许玲等:高钛球团焙烧行为及其强化技术 925 2.3高钛球团焙烧固结行为 (预热温度875℃,预热时间14min,焙烧温度1250℃ 虽然21%TO2的球团在预热26min时能达到与焙烧时间14min)的显微结构,以及不同预热时间条件 10%TO2球团预热12min时相当的氧化度和预热球下焙烧球(TO2质量分数21%,预热温度875℃,焙烧 强度,但焙烧球强度仍有较大差异.为了进一步查明温度1250℃,焙烧时间14mn)的显微结构,结果如图 影响其焙烧固结的原因,研究了不同TO2含量焙烧球7和图8所示 A一钛磁铁矿;B一钛赤铁矿;C一钛铁矿;D—一硅酸盐渣相;P一孔洞 图7不同TO2质量分数的焙烧球显微结构.(a)10%To2:(b)15%TiO2;(c)21%TiO2 Fig 7 Microstructures of roasted pellets with different TiO, contents: (a)10% TiO2: ( b)15% TiO2: (e)21% TiO2 钛磁铁矿;B一钛赤铁矿;C一钛铁矿:D一硅酸盐渣相;P一孔洞 图8不同预热时间焙烧球显微结构.(a)l8min;(b)22min;(c)26min structures of roasted pellets preheated for different times: (a)18 min;(b)22 min: (c)26 min 由图7和图8可知:(1)在相同的热工制度条件度降低,仅通过调整热工制度难以满足生产要求.为 下,球团TiO2质量分数由10%增加至21%时,结晶程缩短预热时间、提高球团强度、降低高钛球团生产难 度变差,10%TO2球团主要以钛赤铁矿为主,残余少度,需对其氧化焙烧过程进行强化 量未氧化完全的钛磁铁矿,钛赤铁矿再结晶程度较好,3.1NaOH添加剂对高钛球团强度的影响 形成的晶体粒度较大,孔洞较少,连晶程度较好,因而 为使NaOH与含钛原料充分混匀,在润磨水分 焙烧球强度较高;而21%TiO2球团中钛赤铁矿连晶6%及时间6mn条件下,对添加NaOH的混合料进行 程度差,形成的孔洞较大,且球团还存在不少未氧化的润磨处理,研究在预热温度875℃、预热时间16min、焙 钛磁铁矿和钛铁矿,只是在其边缘生成了晶体粒度较烧温度1250℃及焙烧时间14min的条件下,NaOH添 小的钛赤铁矿,使得焙烧球强度低.(2)在TiO2质量加量对21%TO2球团焙烧球强度的影响结果如图9 分数21%条件下,随着预热时间延长,焙烧球内部孔所示.随着NaOH添加量的增加,焙烧球强度提高,当 洞减少,钛赤铁矿晶粒变大,结晶程度逐渐变好;当预添加0.1%NaOH时,焙烧球强度从每个1513N提高 热时间增加到26min时,球团形成片状钛赤铁矿晶粒,到2141N 但相比10%TiO2的球团,其依然未能形成连晶,导致 在TiO2质量分数21%、预热温度875℃、焙烧温 焙烧球强度低 度1250℃和焙烧时间14min的条件下,研究单独添加 3NaOH添加剂强化高钛球团焙烧技术 NaOH、单独润磨预处理以及两种措施结合对高钛球团 焙烧球强度的影响,结果如表5所示.与基准相比,经 随TiO2含量的提高,球团氧化难度加大,固结强过润磨预处理焙烧球强度有较大改善,预热时间由陈许玲等: 高钛球团焙烧行为及其强化技术 2. 3 高钛球团焙烧固结行为 虽然 21% TiO2 的球团在预热 26 min 时能达到与 10% TiO2 球团预热 12 min 时相当的氧化度和预热球 强度，但焙烧球强度仍有较大差异． 为了进一步查明 影响其焙烧固结的原因，研究了不同 TiO2 含量焙烧球 ( 预热温度 875 ℃，预热时间 14 min，焙烧温度 1250 ℃， 焙烧时间 14 min) 的显微结构，以及不同预热时间条件 下焙烧球( TiO2 质量分数 21% ，预热温度 875 ℃，焙烧 温度 1250 ℃，焙烧时间 14 min) 的显微结构，结果如图 7 和图 8 所示． A—钛磁铁矿; B—钛赤铁矿; C—钛铁矿; D—硅酸盐渣相; P—孔洞 图 7 不同 TiO2 质量分数的焙烧球显微结构 . ( a) 10% TiO2 ; ( b) 15% TiO2 ; ( c) 21% TiO2 Fig． 7 Microstructures of roasted pellets with different TiO2 contents: ( a) 10% TiO2 ; ( b) 15% TiO2 ; ( c) 21% TiO2 A—钛磁铁矿; B—钛赤铁矿; C—钛铁矿; D—硅酸盐渣相; P—孔洞 图 8 不同预热时间焙烧球显微结构 . ( a) 18 min; ( b) 22 min; ( c) 26 min Fig． 8 Microstructures of roasted pellets preheated for different times: ( a) 18 min; ( b) 22 min; ( c) 26 min 由图 7 和图 8 可知: ( 1) 在相同的热工制度条件 下，球团 TiO2 质量分数由 10% 增加至 21% 时，结晶程 度变差，10% TiO2 球团主要以钛赤铁矿为主，残余少 量未氧化完全的钛磁铁矿，钛赤铁矿再结晶程度较好， 形成的晶体粒度较大，孔洞较少，连晶程度较好，因而 焙烧球强度较高; 而 21% TiO2 球团中钛赤铁矿连晶 程度差，形成的孔洞较大，且球团还存在不少未氧化的 钛磁铁矿和钛铁矿，只是在其边缘生成了晶体粒度较 小的钛赤铁矿，使得焙烧球强度低． ( 2) 在 TiO2 质量 分数 21% 条件下，随着预热时间延长，焙烧球内部孔 洞减少，钛赤铁矿晶粒变大，结晶程度逐渐变好; 当预 热时间增加到 26 min 时，球团形成片状钛赤铁矿晶粒， 但相比 10% TiO2 的球团，其依然未能形成连晶，导致 焙烧球强度低． 3 NaOH 添加剂强化高钛球团焙烧技术 随 TiO2 含量的提高，球团氧化难度加大，固结强 度降低，仅通过调整热工制度难以满足生产要求． 为 缩短预热时间、提高球团强度、降低高钛球团生产难 度，需对其氧化焙烧过程进行强化． 3. 1 NaOH 添加剂对高钛球团强度的影响 为使 NaOH 与 含 钛 原 料 充 分 混 匀，在 润 磨 水 分 6% 及时间 6 min 条件下，对添加 NaOH 的混合料进行 润磨处理，研究在预热温度875 ℃、预热时间16 min、焙 烧温度 1250 ℃及焙烧时间 14 min 的条件下，NaOH 添 加量对 21% TiO2 球团焙烧球强度的影响，结果如图 9 所示． 随着 NaOH 添加量的增加，焙烧球强度提高，当 添加 0. 1% NaOH 时，焙烧球强度从每个 1513 N 提高 到 2141 N． 在 TiO2 质量分数 21% 、预热温度 875 ℃、焙烧温 度 1250 ℃和焙烧时间 14 min 的条件下，研究单独添加 NaOH、单独润磨预处理以及两种措施结合对高钛球团 焙烧球强度的影响，结果如表 5 所示． 与基准相比，经 过润磨预处理焙烧球强度有较大改善，预热时间由 · 529 ·