Forschung zum Ringbildungsmechanismus von Magnesium-Flussmittelpellets im Drehrohrofen

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 2397 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Eine Autorenkorrektur zu diesem Artikel wurde am 28. Februar 2023 veröffentlicht

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Die Bildung von Ringen war ein Hauptproblem bei Magnesium-Flussmittelpellets im Drehrohrofen, was die Produktionseffizienz erheblich einschränkte. Pelletpulver und Flussmittel waren die Rohstoffe des Rings. Darauf aufbauend wurden die Bindungsfestigkeit, das Schmelzverhalten und die Mikrostruktur von Pelletpulver und dessen Mischpulver mit Flussmittel untersucht. Der Einfluss der Basizität (R = CaO/SiO2) auf das Ringverhalten von Pelletpulver wurde analysiert und der Ringbildungsmechanismus von Magnesium-Flussmittelpellets aufgeklärt. Die Ergebnisse zeigten, dass saures Pelletpulver aufgrund der geringeren Bindungsfestigkeit der Briketts nicht leicht Ringe bildete. Aufgrund von Änderungen im Bindungsprozess nach dem Mischen des Flussmittels erzeugte das Magnesium-Flussmittelpelletpulver eine Ferrit- und Silikat-Flüssigphase mit niedrigerem Schmelzpunkt, was die Diffusion und Rekristallisation von Hämatit förderte und die Druckfestigkeit der Briketts erhöhte, was schließlich zur Bildung von Ringen führte. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Rösttemperatur unter 1200 °C zu halten, was eine notwendige Voraussetzung dafür ist, dass Magnesium-Flussmittelpelletpulver einen anfänglichen Ring bildet, der leicht zerstört werden kann.

Durch die beiden Maßnahmen, nämlich den energischen Abbau überschüssiger Industriekapazitäten und die Sanierung der Umwelt, stand Chinas Stahlindustrie unter dem Druck der strukturellen Anpassung und Modernisierung1, was die Eisen- und Stahlunternehmen dazu zwang, den Weg einer sauberen, effizienten und qualitativ hochwertigen Entwicklung einzuschlagen. Magnesia-Flussmittelpellets haben sich zu einem hochwertigen und effizienten Hochofenrohstoff mit hoher Qualität, geringem Energieverbrauch und Umweltschutz entwickelt2,3,4. Laut Statistik wurden im Vergleich zum Sinterprozess die Schadstoffe CO2, SO2 und NOx, die von Tonnen von Produkten im Pelletierungsprozess erzeugt werden, um 75 %, 53 % bzw. 16 % reduziert, und der Energieverbrauch im Pelletierungsprozess wurde um 11,9 % reduziert5,6 . Daher war der Pelletierungsprozess umweltfreundlicher als der Sinterprozess.

Zu den Produktionsverfahren für Pellets gehörten hauptsächlich Schachtöfen, Bandröster und Rostdrehrohröfen7,8,9. Der Rost-Drehrohrofen war mit einer Vielzahl von Brennstoffen zum Heizen kompatibel10. Darüber hinaus verfügt China über reiche Kohleressourcen, deren Produktion etwa 60 % der gesamten Pelletproduktion ausmacht11. Der Rost-Drehrohrofen-Prozess nahm in Chinas Pelletproduktion eine wichtige Stellung ein. Allerdings kann es bei der Herstellung von Pellets im Drehrohrofen leicht zu Ringen kommen. Insbesondere im Produktionsprozess von Magnesium-Flussmittelpellets bildeten sich in einem kurzen Zyklus häufig Ringe, was den Prozess der industriellen Produktion von Magnesium-Flussmittelpellets stark einschränkte.

