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冷却速度是决定球团强度的重要因素。快速冷却将增加球团破坏的温度应力,降低球团强度。实验指出,经过1000℃氧化和1250℃焙烧的磁铁矿球团矿,以5(随炉冷却)~1000℃/min(用水冷却)的不同速度冷却到200℃,其结果是:冷却速度为70~80℃/min时,球团强度高。当;冷却速度超过适宜值时,抗压强度的下降是由于球团结构中产生逾限应变引起焙烧过程中所想成的粘结键破坏所致。这一点还可由总孔隙率增加得以证明。以100℃/min的速度冷却时,球团强度与冷却的球团终温度成反比。用水冷却时,球团抗压强度从单球2626N降至1558N,同时粉末粒级(12~3mm)含量增加3倍。为了获得高强度的球团,应以100℃/min的速度冷却到尽可能低的温度,进一步的冷却应该在自然条件下进行,严禁用水或用蒸汽冷却。
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球团的焙烧固结 焙烧时间
当温度小于1350℃时,在一定的时间内,随着焙烧时间的延长,球团抗压强度升高,超过一定时间,则强度保持一定值,也就是说,在一个使抗压强度保持一定的临界时间。通常,在临界温度以内,焙烧温度越高,临界时间越短,抗压强度亦越大。然而,若达不到适宜焙烧温度,即使长时间加热,也达不到高抗压强度。
球团的焙烧固结 焙烧过程的影响因素之加热速度
球团焙烧的时的加热速度,可以从120~57℃/min的范围内波动。它对球团的氧化、结构、常温强度和还原后的强度均能产生重大影响。通常认为,它比高温(1200~1300℃)保持时间对球团的影响更大。当球团加热过快和在1000℃以上的温度下氧化时,将导致不良后果。
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球团焙烧时,生球的氧化和固结速度与生球的尺寸有关。赤铁矿生球焙烧的全部热量均需外部提供,由于生球的导热性较差。球尺寸不宜过大。尤其是在带式焙烧机上焙烧时,生球的尺寸显得更为重要,由于生球导热性小,若在较大的风速下进行焙烧,将导致部分热量随抽过的废气带走而损失掉。其次,生球尺寸愈大氧气愈难进入球团内部,导致球团的氧化和固结进行得愈慢愈不完全。研究结果表明:球团的氧化和原时间与球团直径的平方成正比。带式机焙烧时,生球尺寸一般不应大于16mm,下限按冶炼要求决定,一般不小于8~9mm。生球尺寸的减少,无论对造球还是焙烧都是有利的。
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