928 工程科学学报,第38卷,第7期 板钛矿中TO2质量分数低于位置4.因此,NaOH能够包裹而阻隔晶体间的相互黏结,从而加强Fe2O3主晶 促近T富集在Fe2TiO3中,使得钛赤铁矿固溶体外部的长大并相互形成连晶,强化固结12 主晶Fe2O3含量更高,减弱了钛赤铁矿外部Fe2TiO3的 表6焙烧球中主要矿物扫描能谱结果 Table 6 EDS result of main minerals in roasted pellets 位置2 位置3 位置5 元素质量分摩尔分质量分摩尔分质量分摩尔分质量分摩尔分质量分摩尔分 数/% 数/% 数/% 数/% 数/% 数/% 数/% 10.71 5.47 O3 71.44 37.71 2.09 3.55 3.71 01 9.14 V205 0.62 1.62 0.58 0.77 copy. J Radioanal Nud Chem, 2002, 254(2): 351 4结论 B] Guo Y F. Study on Strengthening of Solid-State Reduction and (1)通过研究高钛球团预热焙烧特性发现,在预 Comprehensire Utilization of Vanadiferous Titanomagnetite [Disser- 热温度875℃、焙烧温度1250℃的条件下,延长预热时 n. Changsha: Central South University,2007 郭宇峰.钒钛磁铁矿固态还原强化及综合利用研究[学位论 间能有效增加高钛球团的强度.TiO,质量分数由 10%增加到21%,所需的预热时间由12mn延长至26] chang jI., Yang G Q,cmHw,etal. Microstructure change of min以上,但焙烧球强度仍由每个2486N降低至1728 V-Ti magnetite concentrate pellets during reduction. J Univ Sci N,表明TO2质量分数的提高显著延长了预热时间,降 Technol Beijing, 2013, 35(1):41 低了球团强度 建良,杨广庆,国宏伟,等.含钒钛铁矿球团还原过程中 (2)高钛球团氧化速度慢,21%TO2的球团在预 微观结构变化.北京科技大学学报,2013,35(1):41) 5] Han K F, Wang X A, Wang L Z, et al. Experiment and applica- 热26min时,才能达到与10%TO2的球团预热12min on of Jisteel shaft furnace in production of high-titania pellet. 时的氧化程度,且焙烧球中钛赤铁矿固溶体难以形成 Sintering Pelletizing, 2014, 39(1):28 连晶,使得焙烧球固结强度降低 (韩克峰,王新安,王良周,等.济钢竖炉生产高氧化钛球团 (3)通过添加NaOH结合润磨预处理工艺,增大 矿试验及应用.烧结球团,2014,39(1):28) 颗粒表面能和表面活性,焙烧过程反应生成Na2O和] Jiang S. WenY c.DusH,ca. Industrial experiments and a- 矿物中的Ⅴ、T、Si、A等元素氧化物结合生成低熔点 plication of high titanium pellet in blast furnaces. Res iron Steel 化合物,有利于再结晶的扩散迁移,使T富集在 2012,40(3):14 (蒋胜,文永才,杜斯宏,等.高炉配加高钛型球团矿的工业 Fe2TroO3中并促进钛赤铁矿晶粒长大,使得预热时间缩 试验及应用.钢铁研究,2012,40(3):14) 短至16min,球团强度提高至每个2141N,从而强化高 1] Jiang S, Wen Y C, He Q. Application of high titanium content 钛球团焙烧 pellet for blast furnace of Pangang. Iron Steel, 2012, 47(1):9 (蒋胜,文永才,何群.高钛型球团在攀钢高炉的应用.钢 铁,2012,47(1):9) D] Tan Q Y, Chen B, Zhang Y S, et al. Characteristics and current [8] Sha LL, Zhao Y G, Zeng Y F, et al. High Titanium Blast Fu situation of comprehensive utilization of vanadium titano-magnetite Preparing Method: Chin es in Panxi region. Multipurpose Util Miner Resour, 2011 tent,200810304188.3.2009-01-14 (6):6 (沙立林,赵一刚,曾永福,等.高钛护炉球团矿及其制备方 (谭其尤,陈波,张裕书,等.攀西地区钒钛磁铁矿资源特点 法:中国专利,2008103041883.2009-01-14) 与综合回收利用现状.矿产综合利用,2011(6):6) 9] Li C D, Chen Y L. Study on high titania type blast furnace lining 2] Nayak P K, Das D, Chintalapudi S N, et al. Quantitative mul- protection pellet induration process. Sintering Pelletizing, 2010 35(6):12 and their iron mineral characterization by Fe Mossbauer spectros- (李从德,陈有垒。高钛型护炉球团矿焙烧工艺研究.烧结球工程科学学报，第 38 卷，第 7 期 板钛矿中 TiO2 质量分数低于位置 4． 因此，NaOH 能够 促近 Ti 富集在 Fe2TiO5 中，使得钛赤铁矿固溶体外部 主晶 Fe2O3 含量更高，减弱了钛赤铁矿外部 Fe2TiO5 的 包裹而阻隔晶体间的相互黏结，从而加强 Fe2O3 主晶 的长大并相互形成连晶，强化固结［3，19--21］． 表 6 焙烧球中主要矿物扫描能谱结果 Table 6 EDS result of main minerals in roasted pellets 元素 位置 1 位置 2 位置 3 位置 4 位置 5 质量分 数/% 摩尔分 数/% 质量分 数/% 摩尔分 数/% 质量分 数/% 摩尔分 数/% 质量分 数/% 摩尔分 数/% 质量分 数/% 摩尔分 数/% TiO2 10. 71 18. 27 27. 26 40. 71 2. 91 5. 