Derzeit gibt es nur wenige Berichte über das Wachstumsverhalten und den Bildungsmechanismus des Rings, der durch mit Magnesia versetzte Pellets im Drehrohrofen gebildet wird, wobei der Schwerpunkt hauptsächlich auf der Reaktion zwischen Säurepellets, mit Flussmittel behandelten Pellets und Kohle und Kohleasche im Drehrohrofen liegt12,13. 14. Frühere Studien haben gezeigt, dass der Ring des Drehrohrofens bei der Herstellung von Pellets aus Hämatit hauptsächlich aus vorgewärmtem Pelletpulver und Kohleasche besteht 15,16. Frühere Forscher haben gezeigt, dass es für reines Pelletpulver aufgrund der unzureichenden Fe2O3-Rekristallisation im Drehrohrofen schwierig ist, den Ring zu bilden, aber Kohlenasche kann die Bindungsstärke erhöhen, was es schwierig macht, den anfänglichen Ring, der durch gemischtes Pulver gebildet wird, zu zerstören17,18 ,19. Sefidari et al. untersuchten den Einfluss der Zugabe von Biomasse zu Kohle auf die Ringbildung im Drehrohrofen und stellten den Zusammenhang zwischen dem Ringbildungstrend und der Ascheschmelzviskosität her20. Der Mechanismus der Ringbildung bei niedrigen Temperaturen besteht hauptsächlich darin, dass unverbranntes Kohlepulver Hämatit zu FeO reduziert und mit Kohleasche reagiert, um eine Silikatphase mit niedrigem Schmelzpunkt zu bilden, die bei niedrigen Temperaturen eine flüssige Phase erzeugt und die Adhäsion von Hämatitpartikeln fördert; Der Mechanismus der Ringbildung bei hohen Temperaturen besteht hauptsächlich in der Kristallisation und Diffusion von Hämatit, und die flüssige Phase spielt eine untergeordnete Rolle bei der Ringbildung17,20,21.

Aufgrund der Variabilität der Bestandteile von mit Magnesia gefluxten Pellets ist der Einfluss von mit Magnesia gefluxten Pellets auf die Ringbildung im Drehrohrofen jedoch nicht klar definiert. Daher ist es unbedingt erforderlich, den Bildungsmechanismus von mit Magnesium behandelten Pellets im Drehrohrofen zu untersuchen. In dieser Studie wurden Briketts aus magnesiumhaltigem Pelletpulver mit unterschiedlichen Komponenten hergestellt und geröstet, um ihre Bindungsstärke zu untersuchen. Gleichzeitig wurde auch der Einfluss unterschiedlicher Rösttemperaturen auf die Bindungsfestigkeit von Pelletpulver untersucht. Die Mikrostruktur, Morphologie und Zusammensetzung der Pulverbriketts wurden mittels Polarisationsmikroskop, XRD, SEM und EDS beobachtet. Die chemische Zusammensetzung und der Flüssigphasenanteil in den Pulverbriketts wurden mit der FactSage-Software22 berechnet.

Das Eisenkonzentratpulver, das Flussmittel und der Bentonit, die zur Herstellung von Pelletspulver-Rohstoffen verwendet werden, stammen von einem chinesischen Eisen- und Stahlunternehmen. Ihre chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 1 aufgeführt. Entsprechend der tatsächlichen Produktion der Pelletsanlage werden fünf Arten von Pelletspulver mit verwendet Es wurden unterschiedliche Basizitäten (R = CaO/SiO2) mit einer Basizität von 0,6, 0,8, 1,0, 1,2 bzw. 1,4, einem festen SiO2-Gehalt von 5,0 % und einem MgO-Gehalt von 2,0 % entwickelt, wie in Tabelle 2 gezeigt. PMC-Mine, Yanshan-Mine und Miaogou-Mine werden gemäß dem Verhältnis in Tabelle 2 gemischt, dann werden Dolomit und Kalkstein hinzugefügt, um die Basizität, den MgO-Gehalt und den SiO2-Gehalt des gemischten Mineralpulvers anzupassen, dann werden 0,1 % Bentonit hinzugefügt und vollständig gemischt.

