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    球團膨潤土生產與使用

    2017/3/20

      一、 球團土生產:球團土主要使用在鐵粉冶煉上,作為粘結劑使用,其目的是將散狀鐵粉制成可以冶煉的球形狀物料,這樣在鐵粉制球及冶煉時,對于作為粘結劑的球團土,就需要控制部分指標,以滿足工藝要求。膨潤土生產廠家在生產時,根據客戶的指標要求,對原礦物料進行混配,并加入能夠提高產品某些性能的添加劑(主要是工業碳酸鈉),生產出符合要求的產品?蛻舾鶕约旱墓に,一般都需要控制下述指標:(1)蒙脫石含量即吸蘭量;(2)膠質價;(3)膨脹容;(4)水分;(5)粒度;(6)吸水率。

      二、 測試項目說明:

     。1) 蒙脫石含量膨潤土的主要成份是蒙脫石,也就是說蒙脫石的多少代表著膨潤土原礦的有效成分的高低,F在的測試手段還不能直接檢測蒙脫石,只能用其它方法間接求得蒙脫石的多少。由于蒙脫石能夠吸附亞甲基蘭而其它粘土礦物不能吸附亞甲基蘭,所以可以用膨潤土吸附亞甲基蘭的量的多少來間接求得蒙脫石的含量。這樣就需要測試膨潤土的吸蘭量。通過研究,吸蘭量與蒙脫石之間有一定的關系,初二者之間的系數是0.442,隨著科學技術的發展,現在確定二者之間的關系系數是2.084。具體使用哪個系數,在下面客戶使用時河南遠征再作進一步說明。

     。2) 膠質價與膨脹容膨潤土吸水后有一定的粘度,同時膨潤土在接觸一定的電解質溶液時也產生一定的粘度,所以客戶在處理鐵粉時要求膨潤土產品要有一定的粘度。

     。3) 水分保持膨潤土產品的粘度。

     。4) 粒度膨潤土產品的粒度影響著鐵粉制成球后球的強度與表面光潔度。

     。5) 吸水率保障球的強度。

      三、 客戶使用過程中的一些說明:

      客戶對產品性能指標的要求客戶在鐵粉制球過程中,由于使用不同的工藝,所要求的產品性能也不同。

     。1) 蒙脫石含量一般來說,蒙脫石含量的測試只是一個程序化的要求,它對冶煉工藝沒有明顯的作用。所以有的客戶不要求膨潤土產品的蒙脫石含量。從一般人思維上來說,使用某一物質前應了解這一物質的主要成份的多少,而作為起到粘結作用的膨潤土,其主要成份是蒙脫石,而蒙脫石的含量多少并不能代表生產過程中的粘結力的高低,膨潤土粘結力的高低是由膠質價和膨脹容來決定的。在上世紀五六十年代,德國鑄造業在使用膨潤土時,確定蒙脫石與吸蘭量的換算系數為0.442,即吸蘭量除以0.442后的數值為膨潤土的蒙脫石量。之后隨著科學技術的發展,發現0.442這個系數并不能很準確地表達二者之間的關系,為此對這一系數進行了修正,系數修正值為2.084,即吸蘭量乘以2.084后的數值為膨潤土的蒙脫石量,這樣才較為準確地體現了二者之間的關系。這兩個系數的確定,同時也造成了蒙脫石數值的差異。例如:吸蘭量為38.0時,按0.442換算蒙脫石為85.97%,按2.084換算蒙脫石為79.19%,二者之間相差了6.78%。中國的很多企業都在使用德國技術進行生產,所以要求蒙脫石這一指標也比較多,在各行業都已確定2.084為換算系數的情況下,中國的各鑄造企業依然在沿用0.442這個系數。所以當有客戶要求蒙脫石這一指標時,就要知道蒙脫石這一結果是由哪個系數換算的。

