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        錳粉礦冷壓球團(tuán)法造塊的試驗(yàn)研究

        2020-10-14 13:18:50李俊
        名城繪 2020年5期

        李俊

        摘要:針對錳粉礦進(jìn)行了造塊試驗(yàn)研究,以便了解其冶金性能。試驗(yàn)采用冷壓球團(tuán)法,研究了粘結(jié)劑種類和用量以及成型壓力對壓塊抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用水玻璃,用量為5%,壓力為80KN時(shí),壓塊性能較好,落下強(qiáng)度為大于10次,成品球抗壓強(qiáng)度為2980N。

        關(guān)鍵詞:錳粉礦;粘結(jié)劑;冷壓球團(tuán)法

        前言

        錳礦石及其深加工產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是冶金及許多工業(yè)部門不可缺少的重要原料[1-3]。

        通常錳粉礦的造塊方法是燒結(jié),但在燒結(jié)過程中會(huì)存在細(xì)粒度物料(收塵)飛揚(yáng)損失大,燃料消耗多和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題[4]。近年來由于人們對資源有效利用以及保護(hù)環(huán)境觀念的增強(qiáng),使得除燒結(jié)以外的錳粉礦造塊方法引起了鐵合金人士的廣泛關(guān)注,冷壓球團(tuán)法便是錳粉礦造塊方法之一[5]。

        在冷壓球團(tuán)法工藝中,粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小將直接影響到壓塊的強(qiáng)度,因此,本文主要研究粘結(jié)劑、成型壓力對壓塊強(qiáng)度的影響,以期使壓塊獲得良好的工藝指標(biāo),達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求的2500N。

        1、試驗(yàn)方法

        本試驗(yàn)以錳粉礦所選精礦為試驗(yàn)對象,錳品位為29.96%,采用冷壓球團(tuán)法處理,對影響壓塊強(qiáng)度的粘結(jié)劑的種類和用量以及成型壓力的大小進(jìn)行了試驗(yàn)。

        試驗(yàn)過程:將稱量好的各種物料充分混合,以一定壓力壓制成20mm圓柱,手工壓制,每個(gè)工藝條件壓球20個(gè),用10個(gè)生球干燥后測量抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度。另外10個(gè)用箱式電阻爐,將其加熱至1150oC保溫30分鐘,將熟塊在空氣中冷卻到室溫后測量抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度。

        抗壓強(qiáng)度檢測:將壓塊置于電子拉力試驗(yàn)機(jī)內(nèi)施壓,當(dāng)壓塊出現(xiàn)破裂時(shí),查看最大壓力值,以5個(gè)數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

        落下強(qiáng)度檢測:將壓塊置于0.5m高度處自由下落,當(dāng)壓塊出現(xiàn)破損時(shí)為止,以5個(gè)數(shù)據(jù)平均值為該次條件試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

        2、試驗(yàn)結(jié)果及分析

        2.1落下強(qiáng)度

        將烘干壓塊置于0.5m高度處自由下落,結(jié)果顯示落下強(qiáng)度都大于十次,所以壓塊具有很好的落下強(qiáng)度。

        2.2粘結(jié)劑種類

        試驗(yàn)采用5%聚乙烯醇、5%聚丙烯酰胺、5%水玻璃、10%聚乙烯醇及空白試驗(yàn)作對照,試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

        表1粘結(jié)劑種類對壓塊強(qiáng)度的影響

        由表1中數(shù)據(jù)可以看出,加入粘結(jié)劑后都能取得較好的結(jié)果,其中10%的聚乙烯醇和5%的水玻璃的抗壓強(qiáng)度大于2500N,達(dá)到了一般的入爐要求,但從考慮經(jīng)濟(jì)因素來看,使用水玻璃最好。

        2.3? 壓力試驗(yàn)

        使用水玻璃作為粘結(jié)劑,用量為5%,分別在壓力為40KN、80KN、120KN、150KN下進(jìn)行壓塊,壓塊試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

        由圖1可以看出:壓力在達(dá)到80KN后,抗壓強(qiáng)度變化不大,在那之前,增加的較快,所以確定成型壓力為80KN。

        2.4? 粘結(jié)劑用量

        在壓力為80KN,使用含量分別為3%、4%、5%、6%、7%的水玻璃作為粘結(jié)劑,壓塊試驗(yàn)的結(jié)果如圖2所示。

        由圖2可以看出,當(dāng)水玻璃用量達(dá)5%時(shí),壓塊的抗壓強(qiáng)度已經(jīng)大于2500N,達(dá)到一般的入爐要求,并且再加大用量,抗壓強(qiáng)度增長平緩,因此,確定最佳的壓塊條件為5%水玻璃用量,80KN壓力,得到的干塊抗壓達(dá)484N,熟塊抗壓達(dá)2980N。

        3、結(jié)論

        本文研究了粘結(jié)劑種類以及用量和成型壓力對壓塊強(qiáng)度的影響,試驗(yàn)表明:采用水玻璃作為粘結(jié)劑,用量為5%,壓力為80KN,從經(jīng)濟(jì)上和強(qiáng)度上來說比較合適,干塊的落下強(qiáng)度大于10次,干塊抗壓達(dá)484N,熟塊抗壓達(dá)2980N。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 余新文, 楊曉軍, 崔永剛等. 某地低品位難選錳礦石選礦試驗(yàn)研究[J].有色金屬(選礦部分), 2007.

        [2] 庾莉萍.破解我國錳資源貧乏困局[J].中國有色金屬, 2008.

        [3] 張涇生, 周光華.我國錳礦資源及選礦進(jìn)展評述[J].中國錳業(yè), 2006.

        [4] 向 峰, 高德云, 張玉林等.錳粉礦冷壓球團(tuán)研究[J].中國錳業(yè), 2007.

        [5] 張玉林, 王運(yùn)正, 高德云等.應(yīng)用冷壓球團(tuán)法處理錳粉礦[J].中國錳業(yè), 2007.

        (作者單位:中冶華天南京工程技術(shù)有限公司)

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