Entsprechend der Produktion der Pelletanlage werden die gemischten Mineralpulver mit unterschiedlicher Basizität zu Pellets verarbeitet. Die Briketts werden in einem Rohrofen unter den Bedingungen einer Vorheiztemperatur von 950 °C für 10 Minuten und einer Rösttemperatur von 1250 °C für 10 Minuten kalziniert23,24. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden die Briketts mithilfe einer Mahlmaschine zu Pelletspulver mit einer Maschenweite von mehr als 200 Mesh verarbeitet. Diese Mahlmaschine dient zur Simulation und zum Ersatz des im Drehrohrofen erzeugten Magnesium-Pelletspulvers. Aus dem Standardsieb ist ersichtlich, dass 80 % der erhaltenen Pulver eine Partikelgröße von mehr als 200 Mesh und 20 % eine Partikelgröße von weniger als 200 Mesh haben.

Das obige Pelletpulver mit unterschiedlicher Basizität wird brikettiert, und dann werden 3 g Pelletpulver unter Verwendung einer Stahlzylinderform mit einem Innendurchmesser von 10 mm unter dem Druck von 15 MPa und in Zusammenarbeit mit einer hydraulischen Presse zu Briketts verarbeitet30. Im Allgemeinen erfolgt das Vorheizen Die Temperatur im Drehrohrofen beträgt 10 Minuten lang 950 °C und die Rösttemperatur beträgt 10 Minuten lang 1250 °C, wenn im Drehrohrofen Pellets hergestellt werden. Die Briketts werden vorgewärmt und in einem Rohrofen bei einer Vorheiztemperatur von 950 °C für 10 Minuten und einer Rösttemperatur von 1250 °C für 10 Minuten geröstet23,24. Nach dem Vorwärmen und Rösten wurden die Briketts auf Raumtemperatur abgekühlt.

Eine bestimmte Qualität von Pelletpulver wird mit einer wässrigen Dextrinlösung gemischt und ein dreieckiger Kegel entsprechend einer bestimmten Größe hergestellt. Der dreieckige Kegel wird in einen Rohrofen gegeben und in einer weichen reduzierenden Atmosphäre mit einer bestimmten Geschwindigkeit erhitzt. Mit einer Hochtemperaturkamera wurde die Verformung des dreieckigen Kegels beobachtet. Nach chinesischem Standard (GB/T 219–2008) werden vier charakteristische Schmelztemperaturen aufgezeichnet: Verformungstemperatur, Erweichungstemperatur, Halbkugeltemperatur und Fließtemperatur25.

Die Druckfestigkeit wird zur Beurteilung der Verbundfestigkeit der Briketts herangezogen. Je höher die Druckfestigkeit ist, desto leichter lässt sich das Pelletpulver im Drehrohrofen zu Ringen formen. Mit dem Druckfestigkeitsprüfer wird die Druckfestigkeit der Briketts geprüft. Wenn die Briketts gebrochen sind, wird die Festigkeit des Druckfestigkeitsmessgeräts als Druckfestigkeit der Briketts angesehen. Für jeden Test wurden drei Briketts gemessen und ihr Durchschnittswert wurde als Druckfestigkeit betrachtet. Die Verformungstemperatur, Erweichungstemperatur, Halbkugeltemperatur und Fließtemperatur von Pelletpulver mit unterschiedlichem Basizitätsgehalt wurden mit einem Schmelzpunkt- und Schmelzgeschwindigkeitsmessgerät gemessen. Je niedriger die Verformungs- und Erweichungstemperatur ist, desto höher ist der Gehalt an Material mit niedrigem Schmelzpunkt im Pelletpulver und desto mehr flüssige Phase entsteht im Pulver bei hoher Temperatur. Die Zunahme der flüssigen Phase erhöht die Bindungsstärke des Pulvers. Die Briketts ohne Risse wurden zum Polieren ausgewählt und anschließend wurde die Mineralphasenstruktur der Briketts mit dem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop Quanta 650 und dem Polarisationsmikroskop DM4500P für Forschungszwecke analysiert. Zur Analyse der Briketts mittels XRD wurde das Röntgendiffraktometer D/MAX2500PC verwendet. Zur Analyse der Mikrostruktur und Elementverteilung der Briketts wurde SEM-EDS verwendet. Die Anteile der flüssigen Phase in der Bindungsphase wurden mit der FactSage-Software26 berechnet.

