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| 壓塊及團(tuán)塊的性質(zhì) |
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鞏義市三誼重工機(jī)械制造廠http://www.caizhucers.cn降低海綿鐵吸濕和氧化敏感度的較有效方法之一是將其熱壓成塊。前面講通，普羅費(fèi)爾法海綿鐵是在熱態(tài)下出爐，所以可將其一部分或全部馬上熱壓成塊。
這樣一來(lái)可以形成致密的海綿鐵，從而能消除運(yùn)輸、貯存和裝卸中的機(jī)械應(yīng)力、氧化作甩和發(fā)熱所造成的麻煩。
j一轉(zhuǎn)運(yùn)料楷}2一受料槽l
3-螺旋式格料機(jī)l 4-壓班
機(jī)I 5一分離囂；B一冷卻水’
7一振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)I 8-運(yùn)精機(jī)
在壓塊時(shí)，把海綿鐵從轉(zhuǎn)運(yùn)料槽卸入受料槽，再用螺旋 給料機(jī)送人壓塊機(jī)。壓塊機(jī)的生產(chǎn)能力是25噸／小時(shí)，輥徑 是914毫米，其壓力達(dá)360萬(wàn) 牛頓。在試驗(yàn)過(guò)程中，總共將五萬(wàn)五千噸用礦石和球團(tuán)制成的海綿鐵壓成團(tuán)抉。從壓塊機(jī)出來(lái)的團(tuán)塊連成一長(zhǎng)條，進(jìn)入分離器后各團(tuán)塊互相分離。然后團(tuán)塊落到振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)上，用水冷卻至80-120℃。然而即使冷卻至420'C，在隨后的料堆貯存時(shí)，也未發(fā)現(xiàn)金屬化率降低。團(tuán)塊的檢驗(yàn)表明，壓實(shí)主要是靠消除晶粒間的氣孔而實(shí)現(xiàn)的。但是圈塊的平均殘余孔隙度和各個(gè)晶粒的孔隙崖約相差0Wo，硬度也是如此。這證明，晶粒仍有間隙。在拋光的試樣上也能看到這些間隙。從整個(gè)來(lái)看，團(tuán)塊的殘留孔隙約為20qo，并且氣孔均勻分布于團(tuán)塊的體積內(nèi)，表面的氣孔較少。在單個(gè)團(tuán)塊尺寸為95×58×25毫米的情況下，岡塊的密度增大i5 8克／厘米3。
不久前一座用醬羅費(fèi)爾法生產(chǎn)海綿鐵的爐子在巴西COSIGUA廠投產(chǎn)，其生產(chǎn)能力為36萬(wàn)噸／年，該廠也裝備7能力為舳噸／小時(shí)的熱壓團(tuán)塊裝置( 77-79]．團(tuán)塊是以噴水法冷卻的。團(tuán)塊具有下列物理和化學(xué)性質(zhì)，粒度95×55×30毫米，表觀密度4.9-5．日克／厘米3，孔隙度19-29070，堆比蓖2.8-3.0噸／米5．金屬化率89.8_95.9qro，全Fe90.6-96.2q,;Sioz1 0～3 0%;Co.3-1 .6qo; So.0030.008crv0.
主要以氫氣作氣體還原荊的法奧法用礦粉制得的金屬化產(chǎn)品通常也要熱壓成塊[ 80]。在雙輥壓力機(jī)上摧成的團(tuán)塊尺寸為89×57×25毫米，重量為500-980克，表現(xiàn)密度為5 8克／厘米8，堆比重為3 2噸／米3，孔隙度為15-20ql0，這就是說(shuō)，這種團(tuán)塊比普羅費(fèi)爾法團(tuán)塊更致密些。這種團(tuán)塊在加拿大露天料場(chǎng)存放三個(gè)月，沒(méi)引起金屬化畢明顯損失，料堆表層的金屬化率比原值(92a/o)降低了7-8%，在深。．8米的料層降低了j．5_4a/0，在更深一些的料層實(shí)際上沒(méi)有變化。經(jīng)海洋從加拿大將IOOO噸團(tuán)塊運(yùn)往歐洲，金屬化率從9/．559b下降至90黜師[81]。
有時(shí)并不是所有制出的海綿鐵都要壓塊，只是那些冷態(tài)粉礦才壓成團(tuán)壓。例如米德雷克斯法海綿鐵冷卻至50'e烈后，篩出小于3.3毫米的粉礦（一般只有7%左右），然后加粘結(jié)劑和鈍化荊將這些粉礦與生產(chǎn)球團(tuán)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵一起壓成塊（82. 83]。團(tuán)塊的尺寸是45×35×13毫米，含全Fe87qo，含金屬Fe80qo，l含C2%，含Po．05%，含So．OI臨。
