钢铁研究学报

作者：文小平¹, 谢路奔¹, 刘百祥¹, 杨永斌², 王林², 杨忠玉²

单位：1.湖南华菱湘潭钢铁有限公司,湖南湘潭411101;；2.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083

关键词：球团矿,高压辊磨,优化配矿,氧化固结,铁精矿,低碳高炉炉料

基金：中国宝武低碳冶金创新基金资助项目(BWLCF202301);国家自然科学基金资助项目(52504324)

铁矿球团矿生产属于高能耗、高排放工业过程,其节能减排是钢铁行业实现“双碳”目标的关键环节。本研究旨在通过高压辊磨预处理与优化配矿的协同作用,在降低球团矿焙烧温度的同时保障产品质量,为钢铁行业绿色转型提供技术支撑。研究采用实验室系统试验方法:首先利用压强为14 MPa的高压辊磨机对6种铁精矿进行预处理,分析该过程对原料粒度、比表面积及成球性能的影响;随后通过圆盘造球机制备生球,并在卧式管状电炉中模拟预热与焙烧过程,探究不同工艺参数对球团强度的作用规律;最后结合扫描电子显微镜分析球团矿的微观结构变化,揭示协同强化机制。研究结果表明,高压辊磨可显著改善铁精矿物理性能,经2次辊磨处理后,混合矿中5 mm粒级数量占比可提升至75.45%,有效增强颗粒表面活性,强化再结晶界面反应,进而提高球团矿强度;同时,2次高压辊磨可将球团焙烧温度由1 200 ℃大幅降至1 110 ℃。在此基础上,通过优化配矿进一步强化球团固结效果,在最优配矿比例(A矿质量分数为5%、C矿质量分数为11%、D矿质量分数为7%)下,球团矿最低焙烧温度可进一步降至1 080 ℃,且抗压强度达到3 189 N/P,远超 2 500 N/P的工业标准。微观分析显示,高压辊磨与优化配矿的协同作用,显著强化了赤铁矿的再结晶与连晶程度,减少了球团内部孔隙和裂纹,大幅提升了结构致密性。本研究明确了高压辊磨与配矿优化的协同机制,并通过实验室数据量化了其对焙烧温度降低与球团强度提升的双重优化效果。

来源：2026年第2期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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