Die Druckfestigkeit wurde an Briketts mit einer Basizität von 0,6, 0,8, 1,0, 1,2 und 1,4, einem SiO2- und MgO-Gehalt von 5,0 % bzw. 2,0 % untersucht, die vorgewärmt, geröstet und abgekühlt wurden. Die Versuchsergebnisse sind in Abb. 1a dargestellt.

Der Einfluss von Basizität und Rösttemperatur auf die Druckfestigkeit von Briketts.

Abbildung 1a zeigte, dass eine positive Korrelation zwischen der Druckfestigkeit der Briketts und der Basizität bestand. Die Druckfestigkeit von Säurebriketts betrug 165,4 kgF/cm2 und war damit niedriger als die Basizität von Briketts. Bei einer Basizität von 0,6 betrug die Druckfestigkeit der Briketts 726,8 kgF/cm2. Wenn die Basizität zwischen 0,6 und 1,0 lag, änderte sich die Druckfestigkeit der Briketts kaum. Wenn die Basizität 1,0 übersteigt, erhöht sich die Druckfestigkeit der Briketts. Bei einer Basizität von 1,4 betrug die Druckfestigkeit der Briketts 861,8 kgF/cm2.

Es bestand eine positive Korrelation zwischen der Druckfestigkeit des Briketts und der Basizität. Gemäß der Korrelationsanalyse in der mathematischen Statistik beträgt der Pearson-Korrelationskoeffizient (r, − 1 ~ 1) zwischen Basizität und Druckfestigkeit 0,87743, was darauf hinweist, dass eine starke Korrelation besteht zwischen Basizität und Druckfestigkeit. Einerseits veränderte das Flussmittel die Zusammensetzung des Pelletpulvers und verbesserte den Bindungsprozess des Pelletpulvers. Andererseits führte die Erhöhung der Basizität auch zu einer Erhöhung des CaO-Gehalts, sodass das überschüssige CaO in die Schlackenphase gelangte und eine flüssige Phase mit niedrigem Schmelzpunkt bildete. Diese gebildeten flüssigen Phasen würden die Rekristallisation des Hämatits fördern und die Druckfestigkeit der Briketts deutlich erhöhen, wodurch sich die Druckfestigkeit stark veränderte24,27,28,29.

Säurebriketts haben eine geringe Druckfestigkeit, ebenso wie im Drehrohrofen gebildete Ringe. Unter der Bedingung der ursprünglichen Basizität. Es war sehr leicht zu zerstören und es war schwierig, erste Ringe zu bilden, was den Ringbildungszyklus von Säurepellets im Produktionsprozess verlängerte30. Mit der Erhöhung der Basizität wurde jedoch die Druckfestigkeit des Pelletpulvers im Drehrohrofen stark verbessert und es bildete sich sehr leicht unzerbrechliche Anfangsringe. Mit der Zunahme des Pelletpulvers im Drehrohrofen verschlimmerten sich die anfänglichen Ringe allmählich, was die Bewegung und Zirkulation von Materialien und den Heißgasstrom behinderte, was zu einer Verringerung der Qualität und Produktion der mit Magnesia gefluxten Pellets führte.

Darüber hinaus zeigte Abb. 1b, dass mit einer Abnahme der Rösttemperatur die Druckfestigkeit der Briketts allmählich auf 190,1 kgF/m2 bei 1200 °C abnahm, was nahe an der von Säurebriketts lag. Daher sollte unter der Bedingung, dass die Pelletfestigkeit gewährleistet ist, die Rösttemperatur unter 1200 °C gehalten werden, was eine notwendige Voraussetzung für die Herstellung von Magnesium-Flussmittelpellets ist.

