工程科学学报，第39卷，第6期：830837,2017年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.39,No.6:830-837,June 2017 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2017.06.003:http://journals.ustb.edu.cn 超微细铁精矿的粒度特性和润湿性对其成球性能的 交互影响 潘建，田宏宇区，朱德庆，杨聪聪，徐梦杰 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙410083 ☒通信作者，E-mail:hytian@csu.cdu.cm 摘要以产自澳洲Pilbara矿区和国内东北地区的两种磁铁精矿作为研究对象，基于Washburn公式所构建的卧式薄板毛细 渗透装置，针对粒度特性研究其润湿性对成球性能的影响，并辅以成球性能、造球试验和生球性能检测等一系列的研究，探究 铁精矿超微细粒度特性和润湿性对其成球性能的交互影响.结果表明：超微细的粒度特性和润湿性对成球性能产生了较大 影响.微细的粒度特性带来的较好的润湿性对提高生球的抗压强度有利.然而，超微细粒度和较窄的粒级分布不利于生球内 形成较合理的毛细管半径，进而限制其热稳定性的提高， 关键词球团：超微细粒：润湿性：成球性能：毛细管半径 分类号TF521.1 Particle size and wettability effect of ultrafine magnetite concentrate on ballability PAN Jian,TIAN Hong-yu,ZHU De-qing,YANG Cong-cong,XU Meng jie School of Minerals Processing and Bioengineering,Central South University,Changsha 410083,China Corresponding author,E-mail:hytian@csu.edu.cn ABSTRACT Two kinds of magnetite concentrates from Pilbara in Australia and an area in the northeast in China were used to ex- plore the effect of wettability,which depends on particle size,on ballability.Capillary osmosis equipment of a horizontal plate was constructed based on the equation Washbum.To investigate the effect of particle size and wettability of ultrafine magnetite concentrates on ballability,ballability,balling test,and performance test were performed.The results suggest that ultrafine particle size and wetta- bility strongly affect ballability.Its better wettability on account of particle ultrafine size characteristic is beneficial to improve its com- pressive strength.However,a narrow ultrafine particle-size distribution will limit the improvements in ballability,because it affects the capillary radius. KEY WORDS pellet;ultrafine particle size:wettability:ballability:capillary radius 球团矿作为现代高炉炼铁的优质炉料，具有粒度 发现，造球磁铁精矿其-0.074mm粒级控制在85% 均匀、冷强度大、铁品位高和还原性好的特点，所以炉 以上且随着粒度组成的细粒级部分的增多，生球落下 料中使用球团矿的比例越来越高”.而原料特性作为 强度呈上升趋势：胡志清等田提出铁精矿的比表面积 评价球团生产的第一环节，直接决定着球团矿的加工 对其成球性有决定性影响：侯通可发现随着造球原料 与入炉治炼性能四.针对中国国情资源特点，围绕原 的平均粒径的减小和比表面积的增大，生球的长大速 料的成球性，国内已经展开了一些国内贫矿和复杂矿 率是不断升高的：罗艳红网发现不同矿物的生球爆裂 及国外优质进口矿的研究.其中，王昌安和罗廉明四 温度主要受物料比表面积、生球强度及水分影响.但 收稿日期：201607-22 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51474161)工程科学学报，第 39 卷，第 6 期: 830--837，2017 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 39，No． 6: 830--837，June 2017 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2017． 06． 003; http: / /journals． ustb． edu． cn 超微细铁精矿的粒度特性和润湿性对其成球性能的 交互影响 潘 建，田宏宇，朱德庆，杨聪聪，徐梦杰 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083 通信作者，E-mail: hytian@ csu． edu． cn 摘 要 以产自澳洲 Pilbara 矿区和国内东北地区的两种磁铁精矿作为研究对象，基于 Washburn 公式所构建的卧式薄板毛细 渗透装置，针对粒度特性研究其润湿性对成球性能的影响，并辅以成球性能、造球试验和生球性能检测等一系列的研究，探究 铁精矿超微细粒度特性和润湿性对其成球性能的交互影响． 结果表明: 超微细的粒度特性和润湿性对成球性能产生了较大 影响． 微细的粒度特性带来的较好的润湿性对提高生球的抗压强度有利． 然而，超微细粒度和较窄的粒级分布不利于生球内 形成较合理的毛细管半径，进而限制其热稳定性的提高． 关键词 球团; 超微细粒; 润湿性; 成球性能; 毛细管半径 分类号 TF521 + . 1 Particle size and wettability effect of ultrafine magnetite concentrate on ballability PAN Jian，TIAN Hong-yu ，ZHU De-qing，YANG Cong-cong，XU Meng-jie School of Minerals Processing and Bioengineering，Central South University，Changsha 410083，China Corresponding author，E-mail: hytian@ csu． edu． cn ABSTＲACT Two kinds of magnetite concentrates from Pilbara in Australia and an area in the northeast in China were used to ex￾plore the effect of wettability，which depends on particle size，on ballability． Capillary osmosis equipment of a horizontal plate was constructed based on the equation Washburn． To investigate the effect of particle size and wettability of ultrafine magnetite concentrates on ballability，ballability，balling test，and performance test were performed． The results suggest that ultrafine particle size and wetta￾bility strongly affect ballability． Its better wettability on account of particle ultrafine size characteristic is beneficial to improve its com￾pressive strength． However，a narrow ultrafine particle-size distribution will limit the improvements in ballability，because it affects the capillary radius． KEY WOＲDS pellet; ultrafine particle size; wettability; ballability; capillary radius 收稿日期: 2016--07--22 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51474161) 球团矿作为现代高炉炼铁的优质炉料，具有粒度 均匀、冷强度大、铁品位高和还原性好的特点，所以炉 料中使用球团矿的比例越来越高［1］． 而原料特性作为 评价球团生产的第一环节，直接决定着球团矿的加工 与入炉冶炼性能［2］． 针对中国国情资源特点，围绕原 料的成球性，国内已经展开了一些国内贫矿和复杂矿 及国外优质进口矿的研究． 其中，王昌安和罗廉明［3］ 发现，造球磁铁精矿其 － 0. 074 mm 粒级控制在 85% 以上且随着粒度组成的细粒级部分的增多，生球落下 强度呈上升趋势; 胡志清等［4］提出铁精矿的比表面积 对其成球性有决定性影响; 侯通［5］发现随着造球原料 的平均粒径的减小和比表面积的增大，生球的长大速 率是不断升高的; 罗艳红［6］发现不同矿物的生球爆裂 温度主要受物料比表面积、生球强度及水分影响． 但