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钡钛磁铁矿内配碳球团压力成型工艺及其质量研究

作　者: 李宏
导　师: 杨绍利
学　校: 西华大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 钒钛磁铁矿内配碳球团压力成型裂纹受力分析
分类号: TF55
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

攀枝花钒钛资源虽然很丰富，但攀枝花钒钛磁铁矿的综合利用率却很低。钒钛磁铁矿内配碳球团性能不仅对还原、炼铁的产质量、能耗和生产工艺造成重大的影响，而且对钒钛磁铁矿的综合利用率也有很大的影响。目前，钒钛磁铁矿内配碳球团压球过程中存在一些常见的问题，如在压球过程中球团不能从模具中脱模、球团产生裂纹、球团成球率低、球团落下强度低、球团抗压强度低、球团低温粉化率高等。因此，为了解决这些问题，本文重点从力学角度研究了球团脱模条件、裂纹成因方面的质量问题，并从工艺上进行了改进，提高了球团的质量，对钒钛磁铁矿内配碳球团生产起到了指导和借鉴作用。通过理论分析，得出球团能否顺利脱模主要取决于设备的机械性能。球团脱模的最佳条件为：同时，设计了一套压球模具并算出了球团脱模角的表达式。脱模角的大小由混合物料对模具的摩擦系数决定，其关系为：球团裂纹产生是因为钒钛磁铁矿混合物料颗粒之间从未形成连接所致或者钒钛磁铁矿混合物料颗粒之间连接断裂所致。本文对球团表面、球缺连结处、球团内部三部分进行受力分析，从工艺上进行改进，以攀枝花钒钛铁精矿为原料，用实验的方式进行验证。结果表明，粘结剂用量为5%，水分含量7%，钒钛铁精矿矿粉粒度-200目占70%，压强为10MPa时，球团表面无裂纹产生，生球落下强度为15次/球，生球抗压强度为71.4N/球。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 钒钛磁铁矿资源概况  8-10
  1.2 钒钛磁铁矿综合利用研究状况  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺  12-13
  1.4 钒钛磁铁矿内配碳球团  13-16
    1.4.1 钒钛磁铁矿内配碳球团概述  13-14
    1.4.2 钒钛磁铁矿内配碳球团工艺及影响其质量的因素  14-15
    1.4.3 钒钛磁铁矿内配碳球团压力成型工艺中存在的问题  15-16
  1.5 本文主要研究内容  16
  1.6 本文创新点  16-18
2 球团压力成型的基础理论  18-24
  2.1 铁矿粉压力成型基本原理  18-19
  2.2 球团压力成型工艺主要设备  19
  2.3 钒钛磁铁矿内配碳球团压力成型工艺基本原理  19-22
  2.4 钒钛磁铁矿内配碳球团压力成型工艺流程简介  22-23
  2.5 本章小结  23-24
3 内配碳球团压力成型及脱模过程受力分析  24-40
  3.1 钒钛磁铁矿内配碳球团压球过程受力分析  25-28
  3.2 内配碳球团脱模的力学条件分析  28-34
    3.2.1 磁性力可以忽略时球团的脱模条件  29-33
    3.2.2 磁性力不可忽略时球团的脱模条件  33-34
  3.3 预埋热电偶型压球模具的设计  34-39
    3.3.1 压球模具设计方案  34-35
    3.3.2 压球模具脱模角的计算  35-39
  3.4 本章小结  39-40
4 钒钛磁铁矿内配碳球团裂纹成因分析及解决措施  40-60
  4.1 球团产生裂纹和不产生裂纹的现象描述  40-41
  4.2 球团裂纹成因分析  41-46
    4.2.1 球团表面受力分析  41-43
    4.2.2 球团连结处受力分析  43-45
    4.2.3 球团内部受力分析  45-46
  4.3 防止和避免球团裂纹的工艺措施  46-48
    4.3.1 对设备进行改进  46-47
    4.3.2 对工艺进行改进  47-48
  4.4 实验研究  48-58
    4.4.1 实验目的  48
    4.4.2 实验原料  48-49
    4.4.3 实验方法  49-50
    4.4.4 实验步骤  50-52
    4.4.5 实验结果分析  52-58
  4.5 本章小结  58-60
5、结论及建议  60-61
参考文献  61-63
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  63-64
致谢  64-65

钡钛磁铁矿内配碳球团压力成型工艺及其质量研究

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