热压含碳球团的进行还原粉化和还原膨胀实验研究

热压含碳球团是将具有一定热塑性的煤粉和含铁粉料加热到一定的温度在热状态下再压块，利用煤的黏结性将铁矿粉结成块，最终得到块状的热压含碳球团。冷态冶金性能主要是指其冷态强度，包括抗压强度和落下强度。热压含碳球团的冷态强度主要与配煤量、配煤粒度、热压强度、热压时间等因素有关。炼铁原料的高温冶金性能主要包括还原粉化性能、还原膨胀性能、还原冷却后强度、还原性能、高温抗压强度、软熔滴落性能等。好的炼铁原料其还原性能好，还原粉化程度低，还原膨胀率小，高温抗压强度和还原后冷却强度较高，且具有良好的软熔滴落性能，使得在冶炼过程中高炉透气性好，焦比降低，生产率高。
　　在实验室条件下，对热压含碳球团的进行还原粉化和还原膨胀实验研究，研究发现：相比较于普通烧结矿和球团矿的还原粉化性能而言（普通烧结矿的RDI+3.15为70%~80%，氧化球团的RDI+3.15为90%左右），热压含碳球团的还原粉化性能好，还原膨胀率低于2%；与普通氧化球团相比（RSI约为10%以上），还原膨胀程度极低，这是由于热压含碳球团在还原过程中内部碳的还原以及挥发分的挥发使其具有较高的孔隙率，因而还原膨胀指数小；热压含碳球团还原膨胀后的抗压强度分别为692N/个和684N/个，远高于日本钢铁行业对球团矿还原冷却后的规定强度（即250N/个）。进一步从还原性能来看，热压含碳球团在CO气氛中，较氧化球团其还原性能好、还原速率快，这主要是由于其在压制过程中，内部细小的铁氧化物颗粒和碳粉紧密接触，反应过程中分子扩散阻力下降而反应面积增加，使得热压含碳球团具有良好的还原动力学条件。
　　高温抗压强度能更好的体现炉料在高温还原状态下抵抗压碎破裂的能力，高温强度高，炉料透气性好，更有利于高炉操作顺行。
　　针对高温强度的研究结果显示，当还原温度超过700℃时，热压含碳球团的抗压强度明显优于氧化球团的抗压强度，最低时的高温抗压强度高于450N/个，而氧化球团的高温抗压强度约为200N/个。若用相对强度来表示，则随着还原的进行，热压含碳球团的抗压强度变化明显小于氧化球团。
　　高炉炉料配加热压含碳球团软熔滴落性能的研究结果显示，随着热压含碳球团配比的增加可以使综合炉料的软熔带温度区间变窄，软熔带位置下降，明显改善炉料的透气性能。但研究结果显示，综合炉料中热压含碳球团的配比存在一个合理的范围，一般认为这一比例不宜超过40%。
　　对高炉使用热压含碳球团的数学模拟研究结果显示，随着热压含碳球团配比的增加，生铁产量增加而渣量减少，焦比大大降低，整体的还原剂消耗呈下降趋势，数据显示当热压含碳球团配比由0增加到30%时，与常规操作相比，热空区的温度下降了约200℃，焦比降低112.5kg/吨铁(29.2%)，总还原剂降低20kg/吨铁(3.8%)，这就为实现低温、低碳高炉炼铁成为可能。

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