CaO, Fe2O3 및 SiO2의알칼리도가증가하기때문입니다. 적절한액상은적철광의재결정에도움이되지만너무많은액상은펠릿의압축강도향상에도움이되지않습니다. 자연알칼리성에서는마그네사이트함량이증가함에따라펠릿의압축강도가감소합니다. 이는펠릿의예열및 로스팅과정에서마그네사이트가분해되어펠릿의다공성이증가하기때문입니다.
알칼리도와 MgO가함께작용할때 동일한 MgO 함량에서소성된펠릿의압축강도에대한알칼리도의영향은기본적으로천연 MgO 함량에서펠릿의압축강도, 즉펠릿의압축강도에대한알칼리도의영향과동일합니다. 알칼리도가증가함에따라강도가먼저증가합니다. 알칼리도가특정값에도달하면펠릿의압축강도는더 이상크게증가하지않으며, 동일한알칼리도에서펠릿의압축강도는 MgO 함량의증가에따라감소하는데, 이는 MgO 함량이증가함에따라펠릿의다공성이증가하고동시에 MgO가슬래그상으로들어가맥석광물의융점을증가시켜액상형성에일정한방해효과를미칩니다. 테스트결과에따르면알칼리도가 0. 2 이상일때 알칼리도와 MgO 함량이다른스페큘라라이트펠릿의압축강도는 2500N/개이상에도달할수 있습니다.
플럭스의양이증가함에따라예열로스팅중 플럭스가분해되어남는기공도증가합니다. 플럭스의첨가는펠릿의화학성분과미네랄성분에영향을미칠뿐만아니라펠릿의구조와다공성에도영향을미칩니다. 이는펠릿의압축강도와야금특성에어느정도영향을미칩니다.
알칼리도와 MgO 함량이환원정도에미치는영향. 환원도(RI)는고로의환원영역에서온도와대기조건에따라철광석에서산소를제거하는경향과난이도를평가하는중요한지표입니다. 철광석의환원도에영향을미치는요인으로는입자크기, 다공성, 광물조성및 구조, 맥석광물조성등이있습니다.
천연알칼리도와천연 MgO 함량을가진산성펠릿의환원정도는 62 %에불과합니다. 22%. MgO 함량이증가함에따라감소정도가증가합니다. MgO 함량이 3. 0 % 인경우펠릿의환원도는 68 %에도달할 수있습니다. MgO의함량이알칼리도를증가시키면스페큘라라이트펠릿의환원도가크게향상됩니다. 알칼리도가 1. 2로증가하면펠릿의환원도는 72. 82 %로상승합니다. 이는석회석을첨가하면펠릿의다공성이증가하고동시에 CaO가 Fe2O3와반응하여쉽게환원되는칼슘페라이트를형성하기때문입니다.
알칼리도와 MgO가함께작용할때, 동일한알칼리도에서는 MgO 함량이증가함에따라미라라이트펠릿의환원정도가증가하고, 동일한 MgO 함량에서는알칼리도가증가함에따라환원정도가증가합니다.
알칼리도가 1. 2에도달하고 MgO 함량이 3. 0 %로증가하면펠릿의감소정도는 76 %까지높아집니다. 94%. 이는마그네사이트가펠릿의예열및 로스팅중에펠릿의다공성을증가시키고 MgO가슬래그상과부유체의융점을증가시켜환원과정에서녹기쉽지않고펠릿의기공이녹지않기때문입니다. 재료는높은다공성을유지하기위해채워져가스확산에도움이됩니다.
알칼리도및 MgO 함량이환원팽창에미치는영향.
천연 MgO 함량하에서스페큘라라이트펠릿의환원팽창률은먼저증가하다가감소하고알칼리도는 0. 4에서 0. 6 사이의최대값에도달하며최대값은 32%까지높습니다.
이는펠릿에첨가된 CaO의일부가 Fe2O3와반응하여칼슘페라이트를생성하고대부분이슬래그상으로들어가기때문입니다. 환원되지않으면슬래그상은 CaO-SiO2 이원계에의해지배됩니다. 알칼리도가 0. 4에서 0. 6 사이일때, 즉슬래그상에서 SiO2의함량은 62. 5%와 70% 사이로, 이는메타규산칼슘(CaOSiO2)과 SiO2의이원공융점조성의간격이며저온공융점은 1436℃이지만환원조건에서이 슬래그상은 FeO의첨가로인해 CaO-SiO2-FeO 삼원슬래그시스템이됩니다. 이슬래그시스템에서 CaO와 SiO2의비율은변하지않습니다. 슬래그상의융점은 FeO 함량이증가함에따라급격히증가합니다. 순수삼원슬래그시스템에서는 1093℃까지낮아질수 있으며, 저융점슬래그상은펠릿의환원및 팽창을악화시킬뿐입니다.
자연알칼리도하에서펠릿의환원팽창률은 MgO 함량이증가함에따라약간감소하지만분명하지는않습니다. 이는 SiO2의함량이 90%일때 녹는점이 1700℃인자연알칼리도와천연 MgO 펠릿슬래그상 때문입니다. MgO를첨가하면슬래그상은 MgO-SiO2 이원시스템에의해지배되지만저온공융온도도낮은공융온도를갖습니다. 1543°C. 알칼리도와 MgO가함께작용할때 알칼리도가펠릿의환원팽창속도에미치는영향은기본적으로동일한 MgO 함량하에서천연 MgO 함량과동일합니다. MgO가첨가되면슬래그상에 MgO가녹아슬래그상이녹아녹는것에의해슬래그상의융점이증가합니다. 동시에슬래그상의녹는점도슬래그상의 MgO에의해증가합니다.
