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摘要：本文以巴西CSN公司赤铁矿为主要原料，系统研究了内配煤对生球、焙烧球质量以及适宜的焙烧温度的影响。研究结果表明：配加无烟煤使部分原生赤铁矿先转变为磁铁矿，再继续氧化为活性较高的次生赤铁矿，改善了赤铁矿的焙烧性能；随无烟煤配比的升高，焙烧球强度先升后降，在1.25%时最高；与不配加无烟煤相比，适宜的焙烧温度可降低70℃，同时焙烧温度区间扩大50℃。
关键词：氧化球团；赤铁矿；内配煤；影响规律
Abstract: In this paper, the effect of anthracite proportion on property of green ball and pellet and suit roasting temperature were studied, using hematite from CSN in Brazil. The results showed that: some original hematite is able to be reduced to magnetite or wustite firstly, and be reoxidized to secondary hematite, which has higher activity, in preheating and roasting process of carbon-burdened hematite pellet, improves roasting properties of hematite pellet. With increasing of anthracite proportion, the strength of pellet was increased firstly and then fall down. the pellet strength is the highest when adding 1.25% anthracite. And compared with non-carbon-burdened pellet，roasting temperature is able to be decreased 70℃ and the interval range of roasting temperature is able to be expanded 50℃.
Keywords: oxide pellet; hematite; inside anthracite; effect role
我国生产氧化球团的原料主要为磁铁精矿，但随着钢铁工业的快速发展，磁铁矿资源日益短缺，采用高比例赤铁矿生产氧化球团矿成为一种趋势[1，2]。但赤铁矿固结温度较高(1300℃~1350℃)，适宜的焙烧温度区间范围窄，球团强度差，生产能耗高[3]。
针对赤铁矿焙烧温度高等问题，国内外主要采用内配燃料提供部分热量来降低其焙烧温度。但对于内配燃料对氧化球团质量的影响规律及其在球团内部的行为特性的研究还较少[4]。
本文以某典型的赤铁矿为主要原料，系统研究了内配煤对球团质量的影响规律及其作用机理，为高配比赤铁矿氧化球团生产提供了理论依据和技术支撑。1、物理性能见表
表2 赤铁矿和无烟煤的粒度组成
表3膨润土的物理性能
由表1~表4可知：
（1）试验用赤铁矿铁品位较高（67.22%），脉石成分主要为SiO2，含量较低（
（3）试验用膨润土蒙脱石含量较高，质量较好。
根据选定的配料量准确称取各种原料后，加水进行人工混匀。
（2）造球
混合料在圆盘造球机中造球，造球机主要技术参数为：Φ1000mm，边高200mm，转速28r/min，倾角47°。
部分生球取样测定其抗压强度、落下强度、爆裂温度和生球水分，其余生球进行干燥以供后续的预热、焙烧试验用。
（3）预热、焙烧
预热、焙烧试验是在卧式管炉中进行的，它由两个硅炭管电阻炉对接而成。试验时干球装
（4）球团质量检测
球团抗压强度采用ISO 4700标准，在智能球团抗压强度试验机上测定的，试样粒度为10 mm ~1
表5 无烟煤配比对生球指标的影响
由表5可以得出：随无烟煤配比的升高，生球落下强度略有升高，抗压强度先升后降；添加少量无烟煤时爆裂温度升高，继续提高无烟煤的配比，爆裂温度变化幅度不大；无烟煤配比在2%以内时，适宜的生球水分变化不大，继续增加无烟煤配比，适宜的水分有升高的趋势。
这是因为本研究采用的无烟煤粒度较细，比表面积达到了6599cm2/g，添加少量的无烟煤，可以改善混合料的粒度组成，提高生球强度；但由于无烟煤是疏水的，添加过量以后，会降低生球的抗压强度；由于无烟煤的主要成分是C，在氧化气氛下会挥发，使球内部产生一定的空隙，有利于水分的迁移，提高了生球的爆裂温度。
图1无烟煤配比对球团强度的影响
由图1可知：在一定的焙烧条件下，随无烟煤配比的升高，焙烧球抗压强度先升后降，在无烟煤配比
图2 温度对球团强度的影响
由图2可以看出：
（1）在980℃~1150℃范围内，随预热温度的升高，不配煤和内配煤的预热球强度均呈升高趋势；在相同条件下，配加
（3）与不配加无烟煤的球团相比，要获得相同的球团强度，配加一定的无烟煤可以降低焙烧温度70℃左右，而且适宜的焙烧温度区间增宽50℃以上。
关键词：氧化球团；赤铁矿；内配煤；影响规律
Abstract: In this paper, the effect of anthracite proportion on property of green ball and pellet and suit roasting temperature were studied, using hematite from CSN in Brazil. The results showed that: some original hematite is able to be reduced to magnetite or wustite firstly, and be reoxidized to secondary hematite, which has higher activity, in preheating and roasting process of carbon-burdened hematite pellet, improves roasting properties of hematite pellet. With increasing of anthracite proportion, the strength of pellet was increased firstly and then fall down. the pellet strength is the highest when adding 1.25% anthracite. And compared with non-carbon-burdened pellet，roasting temperature is able to be decreased 70℃ and the interval range of roasting temperature is able to be expanded 50℃.