Die charakteristische Schmelztemperatur von Pelletpulver mit einer Basizität von 0,8, 1,0 und 1,2 und einem SiO2- und MgO-Gehalt von 5,0 % bzw. 2,0 % wurde mit einem Schmelzpunkt-Schmelzgeschwindigkeitsmessgerät gemessen. Die experimentellen Ergebnisse sind in Abb. 2 dargestellt.

Der Einfluss der Basizität auf die Schmelztemperatur von Briketts.

Wie in Abb. 2 dargestellt, bestand eine negative Korrelation zwischen der Verformungstemperatur und der Erweichungstemperatur der Briketts und der Basizität. Laut Fe2O3-CaO-Phasendiagramm9 nahm die Liquidustemperatur mit zunehmendem CaO-Gehalt allmählich ab, wenn w(CaO) weniger als 20 % betrug. Daher würde der CaO-Gehalt in Briketts mit zunehmender Basizität zunehmen, was die Bildung einer Mineralphase mit niedrigem Schmelzpunkt förderte und die Menge an flüssiger Phase erhöhte, was zu einer niedrigeren Verformungstemperatur und Erweichungstemperatur der Briketts führte20. Das bedeutet Mit zunehmender Basizität sinkt die Verformungstemperatur der Briketts und die Druckfestigkeit der Briketts nimmt zu. Die Bildung des Rings aus magnesiumhaltigen Pellets im Drehrohrofen wird schwerwiegender sein.

Abbildung 3 zeigt, dass die Metallphase der Briketts hauptsächlich aus einer großen Menge Hämatit und einer kleinen Menge Magnetit bestand, während die Bindungsphase hauptsächlich aus Silikat und Kalziumsilikat bestand und der Schmelzpunkt von Olivin bei 1205 °C liegt Der Schmelzpunkt von Magnesiumferrit liegt bei 1720 °C und der Schmelzpunkt von Calciumferrit bei 1226 °C31. Mit zunehmender Basizität nahmen die Ferritphase und die Silikatphase allmählich zu (wie in den Formeln 1, 2 und 3 gezeigt), und die Eisen-Olivin-Phase wandelte sich allmählich in die Calcium-Eisen-Olivin-Phase mit einem niedrigeren Schmelzpunkt um, was die Menge an erhöhte Die flüssige Phase beschleunigte die Diffusion von Hämatiten und füllte die Poren der Briketts, was zu einer größeren Druckfestigkeit der Briketts führte24,32.

XRD-Beugungsergebnisse von Beiquettes-Briketts mit unterschiedlicher Basizität.

Abbildung 4 zeigt eine dichte und gleichmäßige Mikrostrukturverteilung von Briketts mit unterschiedlichen Basizitäten sowie eine gleichmäßige Verteilung von Poren unterschiedlicher Größe und unregelmäßiger Form. Die Erzphase bestand hauptsächlich aus Hämatit und einer kleinen Menge Magnetit, Calciumferrit und Calciumeisenolivin, was die gleichen Ergebnisse der XRD-Analyse ergab.

Mineralphasenstruktur von Briketts mit unterschiedlicher Basizität, reflektiertes Licht (× 500).

Mit Änderungen in der Basizität der Briketts änderte sich der Hämatitgehalt kaum, was zu einem Anstieg des Gehalts an Calciumferrit und Calciumeisenolivin führte. Wenn die Basizität zwischen 0,8 und 1,0 lag, wurden Hämatitkristalle rekristallisiert und wuchsen, wodurch sich mit zunehmendem Calciumferritgehalt allmählich eine Schlackenphasenverfestigung bildete und die Poren aufgrund der Füllung mit Eisencalciumolivin verkleinerten28. Wenn die Basizität zwischen 1,0 und 1,2 lag, kam es zu geringen Veränderungen in den Poren und zu einer großen Fläche kontinuierlicher Kristallisation von Hämatiten. Darüber hinaus waren eine große Menge Eisen-Kalzium-Olivin und etwas Kalziumferrit zwischen Hämatitkristallen verflochten, was die Rekristallisation von Hämatiten beschleunigte und somit die Dichte der Briketts erhöhte33.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hämatit mit zunehmender Basizität rekristallisierte und wuchs, während eine große Menge Eisen-Kalzium-Olivin und etwas Kalziumferrit zwischen den Hämatitkristallen verflochten waren, was zu einer verstärkten Rekristallisation des Hämatits führte. Dies führte dazu, dass Briketts eine geringere Porosität, eine höhere Dichte und eine größere Druckfestigkeit aufwiesen, was die Ringe im Drehrohrofen dichter und unzerbrechlicher machte.