     。2) 落下次數冶煉廠家在冶煉鐵精粉之前,需要對由鐵精粉制成的球進行試驗。這個試驗主要是考察制成的球下落幾次后才能破碎,來確定生產工藝的適宜性。一般來說,廠家要求在0.5m高度下,球下落后破碎的次數在5次甚至是7次以上。當制成的球達不到這一要求時,說明在制球工藝中,所加入的添加劑和其它的如鐵精粉的細度達不到要求。具體到膨潤土上就是膨潤土的粘結力不夠,也就是說膨潤土的膠質價和膨脹容沒在達到該生產工藝所要求的產品指標。如果膨潤土已達到要求,那么就有可能是鐵精粉的細度不夠,或者是制球時所加入的水分不是佳水分狀態。一般來說,在制球時膨潤土的加入量應控制在1.0-3.0%之間,這主要取決于膨潤土的粘結能力。為了提高膨潤土產品的粘結力,膨潤土生產廠家普遍采用加入堿來實現其粘結性能。隨著技術的提高,廠家在使用膨潤土產品時要求其粘結力性能也有所增加。這樣膨潤土生產廠家不得不提高堿的加入量來提高膨潤土的粘結能力。這樣在制成的膨潤土產品中,并不是所有的堿都已參與了膨潤土的性能轉換,有大部分的堿沒有真正參與到轉換中來,而是游離在膨潤土產品。由于工業碳酸鈉屬于強堿,對鐵粉的冶煉有著很大的負作用,需要加入其它酸性物質來進行中和并造渣,給冶煉過程增加了額外的負擔,造成生產的浪費和不必要的不可預知的困難。所以現在的廠家已經認識到了這一點,開始控制膨潤土產品的粘結力。主要是控制膨潤土產品中膠質價的值的范圍。其所要求的膨潤土的膠質價的指標在其所要求的范圍內就是合格產品,否則就是不合格產品。

     。3) 球的光滑度廠家在制成球后,有時也觀察球的表面光滑度。有的表面光滑,有地表面粗糙,這主要是粒度問題。這里即有膨潤土的粒度問題,也有鐵精粉的粒度問題,只要解決了這兩個粒度,該問題也就解決了。

     。4) 吸水率膨潤土產品的吸水率,在制球上也反映了膨潤土的粘結性能。吸水率高,粘結力高。根據不同的工藝條件,不同的生產廠家有不同的吸水率的要求。廠家一般要求膨潤土產品的吸水率都是20min的吸水率,這是因為廠家要求在快的時間內能夠充分發揮膨潤土的粘結作用。

     。5) 爆裂溫度鐵粉制球后,要對其進行冶煉,F在的冶煉廠家在冶煉時主要是使用回轉窯和豎爐兩種冶煉工藝。在冶煉過程中,由于爐內的溫度較高,而冶煉的過程時間較長,這就要求在冶煉過程中,球子要具有較高的爆裂溫度;剞D窯一般為300多度,豎爐一般為450-550多度。如果球子的爆裂溫度較低,那么在冶煉過程中,球子提前爆裂成碎塊,造成爐內堵塞,空氣不流通,不利于鐵粉的冶煉。所以廠家在確認爆裂溫度時,根據工藝的不同,一般都確定一個轉鼓指數,也就是球子的抗碎(指球子破裂)、抗磨指數(指球子成小碎塊):其中要求其抗碎指數要大于85%,抗碎指數要大于15%。這個性能指標與膨潤土的品質沒有直接的關系,如果有也就是膨潤土的粘結力的問題。

     。6) 耐火度耐火度指的是物質從固態變為液態進而轉變為軟熔態時的臨界溫度。也就是說鐵粉在由鐵剛轉變為鐵水時還沒有進行鐵與渣分離時的溫度。這個指標與膨潤土的質量無關。

     。7) 燒失量燒失量指的是物質在1000℃高溫下灼燒1h后物質的損失量。作為冶煉用的膨潤土,由于其各項指標較低,在600℃左右時就已成為死土,再也起不到相應的作用,所以在生產使用時應該不存在燒失這一問題,F在有的廠家有燒失量這一指標,由于沒有與廠家溝通上,不知道這一指標的具體特性。

     。8) 抗壓強度廠家在制成球后,一般要對球進行抗壓試驗,以檢驗球子的抗壓性。不同的廠家,不同的工藝有不同的標準。它的單位為kgf/個,也就是每一個球能夠承受多大的千克力的壓力。在試驗時一般取10-20個球進行試驗,后平均求得球子的抗壓強度值。這個指標與膨潤土基本無關,若有也是膨潤土的粘結力問題。

     。9) 還原性能鐵粉在冶煉時,有一個還原性能指標,也就是說在冶煉時,由于爐內要加入白云石、螢石、焦炭等輔助冶煉的物質,這樣在爐內就形成一定的還原氣氛,廠家就需要控制這種爐內環境,以解決冶煉后鐵塊中的氧化亞鐵的問題。這一指標與膨潤土質量沒有關系。

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