Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền quặng vê viên

Trong ngành công nghiệp luyện gang thép, chất lượng của nguyên liệu đầu vào đóng vai trò then chốt, đặc biệt là đối với quặng sắt sử dụng trong lò cao. Quặng vê viên là một giải pháp hiệu quả để khắc phục hạn chế về kích thước hạt mịn của quặng nguyên khai, vốn gây ra các vấn đề về thông khí và vận hành lò. Quá trình vê viên không chỉ giúp tăng kích cỡ hạt mà còn nâng cao các tính chất luyện kim quan trọng, đặc biệt là độ bền của viên quặng khi vận chuyển và nung. Mặc dù có nhiều nghiên cứu về vê viên quặng sắt, nhưng ảnh hưởng cụ thể của nhiệt độ nung đến cấu trúc và độ bền của viên quặng chín vẫn chưa được làm rõ đầy đủ. Nghiên cứu này nhằm mục đích làm sáng tỏ quy luật này, cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong công nghiệp luyện kim.

Các nhà khoa học, kỹ sư, nghiên cứu sinh và sinh viên trong lĩnh vực luyện kim, khai thác khoáng sản và công nghiệp gang thép.

Nghiên cứu này giải quyết thách thức về kích thước hạt của quặng sắt trong quá trình luyện gang lò cao, nơi quặng vê viên đóng vai trò thiết yếu để đảm bảo thông khí và vận hành hiệu quả. Mục tiêu chính là khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến cấu trúc khoáng vật và độ bền cơ học của viên quặng, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc vê viên mẫu quặng sắt hematit mịn, sau đó sấy khô và nung trong lò giếng với các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Các viên quặng sau nung được phân tích thành phần khoáng vật và cấu trúc, đồng thời đánh giá độ bền nén. Kết quả chỉ ra rằng độ bền của quặng vê viên tăng lên đáng kể khi nhiệt độ nung được nâng cao. Cụ thể, tại nhiệt độ nung tối ưu 1250°C và thời gian nung 15 phút, viên quặng đạt độ bền nén ấn tượng 2330,6 N/viên. Ở điều kiện này, cấu trúc viên quặng trở nên đặc xít, với thành phần khoáng vật chủ yếu là Fe2O3 và hàm lượng Fe3O4 thấp. Những phát hiện này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy luật biến đổi vật lý và hóa học của quặng sắt trong quá trình nung mà còn mang lại giá trị ứng dụng cao. Việc xác định được điều kiện nung tối ưu giúp nâng cao chất lượng viên quặng, giảm chi phí sản xuất, và cải thiện hiệu quả tổng thể của chu trình luyện gang thép. Đây là cơ sở quan trọng cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu trong việc phát triển công nghệ vê viên tiên tiến hơn.