Wie in Abb. 5 gezeigt, zeigte die Elementzusammensetzung bei 3#, dass es sich bei dieser Phase um Hämatit handelte; Die Elementzusammensetzung bei 2# zeigte, dass es sich bei der Phase um Magnetit mit einer kleinen Menge Mg handelte, und Mg2+ begrenzte die Oxidation von Magnetit im Magnetitgitter, wodurch Magnetit amorph wurde und sich fast nicht um Hämatit herum verteilte; Die Elementzusammensetzung bei 1# zeigte, dass es sich bei dieser Phase um eine flüssige Phase handelte, die sich um Hämatit herum verteilte, was hauptsächlich auf die Reaktion von Hämatit mit der Silikatphase zurückzuführen war, wodurch eine große Anzahl flüssiger Ferritphasen mit niedrigem Schmelzpunkt entstand, was den Massentransfer von Fe3+ beschleunigte. verbesserte die Rekristallisationsfähigkeit von Hämatit und erhöhte die Druckfestigkeit von Briketts34. Dies zeigte auch, dass eine höhere Basizität die Druckfestigkeit der Briketts erhöhen und die Ringbildung im Drehrohrofen verstärken würde, was die Produktion von Magnesium-Flussmittelpellets behinderte.

ESD-Analyse von Briketts mit einer Basizität von 1,0, MgO 2,0 % und SiO2 5,0 %.

Abbildung 6 zeigt das Phasendiagramm des Systems CaO-Al2O3-Fe2O3-5wt%SiO2-2wt%MgO, berechnet mit FactSage 8.2. Wie in Abb. 6 dargestellt, ist die ungefähre Lagefläche der Ringe entsprechend der chemischen Zusammensetzung des Pelletpulvers im Phasendiagramm22,26 markiert. Mit zunehmender Basizität (CaO/SiO2) steigt der Gehalt an CaO. Es ist offensichtlich, dass sich die Position der Ringbindungsphase von Magnesium-Flussmittelpellets in Pfeilrichtung ändert. Bei den mit Magnesiumpellets hergestellten Proben bewegt sich der Bereich in den Bereich mit niedrigerer Temperatur. Daher entsteht beim Rösten der Agglomerate aus magnesiumhaltigen Pellets mehr flüssige Phase. Mit anderen Worten: Als die Basizität der Magnesium-Flussmittelpellets zunahm, änderte sich die Zusammensetzung der Bindungsphase im Ring erheblich.

Phasendiagramm von CaO-Al2O3-Fe2O3-5wt%SiO2-2wt%MgO (berechnet mit FactSage 8.2).

Die Veränderung der Zusammensetzung der Bindephase führt zu einem hohen Anteil der flüssigen Phase in den Ringen, was bei der Herstellung von Magnesia-Fluxpellets im Drehrohrofen zur Adhäsion zwischen den Pelletpulverpartikeln führt. Daher spielt die Basizität eine wichtige Rolle bei der Ringbildung. Mit zunehmender Basizität bildet der Ring eine höhere flüssige Phase, was zu einer schwerwiegenderen Ringbildung führt. Daher ist es notwendig, die Basizität von Magnesiumpellets zu kontrollieren, um die Ringbildung zu reduzieren.