따라서동일한알칼리도하에서 MgO 함량을높이면환원팽창을줄일수 있습니다.
산화펠릿에서적철광의부피팽창은마그네타이트와플로타타이트로환원됩니다. 이팽창은주로적철광이자철광으로환원될때 결정구조의변화로인해발생합니다. 펠릿의환원팽창속도는맥석조성및 적철광입자의환원에의해생성된응력을견딜수 있는슬래그상의능력과관련이있습니다.
고융점슬래그상은환원과정에서녹기쉽지않으며고강도를유지하면펠릿의환원팽창속도를효과적으로제한할 수있는반면저 융점슬래그상은펠릿의환원팽창을악화시킬수 있습니다.
20% 미만의펠릿의환원팽창률은정상팽창범위에속하며, 스페큘라라이트펠릿의알칼리도는 0. 2 미만또는 1. 0 이상범위내에서제어해야합니다.
그러나일반적인산업생산에서는펠릿의환원팽창률을 15% 미만으로제어해야합니다. 3. 0 % ~ 3. 1 % SiO2를함유한 천연알칼리도의스페큘라라이트펠릿의경우환원팽창률은 15 % 미만이며환원정도는 62. 2%. 알칼리도를높여환원도를향상시킬때는알칼리도를 1. 0으로높이고 MgO 함량을 3. 0%로낮추거나알칼리도를 1. 2로높이고 MgO 함량을 1. 0% 이상으로낮춰야만환원팽창률이 15% 미만으로낮아질수 있습니다.
저온환원분쇄에대한알칼리도및 MgO 함량의영향. 저온환원분쇄(RDI)는펠릿이 400°C~600°C의온도범위에서용광로상부또는직접환원축로에서환원될때 분말이생성되는경향을반영합니다. 저온환원및 분쇄의주된이유는적철광이자철광으로환원될때 결정구조의변환으로인한부피팽창과격자왜곡때문입니다.
펠릿을예열하고로스팅할때 형성되는세 가지주요결합방법이있습니다:
산화철재결정화, 규산염결합및 페라이트결합.
그중적철광재결정화결합이가장일반적이고가장강력하지만적철광은환원조건에서매우불안정한반면, 적철광이자철광으로환원되면규산염결합상을유지할수 있습니다. 변화.
따라서플럭스를추가하여저온환원조건에서이 균일한분포를증가시키고안정적인결합상을유지하여미라라이트펠릿의저온환원및 분쇄를줄일수 있습니다.
천연알칼리도와천연 MgO 함량을가진펠릿은주로적철광고상확산응집이며규산염결합단계가적습니다. 따라서저온환원중에더 많은분말이생성되며 RDI-3. 15mm 값은 12. 75. %. 천연 MgO 함량하에서알칼리도는 0. 2로증가했고펠릿저온환원분쇄속도 RDI-3. 15mm 값은 0. 52 %로빠르게감소했으며알칼리도는계속증가했으며 RDI-3. 15mm 값은기본적으로약 0.5 %로유지되었습니다. 이는 CaO를첨가하면펠릿이예열및 소성중 저온환원중에안정적인규산염액체상을더 많이형성하여펠릿의저온환원및 분쇄감소목적을달성할 수있기때문입니다.
자연알칼리성하에서 MgO의함량이증가하면펠릿의저온환원및 분쇄속도인 RDI-3. 15mm, 모두 3. 0% 이하로떨어집니다. 알칼리도와 MgO가함께작용하면 RDI-3. 15mm 저온환원분쇄펠릿의값이낮아집니다. RDI-3. 15mm는알칼리도가증가함에따라감소하고 MgO 함량이증가함에따라약간증가합니다. 이것은 MgO 액상규산염의형성을방해할 수있기때문입니다.
알칼리도및 MgO 함량이리플로우특성에미치는영향. 펠릿의용융특성은용광로하부의연용융영역에서펠릿의형성과연용융영역에서의성능을반영할수 있습니다. 충전물의리플로우특성은용광로작동에더 큰영향을미칩니다. 펠릿의연화온도가낮고리플로우간격이넓고고로하부의리플로우영역의공기투과성이나빠져환원가스와전하의대류에도움이되지않고환원공정에심각한영향을미칩니다.
천연알칼리도와천연 MgO 함량을가진산성펠릿은 1009°C에서연화되기시작하고낙하온도는 1272°C입니다. 천연 MgO 함량이 1. 2로증가하면알칼리도가 1034°C로증가하고펠릿의연화온도가 1034°C로증가하며연화간격과연화간격이좁아지고낙하온도도 1299°C로증가합니다. 알칼리도가 1. 2 인경우 MgO 함량을높이면연화시작온도와떨어지는온도가높아질수 있습니다. MgO 함량이 1. 0 % 인경우펠릿연화온도는 1072 ℃로상승하고떨어지는온도는 1319 ℃에도달하고 MgO 함량은계속증가하며펠릿연화온도는더 이상증가하지않고떨어지는온도가증가했습니다.
펠릿의리플로우특성은주로환원중에생성되는퍼스터라이트및 슬래그와같은저용융액체상의영향을받습니다. 산펠릿의열악한고온리플로우특성은주로환원공정중 FeO가풍부한감람석슬래그상의융점이낮기때문이며 MgO를첨가하면슬래그상의융점이높아질수 있습니다. 융점이높은고용체의형성은또한펠릿의고온리플로우특성을개선하는데 중요한역할을합니다.
