钢厂要求的球团热稳定性是指球团矿在受热过程中保持其物理性能和化学性能相对稳定，不发生明显破裂、粉化、软化或熔化等现象的能力，以下是具体介绍：
· 尺寸与形状稳定性：球团在高温下能维持其原有尺寸和形状，不会因热应力等因素而出现明显的膨胀、收缩、变形或破碎。例如在高炉炼铁过程中，若球团热稳定性差，可能会在炉内高温区域破裂成小块或粉末，影响炉内料柱的透气性和炉况顺行。
· 强度稳定性：球团在高温环境下能保持一定的机械强度，不发生强度急剧下降的情况。强度足够才能承受高炉内上部炉料的压力以及煤气上升等带来的作用力，防止球团在运输、装炉及冶炼过程中因碰撞、挤压而破碎。
· 化学稳定性：球团的化学成分在高温下保持稳定，不发生过度的氧化、还原、分解等化学反应，以免影响球团的性能和后续的炼铁工艺。比如某些球团中的铁氧化物在高温下应按照预期的反应路径进行还原，而不是出现异常反应导致球团性能改变。
· 保证高炉透气性：热稳定性好的球团能在高炉内保持完整，使炉料之间保持合理的空隙，让煤气能够均匀、顺畅地通过料柱，实现良好的气固传质和传热过程，有利于提高高炉的生产效率和煤气利用率。
· 维持高炉操作稳定：稳定的球团能使高炉内的料流和温度分布更加均匀，减少因球团破裂、粉化等引起的炉况波动，降低炉墙侵蚀、管道行程等异常情况的发生概率，保障高炉的稳定运行，延**炉的使用寿命。
· 提高炼铁质量和产量：球团热稳定性良好，可确保其在高炉内按预定的反应机制进行还原等反应，使铁的还原过程更加顺利和**，有助于提高铁水的质量和产量，降低能耗和生产成本。
· 原料特性：矿粉的种类、粒度分布、化学成分等会影响球团热稳定性。如矿粉中含有的杂质、水分等，若含量过高，可能会在加热过程中产生不良影响。
· 粘结剂使用：粘结剂的种类、用量及性能对球团热稳定性至关重要。合适的粘结剂能在球团颗粒间形成牢固的结合，提高球团的热稳定性；反之，粘结剂选择不当或用量不足，球团在高温下易出现破裂等问题。
· 生产工艺：包括造球工艺、干燥工艺、焙烧工艺等。例如，焙烧温度和时间控制不当，可能导致球团焙烧不充分或过烧，影响球团的晶体结构和强度，进而降低热稳定性。
·
· 球团矿热稳定性的检测方法主要有以下几种：
· 高温炉加热法
·
· 操作步骤：取一定量具有代表性的球团矿试样，一般为 1kg 左右。将试样放入带盖的耐高温铁盒等容器中，然后将铁盒放入高温炉内。将炉内温度升至设定温度，如 850℃，并保持一段时间，通常为 15min 左右。达到规定时间后，取出铁盒并冷却。冷却后，用规定尺寸的套筛，如 13mm 和 1mm 的套筛，对球团矿进行筛分，来回筛动一定次数，如 30 次。
· 结果判定：称量筛上大于 13mm 部分的质量、筛下小于 1mm 部分的质量以及筛上 1-13mm 部分的质量。将大于 13mm 部分所占的质量百分数作为球团矿热稳定性的主要指标，小于 1mm 部分所占的质量百分数作为辅助指标。若大于 13mm 部分的质量百分数越高，说明球团矿的热稳定性越好；反之，若小于 1mm 部分的质量百分数较高，则表明球团矿在受热过程中容易破裂、粉化，热稳定性较差。
· 热重分析法
·
· 操作步骤：选取适量的球团矿样品，放入热重分析仪的样品池中。设定程序，让样品在一定的升温速率下，从室温开始逐渐升温至较高温度，例如从室温升至 1000℃甚至更高，同时在特定的气氛环境下，如氧化性气氛、还原性气氛或惰性气氛等进行加热。在升温过程中，热重分析仪会连续记录样品的质量变化情况。
· 结果判定：根据热重曲线，分析球团矿在不同温度阶段的质量变化。如果在某个温度区间内，质量急剧下降，说明球团矿在此温度下发生了明显的分解、氧化或还原等反应，可能导致其结构**，热稳定性不佳；若质量变化较为平稳，没有明显的失重台阶，则表明球团矿在该温度范围内热稳定性较好。还可以通过热重曲线确定球团矿的热分解温度、起始失重温度等关键参数，以此来评估其热稳定性。
· 差示扫描量热法
·
· 操作步骤：将球团矿样品与参比物（如氧化铝等）分别放入差示扫描量热仪的两个样品池中。以一定的升温速率对样品和参比物同时进行加热，通常升温速率在 5-20℃/min 之间。在加热过程中，差示扫描量热仪会测量样品与参比物之间的热流差，并将其转换为热量变化信号记录下来。
· 结果判定：根据差示扫描量热曲线，分析球团矿的热特性。如果曲线上出现明显的吸热或放热峰，说明球团矿在相应温度下发生了相变、化学反应等过程，这可能会对其热稳定性产生影响。例如，出现较大的吸热峰可能表示球团矿发生了分解反应，此时其热稳定性可能较差；若曲线较为平滑，没有明显的峰出现，则说明球团矿在该温度范围内热稳定性相对较好。可以通过差示扫描量热曲线确定球团矿的相变温度、热焓变化等参数，进一步评估其热稳定性。
· 热模拟试验法
·
· 操作步骤：利用热模拟试验机等设备，模拟球团矿在高炉等实际生产中的受热过程。将球团矿试样放入热模拟试验机的加热腔中，按照设定的温度 - 时间曲线进行加热，例如模拟高炉内的升温速率和温度分布情况，可能会在不同阶段达到不同的高温，如 1000-1500℃等。同时，还可以根据需要控制试验气氛，如模拟高炉内的还原性气氛等。在加热过程中，实时监测球团矿的尺寸变化、变形情况、强度变化等物理性能参数。
· 结果判定：根据试验过程中球团矿的物理性能变化情况来评估其热稳定性。如果球团矿在加热过程中尺寸变化不大，没有出现明显的膨胀、收缩或变形，且强度保持在一定水平，说明其热稳定性良好；反之，若球团矿出现了较大的尺寸变化、严重变形甚至破裂，或者强度急剧下降，则表明其热稳定性较差。
当前位置>