壓塊法還用于壓制以各種方法制得的粉狀海綿鐵（見(jiàn)美國(guó)專利，№3278293．如68年，英國(guó)專利，№108。74R，1976年）。
壓塊通常是在o.e-i．5千兆帕的壓力下進(jìn)行的，為提高團(tuán)塊的抗腐蝕強(qiáng)度，在粉礦中一般添加。．25-5．。%各種鈍化劑，可用的鈍化荊有堿金屬和堿土金屬瞬氧化物，氧氧化
物及其鹽美。團(tuán)塊表面可以捺上各種化合物的俺護(hù)層，如t碳酸鈉，氫氧化鈣、偏硅酸鈉，鍺酸鹽或亞硝酸鈉等。
有幾還提出其他一些方法，抑制用粉狀海鳙鐵壓成的團(tuán)塊的氧化趨勢(shì)。在1.4 _4 2兆帕壓力下，用H2和CO在流態(tài)化睞低溫(370-600'C)下還原細(xì)磨精礦而制得的海綿鐵，經(jīng)壓塊后，在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)加熱至780-1200'C，保溫?cái)?shù)分鐘，然后在中性氣氛中冷卻至室溫（美國(guó)專利，№974273，1981年）。
團(tuán)塊經(jīng)這樣處理后，就不再發(fā)生自燃了。也采用另一種方法，團(tuán)塊在水中冷卻io-eo秒，使溫度hK450-s90降至110- 165℃（美國(guó)專利，№2975088，198j年）。
對(duì)奧油豪森廠普羅費(fèi)爾試驗(yàn)裝置制得團(tuán)塊的性質(zhì)研究得較充分。
用塊度為8 3 -20 4毫米按礦制得海綿鐵，再壓成釀塊，髓后分離和水冷，海綿鐵和團(tuán)塊7q篩析值如下，枉_詛毫米海綿鋟，% 團(tuán)塊．自然，壓力越均勻，制得團(tuán)塊的性質(zhì)就越均衡，其抗碎強(qiáng)度也就越高，此外，團(tuán)塊的性質(zhì)還取決于原海綿鐵的性質(zhì)。
為比較評(píng)價(jià)壓塊和來(lái)壓塊挎締鐵的大氣符蝕趨勢(shì)，在200天期間在這兩種海綿鐵料堆表面和深。．53K處取了試樣，進(jìn)行了觀察。在這一期向，空氣的平均溫度是12.6'C，其相對(duì)濕度是75. Sqo，降雨量是70毫米／月。所得結(jié)果列于圖9。可以看出，團(tuán)塊料堆表面金屬化翠的損失大大低于未制塊海綿鐵料堆表面的損失。這兩種料堆D．4-0.5米深處金屬化率損失值相近。存放200天后，高三米的團(tuán)塊料堆金屬化率平均損失2．j和，而末壓塊海綿鐵是r鈾。當(dāng)料堆更高一些時(shí)，****值將更低，不過(guò)其比例關(guān)系是固定的。在前述條件下，團(tuán)塊的濕度達(dá)到70 3和。
為評(píng)價(jià)團(tuán)塊的可燃性，把一個(gè)加熱至IOOO℃的金屬鑄塊一次放在料堆表面，另一次放在料堆內(nèi)部。與鑄塊直接接觸一小時(shí)的團(tuán)塊料層加熱至400'C，然后緩慢下降到初始溫度。
在距鑄塊表面0 3米處只加熱到大約50℃。團(tuán)塊未發(fā)生燃燒，不管是從外觀來(lái)看，還是從化學(xué)分析來(lái)看，均未發(fā)現(xiàn)氧化現(xiàn)象。 在另一試驗(yàn)過(guò)程中，將部分團(tuán)塊料堆用火焰頃棺加熱，圃塊也來(lái)發(fā)生燃燒。因此判明，團(tuán)塊對(duì)著火不敏感。
在海綿鐵的運(yùn)輸和裝卸過(guò)程中， 主要產(chǎn)生兩種不同應(yīng)力I
I．在向料倉(cāng)，船艙裝料和向料堆卸料時(shí)產(chǎn)生的破壞應(yīng)力I
2．在用抓斗吊車，電鏟，振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備裝卸時(shí)產(chǎn)生的破壞、擠壓和摩擦的綜合應(yīng)力。
破壞應(yīng)力主要舍招致碎塊的產(chǎn)生，而采用相應(yīng)裝卸技術(shù)和裝卸工藝能把這種應(yīng)力減少到較低限度。