47 37. 87 52. 29 3. 14 2. 64 Fe2O3 83. 68 71. 44 66. 74 49. 86 92. 03 86. 55 54. 60 37. 71 5. 10 2. 09 Na2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 55 0. 59 MgO 1. 60 5. 41 1. 27 3. 77 0. 51 1. 90 1. 10 3. 02 1. 45 2. 42 Al2O3 3. 19 4. 26 3. 03 3. 55 2. 52 3. 71 5. 44 5. 89 15. 01 9. 89 SiO2 0 0 0. 75 1. 49 0. 41 1. 03 0. 41 0. 74 62. 27 69. 65 CaO 0 0 0 0 0 0 0 0 9. 14 10. 95 V2O5 0. 83 0. 62 0. 95 0. 62 1. 62 1. 34 0. 58 0. 35 2. 09 0. 77 4 结论 ( 1) 通过研究高钛球团预热焙烧特性发现，在预 热温度875 ℃、焙烧温度1250 ℃的条件下，延长预热时 间能有 效 增 加 高 钛 球 团 的 强 度． TiO2 质量 分 数 由 10% 增加到 21% ，所需的预热时间由 12 min 延长至 26 min 以上，但焙烧球强度仍由每个 2486 N 降低至 1728 N，表明 TiO2 质量分数的提高显著延长了预热时间，降 低了球团强度． ( 2) 高钛球团氧化速度慢，21% TiO2 的球团在预 热 26 min 时，才能达到与 10% TiO2 的球团预热 12 min 时的氧化程度，且焙烧球中钛赤铁矿固溶体难以形成 连晶，使得焙烧球固结强度降低． ( 3) 通过添加 NaOH 结合润磨预处理工艺，增大 颗粒表面能和表面活性，焙烧过程反应生成 Na2O 和 矿物中的 V、Ti、Si、Al 等元素氧化物结合生成低熔点 化合 物，有 利 于 再 结 晶 的 扩 散 迁 移，使 Ti 富 集 在 Fe2TiO5 中并促进钛赤铁矿晶粒长大，使得预热时间缩 短至 16 min，球团强度提高至每个 2141 N，从而强化高 钛球团焙烧． 参 考 文 献 ［1］ Tan Q Y，Chen B，Zhang Y S，et al． Characteristics and current situation of comprehensive utilization of vanadium titano-magnetite resources in Panxi region． Multipurpose Util Miner Ｒesour，2011 ( 6) : 6 ( 谭其尤，陈波，张裕书，等． 攀西地区钒钛磁铁矿资源特点 与综合回收利用现状． 矿产综合利用，2011( 6) : 6) ［2］ Nayak P K，Das D，Chintalapudi S N，et al． Quantitative mul￾tielemental analysis of titaniferous magnetites by PIXE，EDXＲF， and their iron mineral characterization by 57 Fe Mssbauer spectros￾copy． J Ｒadioanal Nucl Chem，2002，254( 2) : 351 ［3］ Guo Y F． Study on Strengthening of Solid-State Ｒeduction and Comprehensive Utilization of Vanadiferous Titanomagnetite［Disser￾tation］． Changsha: Central South University，2007 ( 郭宇峰． 钒钛磁铁矿固态还原强化及综合利用研究［学位论 文］． 长沙: 中南大学，2007) ［4］ Zhang J L，Yang G Q，Guo H W，et al． Microstructure change of V--Ti magnetite concentrate pellets during reduction． J Univ Sci Technol Beijing，2013，35( 1) : 41 ( 张建良，杨广庆，国宏伟，等． 含钒钛铁矿球团还原过程中 微观结构变化． 北京科技大学学报，2013，35( 1) : 41) ［5］ Han K F，Wang X A，Wang L Z，et al． Experiment and applica￾tion of Jisteel shaft furnace in production of high-titania pellet． Sintering Pelletizing，2014，39( 1) : 28 ( 韩克峰，王新安，王良周，等． 济钢竖炉生产高氧化钛球团 矿试验及应用． 烧结球团，2014，39( 1) : 28) ［6］ Jiang S，Wen Y C，Du S H，et al． Industrial experiments and ap￾plication of high titanium pellet in blast furnaces． Ｒes Iron Steel， 2012，40( 3) : 14 ( 蒋胜，文永才，杜斯宏，等． 高炉配加高钛型球团矿的工业 试验及应用． 钢铁研究，2012，40( 3) : 14) ［7］ Jiang S，Wen Y C，He Q． Application of high titanium content pellet for blast furnace of Pangang． Iron Steel，2012，47( 1) : 9 ( 蒋胜，文永才，何群． 高钛型球团在攀钢高炉的应用． 钢 铁，2012，47( 1) : 9) ［8］ Sha L L，Zhao Y G，Zeng Y F，et al． High Titanium Blast Fur￾nace Lining Protection Pellets and Its Preparing Method: China Pa￾tent，200810304188． 3． 2009--01--14 ( 沙立林，赵一刚，曾永福，等． 高钛护炉球团矿及其制备方 法: 中国专利，200810304188． 3． 2009--01--14) ［9］ Li C D，Chen Y L． Study on high titania type blast furnace lining protection pellet induration process． Sintering Pelletizing，2010， 35( 6) : 12 ( 李从德，陈有垒． 高钛型护炉球团矿焙烧工艺研究． 烧结球 · 829 ·