鋼廠要求的球團熱穩(wěn)定性是指球團礦在受熱過程中保持其物理性能和化學(xué)性能相對穩(wěn)定，不發(fā)生明顯破裂、粉化、軟化或熔化等現(xiàn)象的能力，以下是具體介紹：

表現(xiàn)方面

· 尺寸與形狀穩(wěn)定性：球團在高溫下能維持其原有尺寸和形狀，不會因熱應(yīng)力等因素而出現(xiàn)明顯的膨脹、收縮、變形或破碎。例如在高爐煉鐵過程中，若球團熱穩(wěn)定性差，可能會在爐內(nèi)高溫區(qū)域破裂成小塊或粉末，影響爐內(nèi)料柱的透氣性和爐況順行。

· 強度穩(wěn)定性：球團在高溫環(huán)境下能保持一定的機械強度，不發(fā)生強度急劇下降的情況。強度足夠才能承受高爐內(nèi)上部爐料的壓力以及煤氣上升等帶來的作用力，防止球團在運輸、裝爐及冶煉過程中因碰撞、擠壓而破碎。

· 化學(xué)穩(wěn)定性：球團的化學(xué)成分在高溫下保持穩(wěn)定，不發(fā)生過度的氧化、還原、分解等化學(xué)反應(yīng)，以免影響球團的性能和后續(xù)的煉鐵工藝。比如某些球團中的鐵氧化物在高溫下應(yīng)按照預(yù)期的反應(yīng)路徑進行還原，而不是出現(xiàn)異常反應(yīng)導(dǎo)致球團性能改變。

重要性

· 保證高爐透氣性：熱穩(wěn)定性好的球團能在高爐內(nèi)保持完整，使?fàn)t料之間保持合理的空隙，讓煤氣能夠均勻、順暢地通過料柱，實現(xiàn)良好的氣固傳質(zhì)和傳熱過程，有利于提高高爐的生產(chǎn)效率和煤氣利用率。

· 維持高爐操作穩(wěn)定：穩(wěn)定的球團能使高爐內(nèi)的料流和溫度分布更加均勻，減少因球團破裂、粉化等引起的爐況波動，降低爐墻侵蝕、管道行程等異常情況的發(fā)生概率，保障高爐的穩(wěn)定運行，延**爐的使用壽命。

· 提高煉鐵質(zhì)量和產(chǎn)量：球團熱穩(wěn)定性良好，可確保其在高爐內(nèi)按預(yù)定的反應(yīng)機制進行還原等反應(yīng)，使鐵的還原過程更加順利和**，有助于提高鐵水的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低能耗和生產(chǎn)成本。

影響因素

· 原料特性：礦粉的種類、粒度分布、化學(xué)成分等會影響球團熱穩(wěn)定性。如礦粉中含有的雜質(zhì)、水分等，若含量過高，可能會在加熱過程中產(chǎn)生不良影響。

· 粘結(jié)劑使用：粘結(jié)劑的種類、用量及性能對球團熱穩(wěn)定性至關(guān)重要。合適的粘結(jié)劑能在球團顆粒間形成牢固的結(jié)合，提高球團的熱穩(wěn)定性；反之，粘結(jié)劑選擇不當(dāng)或用量不足，球團在高溫下易出現(xiàn)破裂等問題。

· 生產(chǎn)工藝：包括造球工藝、干燥工藝、焙燒工藝等。例如，焙燒溫度和時間控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致球團焙燒不充分或過燒，影響球團的晶體結(jié)構(gòu)和強度，進而降低熱穩(wěn)定性。

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· 球團礦熱穩(wěn)定性的檢測方法主要有以下幾種：

· 高溫爐加熱法

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· 操作步驟：取一定量具有代表性的球團礦試樣，一般為 1kg 左右。將試樣放入帶蓋的耐高溫鐵盒等容器中，然后將鐵盒放入高溫爐內(nèi)。將爐內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度，如 850℃，并保持一段時間，通常為 15min 左右。達到規(guī)定時間后，取出鐵盒并冷卻。冷卻后，用規(guī)定尺寸的套篩，如 13mm 和 1mm 的套篩，對球團礦進行篩分，來回篩動一定次數(shù)，如 30 次。