Keywords: oxide pellet; hematite; inside anthracite; effect role
我国生产氧化球团的原料主要为磁铁精矿，但随着钢铁工业的快速发展，磁铁矿资源日益短缺，采用高比例赤铁矿生产氧化球团矿成为一种趋势[1，2]。但赤铁矿固结温度较高(1300℃~1350℃)，适宜的焙烧温度区间范围窄，球团强度差，生产能耗高[3]。
针对赤铁矿焙烧温度高等问题，国内外主要采用内配燃料提供部分热量来降低其焙烧温度。但对于内配燃料对氧化球团质量的影响规律及其在球团内部的行为特性的研究还较少[4]。
本文以某典型的赤铁矿为主要原料，系统研究了内配煤对球团质量的影响规律及其作用机理，为高配比赤铁矿氧化球团生产提供了理论依据和技术支撑。
1 原料性能及研究方法
1.1 原料性能
本研究所用原料包括巴西CSN赤铁矿、无烟煤和膨润土，其化学成分见表1、物理性能见表2、表3和表4。
表1 原料的化学成分 /%
表2 赤铁矿和无烟煤的粒度组成
表3膨润土的物理性能
由表1~表4可知：
（1）试验用赤铁矿铁品位较高（67.22%），脉石成分主要为SiO2，含量较低（
2.17%），杂质含量较少，比表面积适中；
（2）试验用无烟煤比表面积大，固定碳、灰分等适中；（3）试验用膨润土蒙脱石含量较高，质量较好。
1.2试验研究方法
（1）配料、混匀根据选定的配料量准确称取各种原料后，加水进行人工混匀。
（2）造球
混合料在圆盘造球机中造球，造球机主要技术参数为：Φ1000mm，边高200mm，转速28r/min，倾角47°。
部分生球取样测定其抗压强度、落下强度、爆裂温度和生球水分，其余生球进行干燥以供后续的预热、焙烧试验用。
（3）预热、焙烧
预热、焙烧试验是在卧式管炉中进行的，它由两个硅炭管电阻炉对接而成。试验时干球装
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在瓷舟中进行预热、焙烧试验。（4）球团质量检测
球团抗压强度采用ISO 4700标准，在智能球团抗压强度试验机上测定的，试样粒度为10 mm ~1
2.5mm。
球团矿矿相鉴定及显微结构分析是结合光学显微镜、扫描电镜、X光电子能谱等现代微观测试新技术进行。2 内配煤对球团质量的影响
2.1 无烟煤配比对生球指标的影响
在配加1.25%的膨润土、造球10min的条件下，研究了无烟煤配比对生球指标的影响，结果见表5。表5 无烟煤配比对生球指标的影响
由表5可以得出：随无烟煤配比的升高，生球落下强度略有升高，抗压强度先升后降；添加少量无烟煤时爆裂温度升高，继续提高无烟煤的配比，爆裂温度变化幅度不大；无烟煤配比在2%以内时，适宜的生球水分变化不大，继续增加无烟煤配比，适宜的水分有升高的趋势。
这是因为本研究采用的无烟煤粒度较细，比表面积达到了6599cm2/g，添加少量的无烟煤，可以改善混合料的粒度组成，提高生球强度；但由于无烟煤是疏水的，添加过量以后，会降低生球的抗压强度；由于无烟煤的主要成分是C，在氧化气氛下会挥发，使球内部产生一定的空隙，有利于水分的迁移，提高了生球的爆裂温度。
2.2 无烟煤配比对焙烧球强度的影响
在1000℃预热12min，1300℃焙烧10min的条件下，研究了无烟煤配比对球团强度的影响，结果如图1所示。图1无烟煤配比对球团强度的影响
由图1可知：在一定的焙烧条件下，随无烟煤配比的升高，焙烧球抗压强度先升后降，在无烟煤配比
1.25%时强度最高（3706N/P）。
2.3 焙烧温度对内配煤球团强度的影响
在配加1.25%膨润土和1.25%的无烟煤条件下，研究了预热、焙烧温度对球团强度的影响，结果如图2所示。图2 温度对球团强度的影响
由图2可以看出：
（1）在980℃~1150℃范围内，随预热温度的升高，不配煤和内配煤的预热球强度均呈升高趋势；在相同条件下，配加
1.25%无烟煤的预热球强度高200N左右。
（2）在1250℃~1350℃范围内，随焙烧温度的升高，内配煤的焙烧球强度呈升高趋势；而不配煤的焙烧球强度先显著提高，但温度超过1320℃后，球团强度降低。（3）与不配加无烟煤的球团相比，要获得相同的球团强度，配加一定的无烟煤可以降低焙烧温度70℃左右，而且适宜的焙烧温度区间增宽50℃以上。