冷固結球團，即冷壓塊，是指通過添加適合的粘結劑，採用強力壓球機將粉礦壓塊，經過一定時間養生產生具有足夠強度的球團。壓塊和養生都是在常溫下進行的，是套用普遍的造塊工藝。
基本介紹
- 中文名：冷固結球團
- 外文名：cold bound pellet
- 原料：精礦粉、粘結劑等
- 工藝特點：流程短、投資少等
- 套用：錳鐵和鉻鐵等生產
- 學科：冶金學
簡述,機理,套用,
簡述
典型的冷固結球團工藝有冷壓球團塊、碳酸化球團、蒸汽養生球團等多種方法。冷固結球團使用的原料有：精礦粉、篩下的粉礦、回收粉塵和粘結劑。在滿足球團強度的前提下也可以向球團中添加含碳原料，使用含碳球團有助於改善電爐冶煉，增加生產能力。
冷固結球團法是在常溫下藉助於粘結劑的物理——化學變化對礦粉進行固結的球團工藝。常用的冷固結球團的固結方法有水硬性固結法、熱液固結法和碳酸化固結法。生球無需經過高溫焙燒，固結溫度在常溫到250℃區間。在固化中礦石顆粒仍然保持原來的特性，未出現結構變化。
與粉礦燒結工藝相比，冷固結球團工藝具有流程短、投資少、運行費用低的優點；其缺點主要是高溫強度差、冶煉指標不及高溫固結工藝。
影響冷同結球團強度的主要因素有：粉礦粒度分加、粘結劑的種類和數緊、成球條件、球團同結方式、養生時問和乾燥程度。在這幾個因素中粉礦粒度分布影響最大。
機理
冷固結球團的關鍵是採用了新型的複合粘結劑。這種粘結劑是按一定比例配製的有機物與無機物的混合體。有機物是起粘結作用的主要成分；無機添加劑除起粘結作用外，其主要功能是還原催化作用和改善球團的抗熱衝擊性能。
粘結劑中的有機成分是一種可溶於水的高分子膠體。其分子是由許多極小的球形微粒連線起來的線狀長鏈結構，各微粒表面帶負電荷。溶於水中各長鏈互相交叉串連，結成網狀，向四面八方延伸，組成與葡萄串相似的團聚體，具有很大的比表面積和很強的吸附能力。
套用
在某些產品冶煉中球團工藝顯示出廠不可替代的優越性。採用磨細的粉料壓制球團會在相當程度上改善還原條件。在一步法冶煉矽鉻合金中使用以消石灰為粘結劑的鉻礦球團可以得到很好的指標；以含碳鋁礬土球團可以在電爐中實現連續穩定冶煉矽鋁合金。
與燒結工藝、焙燒球團工藝相比，冷固結球團工藝的特點是流程相對簡單、設備投資低。在20世紀80～90年代冷固結球團得到廣泛推廣套用。由於在產品質量特性方面冷固結球團與燒結、焙燒工藝仍有很大差距，近年來在大宗鐵合會生產上套用較少。
通常冷固結球團礦占入爐礦石比例為50%～60%，當強度提高到50kg/cm3以上時球團礦的比例可以提高到70%～75%。瑞典和南非的一些電爐使用冷壓球團比例達100%，仍然取得較好的冶煉效果。
添加含碳原料的球團對改進電爐冶煉操作有顯著作用。球團中配入適量還原劑會在一定程度上降低爐料中配碳量的比例，降低爐料的導電性，提高電爐操作電阻。在高碳鉻鐵和矽錳合金生產中套用含碳球團可以降低冶金焦、矽石等原料的消耗，提高電爐生產率。含碳球團在錳鐵冶煉中反映出較好的活性。
在球團配料中添加煤作為還原劑。在高溫焙燒中煤發生焦化，形成了含焦球團，煤中的揮發分則是氣態還原劑。在球團升溫過程中揮發分發生熱解，產牛活性度很高的熱解碳；錳氧化物則被揮發分中的氫氣和CO還原。