· 結(jié)果判定：稱量篩上大于 13mm 部分的質(zhì)量、篩下小于 1mm 部分的質(zhì)量以及篩上 1-13mm 部分的質(zhì)量。將大于 13mm 部分所占的質(zhì)量百分數(shù)作為球團礦熱穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，小于 1mm 部分所占的質(zhì)量百分數(shù)作為輔助指標(biāo)。若大于 13mm 部分的質(zhì)量百分數(shù)越高，說明球團礦的熱穩(wěn)定性越好；反之，若小于 1mm 部分的質(zhì)量百分數(shù)較高，則表明球團礦在受熱過程中容易破裂、粉化，熱穩(wěn)定性較差。

· 熱重分析法

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· 操作步驟：選取適量的球團礦樣品，放入熱重分析儀的樣品池中。設(shè)定程序，讓樣品在一定的升溫速率下，從室溫開始逐漸升溫至較高溫度，例如從室溫升至 1000℃甚至更高，同時在特定的氣氛環(huán)境下，如氧化性氣氛、還原性氣氛或惰性氣氛等進行加熱。在升溫過程中，熱重分析儀會連續(xù)記錄樣品的質(zhì)量變化情況。

· 結(jié)果判定：根據(jù)熱重曲線，分析球團礦在不同溫度階段的質(zhì)量變化。如果在某個溫度區(qū)間內(nèi)，質(zhì)量急劇下降，說明球團礦在此溫度下發(fā)生了明顯的分解、氧化或還原等反應(yīng)，可能導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)**，熱穩(wěn)定性不佳；若質(zhì)量變化較為平穩(wěn)，沒有明顯的失重臺階，則表明球團礦在該溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好。還可以通過熱重曲線確定球團礦的熱分解溫度、起始失重溫度等關(guān)鍵參數(shù)，以此來評估其熱穩(wěn)定性。

· 差示掃描量熱法

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· 操作步驟：將球團礦樣品與參比物（如氧化鋁等）分別放入差示掃描量熱儀的兩個樣品池中。以一定的升溫速率對樣品和參比物同時進行加熱，通常升溫速率在 5-20℃/min 之間。在加熱過程中，差示掃描量熱儀會測量樣品與參比物之間的熱流差，并將其轉(zhuǎn)換為熱量變化信號記錄下來。

· 結(jié)果判定：根據(jù)差示掃描量熱曲線，分析球團礦的熱特性。如果曲線上出現(xiàn)明顯的吸熱或放熱峰，說明球團礦在相應(yīng)溫度下發(fā)生了相變、化學(xué)反應(yīng)等過程，這可能會對其熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。例如，出現(xiàn)較大的吸熱峰可能表示球團礦發(fā)生了分解反應(yīng)，此時其熱穩(wěn)定性可能較差；若曲線較為平滑，沒有明顯的峰出現(xiàn)，則說明球團礦在該溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性相對較好。可以通過差示掃描量熱曲線確定球團礦的相變溫度、熱焓變化等參數(shù)，進一步評估其熱穩(wěn)定性。

· 熱模擬試驗法

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· 操作步驟：利用熱模擬試驗機等設(shè)備，模擬球團礦在高爐等實際生產(chǎn)中的受熱過程。將球團礦試樣放入熱模擬試驗機的加熱腔中，按照設(shè)定的溫度 - 時間曲線進行加熱，例如模擬高爐內(nèi)的升溫速率和溫度分布情況，可能會在不同階段達到不同的高溫，如 1000-1500℃等。同時，還可以根據(jù)需要控制試驗氣氛，如模擬高爐內(nèi)的還原性氣氛等。在加熱過程中，實時監(jiān)測球團礦的尺寸變化、變形情況、強度變化等物理性能參數(shù)。

· 結(jié)果判定：根據(jù)試驗過程中球團礦的物理性能變化情況來評估其熱穩(wěn)定性。如果球團礦在加熱過程中尺寸變化不大，沒有出現(xiàn)明顯的膨脹、收縮或變形，且強度保持在一定水平，說明其熱穩(wěn)定性良好；反之，若球團礦出現(xiàn)了較大的尺寸變化、嚴重變形甚至破裂，或者強度急劇下降，則表明其熱穩(wěn)定性較差。