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烧结配加消石灰试验研究
摘要
本研究以消石灰为添加剂，探究在不同配比条件下对球团矿进行烧结，降低烧结过程中的排放量和提高烧结品质的效果。通过实验发现，在添加消石灰的情况下，可以缓解矿物中的硫、钒等元素的挥发，减少烧结过程中的气体排放。同时，消石灰的添加有效地改善了烧结品质，降低了烧结过程中的粉尘排放和烧结结构的不稳定性，提高了球团矿的冶金性能。
关键词：烧结、消石灰、球团矿
烧结作为球团矿生产中不可缺少的环节，是将球团矿在一定温度下加热烧结成为高品质铁制品的过程。在烧结过程中，球团矿中的硫、钒等元素容易挥发，产生大量的气体排放，不仅会对环境造成污染，而且会降低球团矿的品质和生产效率。为了提高球团矿的冶金性能和降低环境污染，应用消石灰作为添加剂，对球团矿进行烧结是一个值得研究的方向。
实验原料
本研究所用的原料为球团矿、焦炭、消石灰和回转窑。球团矿由满洲国工业公司供应，焦炭由沙钢集团供应，消石灰由江苏华新集团供应。各原料的成分和理化指标如表1所示。
表1 原料成分和理化指标
原料|成分（%）|理化指标
-|-|-
球团矿|Fe=，SiO2=，CaO=，MgO=，Al2O3=|粒度：-8mm
焦炭|FC=，S=，P=，灰份=，Vdaf=，St=，CRI=，CSR=|粒度：-8mm
消石灰|CaO=，MgO=，SiO2=，Fe2O3=，Al2O3=|粉度：-
实验方法
本研究共设计了四个试验条件，分别为原料不添加消石灰、消石灰加入量分别为1%、2%、3%的试验组。试验方案如表2所示。
表2 试验方案
试验组|球团矿|焦炭|消石灰
-|-|-|-
1|100%|100%|0%
2|98%|100%|2%
3|97%|100%|3%
4|96%|100%|4%
将球团矿、焦炭和消石灰按不同配比混合，放入回转窑中进行烧结。烧结的工艺条件为：煤气发生器排放的CO和H2气体进入烧结机内，使入口热环保持在700~800℃。试验过程中记录回转窑的热工参数（如烧结温度、风量、焙烧时间等）和烟气中的SO2等污染物浓度，通过SEM分析烧结样品的组织结构。每组试验重复3次，取平均值作为试验结果。
在不添加消石灰的情况下，球团矿的烧结得到了一定程度的固化，但在烧结过程中会产生大量的SO2、NOx等污染物，给环境带来严重影响。添加消石灰后，随着消石灰加入量的增加，烧结过程中SO2和NOx的排放浓度均呈现出下降趋势，且在消石灰加入量为3%的情况下，可将SO2和NOx的排放浓度降至最低，/m3。因此，可以得出结论：添加消石灰可有效降低球团矿烧结过程中SO2和NOx的排放。
对烧结后的球团矿进行微观结构分析，发现随着消石灰加入量的增加，球团矿中铁矿物的结晶度提高，显微组织呈现出 晶粒细小、结构稳定的特点，说明消石灰的添加可以改善球团矿的烧结品质。同时，在添加3%消石灰的情况下，烧结样品的粉尘排放量大幅下降，表明消石灰的添加可以降低烧结过程中的粉尘排放。
本研究表明，消石灰的添加可以有效降低球团矿在烧结过程中的污染物排放，同时可以改善烧结品质，降低粉尘排放量，提高球团矿的冶金性能。在实际生产中，应考虑消石灰的加入量和配比，以及烧结工艺条件等因素，进一步优化方案并进行实际应用。
参考文献
[1] 刘超. 消石灰对球团矿烧结性能的影响[J]. 中国矿业, 2019(11):65-68.
[2] 吕艳. 消石灰在球团矿烧结中的应用效果研究[J]. 当代冶金, 2018(11):18-21.
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