당밀 첨가는 일메나이트 환원 공정에서 유기 바인더로서 중요한 기계적 기능을 수행합니다. 천연 점탄성을 이용하여 느슨한 광물 분말, 석탄, 소다회를 단단하고 응집된 형태로 접착합니다. 이 과정은 건조, 취급 및 환원의 초기 단계에 필요한 구조적 강도를 가진 "녹색" 펠릿을 만드는 데 필수적입니다.
당밀은 소결 전에 시약을 밀접하게 접촉시키는 중요한 접착제 역할을 합니다. 조기 부스러짐을 방지함으로써 고온 제련으로 전환되는 동안 환원 공정이 균일하고 효율적으로 유지되도록 합니다.
접착 메커니즘
점탄성 특성
당밀은 단순한 충전재가 아니라 활성 점탄성제입니다.
일메나이트와 석탄 입자 사이를 흐르며 표면을 적신 후 고체화됩니다.
이 특성은 불규칙한 입자 사이의 간극을 연결하여 브리켓 전체에 걸쳐 연속적인 접착 네트워크를 형성할 수 있게 합니다.
필름 형성 능력
실험실 프레스에서 압축하는 동안 당밀은 필름 형성 특성을 나타냅니다.
광물, 석탄, 소다회 등 구성 분말을 코팅하는 얇고 내구성 있는 층을 만듭니다.
이 필름은 자연적인 접착력이 없는 재료를 단단히 결합하는 주요 "접착제" 역할을 합니다.
환원 공정에서의 운영상의 이점
녹색 강도 향상
당밀 첨가의 즉각적인 결과는 상당한 녹색 강도를 생성하는 것입니다.
이는 펠릿이 압착 직후 및 건조 단계 동안의 물리적 무결성을 의미합니다.
이 바인더가 없으면 브리켓은 금형에서 배출되거나 용광로로 운반되는 동안 부서질 가능성이 높습니다.
고온 무결성
당밀은 초기 고온 제련 단계 동안 브리켓의 모양을 유지합니다.
이는 일메나이트의 화학적 환원에 광석과 환원제(석탄) 간의 지속적인 접촉이 필요하기 때문에 중요합니다.
조기 파편화를 방지함으로써 당밀은 반응이 잘 진행될 때까지 시약이 올바른 화학량론적 비율로 유지되도록 합니다.
밀도 및 손실 방지
프레스와 함께 바인더를 사용하면 장입물의 적재 밀도가 크게 증가합니다.
응집된 브리켓은 미세 분말이 용광로 안에서 날아가거나 휘발되는 것을 최소화합니다.
이러한 안정화는 최종 제품의 화학적 조성에 대한 더 정확한 제어를 가능하게 합니다.
장단점 이해
당밀은 효과적이지만 특정 제한 사항이 있는 유기 바인더이므로 고려해야 합니다.
열 분해
당밀은 주로 저온에서 중온에서 강도를 제공합니다.
유기 물질로서 용광로 온도가 상승함에 따라 결국 연소되거나 분해됩니다.
따라서 고온 소결 메커니즘이 작동할 때까지 간극을 효과적으로 연결하며, 영구적인 구조 부품은 아닙니다.
다공성에 미치는 영향
이상적으로 바인더는 재료를 완전히 밀봉하지 않고 함께 고정합니다.
그러나 필름 형성 바인더를 과도하게 사용하면 이론적으로 브리켓의 가스 투과성에 영향을 미칠 수 있습니다.
물리적 강도의 필요성과 환원 가스가 장입물에 효율적으로 침투해야 하는 필요성 사이의 균형을 맞춰야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
일메나이트 환원 시험에서 당밀의 효과를 극대화하려면 특정 목표를 고려하십시오.
- 주요 초점이 재료 취급인 경우: 실험실 프레스에서 배출되고 건조기로 운반되는 기계적 응력을 견딜 수 있도록 당밀 비율이 충분히 높은지 확인하십시오.
- 주요 초점이 반응 효율인 경우: 석탄과 일메나이트가 환원 반응을 위해 밀접하게 접촉하도록 잠기도록 바인더를 추가하기 전에 혼합물의 균일성을 우선시하십시오.
궁극적으로 당밀은 느슨하고 휘발성이 있는 분말 혼합물을 안정적이고 반응 준비가 된 공급 원료로 변환하는 전략적 연결 고리입니다.
요약표:
| 기능 | 이점 | 기계적 메커니즘 |
|---|---|---|
| 접착 | 부스러짐 및 먼지 손실 방지 | 필름 형성 점탄성 특성 |
| 녹색 강도 | 내구성 있는 취급 및 운송 | 석탄과 광물 입자 사이의 간극 연결 |
| 열 무결성 | 가열 중 접촉 유지 | 소결될 때까지 화학량론적 시약 고정 |
| 압축 | 적재 밀도 증가 | 압력 하에서 분말 윤활 및 결합 |
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참고문헌
- Kuralai Akhmetova, А.К. Касымжанова. Efficiency of Soda-Technology Carbothermal Smelting of Thermoactivated Ilmenite Concentrate with Aluminosilicate Mineralization. DOI: 10.3390/min15090906
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