此外，產(chǎn)生的海綿鐵碎塊不影響其運(yùn)輸或下一步加工處理。研磨所產(chǎn)生的粉末是十麻煩得多的問(wèn)題。就下列運(yùn)輸流程，運(yùn)送一萬(wàn)噸未壓成塊的海綿鐵進(jìn)行了試驗(yàn)t鐵路車皮——河船——海船——運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)——料倉(cāng)。在這種條件下，得到了下列有關(guān)海綿鐵篩析成分變化的結(jié)果。
拄級(jí)，毫米<1 <3 .15<8 <8 <12 <15
含量%
裝運(yùn)前 0 6 0.92.6 8.1 67 95
貯存后 2.5 r．5 14.4 25.6 76.8 98
在上述運(yùn)輸過(guò)程及號(hào)之有關(guān)的裝卸操作中，細(xì)粒級(jí)的含量提高了，其中粉礦(-！毫米)D\o．6提高到2.5q0.顯而易見(jiàn)，產(chǎn)生的金屬化粉末易于氧化，并且對(duì)各種油漆涂層有很大的破壞作用。
雖然對(duì)海綿鐵團(tuán)塊未進(jìn)行類似的工業(yè)試驗(yàn)，但試驗(yàn)室研究和小規(guī)模試驗(yàn)證明了壓塊會(huì)大大減小晦綿鐵磨損趨勢(shì)的推斷。
在試驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，曾利崩標(biāo)準(zhǔn)曲轉(zhuǎn)杖試驗(yàn)諸，轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)璉是25轉(zhuǎn)／分，200轉(zhuǎn)后取樣。
在一種情況F．往轉(zhuǎn)鼓出裝入』6公斤由塊可制得的粒照大于IO毫米的海綿鐵，彳f另-種情況裝了/o}k斤粒霞大于40毫米的團(tuán)塊。
式驗(yàn)后大于6.3蕾糖和小于0 j毫米粒級(jí)的未制塊�？s鐵含量分別為90．。%和3.02，衙閉塊的笫一值提高州93.5%，第=十值降低到D．9啦。
為評(píng)價(jià)匝塊在接近弭實(shí)條件下的應(yīng)力阻力，rT iF嚷淼廠接下列溉程試驗(yàn)了250噸聊塊：將團(tuán)塊由車皮經(jīng)車崩從大約8米的商宦卸入料倉(cāng)，蟶過(guò)由三個(gè)振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)組
成鮑較蕊，分別以。。、j．s和j米的落差轉(zhuǎn)送到篩分站（彳：過(guò)篩），從2 0米高處落到皮帶運(yùn)輸機(jī)上；D\7米高處卸到****斟倉(cāng)，然后用皮帶運(yùn)輸機(jī)：以4 5米的落差卸入火車皮。這樣循環(huán)重復(fù)進(jìn)行/O次。已經(jīng)查明，海綿鐵經(jīng)過(guò)例3次循環(huán)就模擬了裝卸數(shù)次∞長(zhǎng)期運(yùn)輸中所產(chǎn)生的麻力，為進(jìn)行比較，對(duì)未制塊的海綿鐵進(jìn)行了篩析(晃表8)。
從裹d可以看出，在束壓頭海綿蛺中細(xì)柱級(jí)含量變化箍田甚至8十循環(huán)后也還處于分析的精度范圍之內(nèi)。同時(shí)察覺(jué)刊，目前壓塊工藝還不能算是較佳的。
在裝卸和運(yùn)輸團(tuán)塊時(shí)， 實(shí)際上不禱要采用任何防護(hù)措施，也沒(méi)有必要在貯存時(shí)用帆布遮蓋；而且其昕占體積只是束壓塊海綿體積的ao嚼，因?yàn)閳F(tuán)塊的堆比重比米壓塊海綿鐵高50弼。
壓塊法的優(yōu)點(diǎn)是t有了壓塊手段，用塊礦代替球團(tuán)來(lái)生產(chǎn)金屬化料容易實(shí)現(xiàn)。從經(jīng)濟(jì)上看，用塊礦生產(chǎn)金屬化料越來(lái)越令人感興趣。但是塊礦在金屬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)牲料，而如上述，壓塊法實(shí)際上能完全消除細(xì)粒料。
但是壓塊會(huì)使海綿鐵的成本提高，顯然，在其一定的使用條件下壓塊法將是有效的。這種新型金屬化料妁進(jìn)一步試驗(yàn)及其運(yùn)輸，貯存和加工經(jīng)驗(yàn)的積累，會(huì)使應(yīng)用條件顯得更清楚。
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