Wie in Abb. 7 dargestellt, wurde während des Ringbildungsprozesses von Magnesium-Flussmittelpellets im Drehrohrofen Magnetit im Rost zu Hämatit oxidiert, wobei aufgrund der geringeren Druckfestigkeit der Magnesium-Flussmittelpellets etwas Hämatitpulver entstand. Bei reinem Hämatitpulver war es schwierig, bei 1250 °C einen Anfangsring mit hoher Festigkeit zu bilden. Das Vorhandensein von CaO- und MgO-Flussmitteln ermöglichte es Hämatitpulver und -flussmitteln jedoch, im Hochtemperatur-Drehrohrofen flüssige Phasen zu erzeugen, was die Diffusion und Rekristallisation von Hämatit im Drehrohrofen förderte, wodurch die Festigkeit des Anfangsrings verbessert und das Problem verschlimmert wurde Ringbildung im Drehrohrofen.

Ringbildungsmechanismus von Magnesium-Flussmittelpellets im Drehrohrofen.

Mit zunehmender Basizität erhöhte sich die Brikettdruckfestigkeit des Magnesia-Flussmittel-Pelletpulvers allmählich, wodurch sich leicht Ringe bildeten und es für Briketts aus saurem Pelletpulver aufgrund der geringeren Druckfestigkeit schwierig ist, Ringe zu bilden. Darüber hinaus sollte unter der Bedingung, dass die Pelletfestigkeit gewährleistet ist, die Rösttemperatur unter 1200 °C kontrolliert werden, was eine notwendige Voraussetzung dafür ist, dass Magnesium-Flussmittel-Pelletpulver den anfänglichen Ring bildet, der leicht zerstört werden kann.

Das Brikett aus Magnesium-Flussmittel-Pellets bestand hauptsächlich aus den Phasen Hämatit, Magnetit, Calciumferrit, Magnesiumferrit und Olivin. Mit zunehmender Basizität nahmen die Ferrit- und Olivinphase allmählich zu, und die Eisen-Olivin-Phase wurde allmählich zu einer Calcium-Eisen-Olivin-Phase mit niedrigerem Schmelzpunkt.

Die Verschlimmerung der Ringe im Drehrohrofen war hauptsächlich auf die Bildung der flüssigen Phase des Magnesiumpulvers zurückzuführen. Im Drehrohrofen gab es CaO- und MgO-Flussmittel, die durch Magnesium-Flussmittelpellets erzeugt wurden, was dazu führte, dass Hämatitpulver und Flussmittel im Hochtemperatur-Drehrohrofen flüssige Phasen erzeugten, was die Diffusion und kontinuierliche Kristallisation von Hämatit förderte und somit die Festigkeit verbesserte den anfänglichen Ring und intensivierte anschließend die Ringbildung im Drehrohrofen.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Eine Korrektur zu diesem Artikel wurde veröffentlicht: https://doi.org/10.1038/s41598-023-30320-9

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Diese Forschung wurde von der NATIONAL NATURAL SCIENCE FOUNDATION OF CHINA, Fördernummer U20A20271, finanziert; NATURAL SCIENCE FOUNDATION OF HEBEI PROVINCE, Fördernummer E2020209184; WISSENSCHAFTS- UND TECHNOLOGIEPROJEKT DER STADT TANG-SHAN, Fördernummer 20150217C; WISSENSCHAFTS- UND TECHNOLOGIEPROJEKT DER HEBEI-BILDUNGSABTEILUNG, Fördernummer ZD2021084.

Hochschule für Metallurgie und Energie, Nordchinesische Universität für Wissenschaft und Technologie, Stadt Tangshan, Provinz Hebei, China

Zongheng Guo, Tielei Tian und Yuzhu Zhang

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Formale Analyse, TLT, YZZ; Finanzierungsakquise, TLT; Recherche, Schreiben, ZHG

Korrespondenz mit Tielei Tian.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Die ursprüngliche Online-Version dieses Artikels wurde überarbeitet: Der Abschnitt „Finanzierung“ in der Originalversion dieses Artikels wurde weggelassen. Der Abschnitt „Förderung“ lautet nun: „Diese Forschung wurde finanziert von der NATIONAL NATURAL SCIENCE FOUNDATION OF CHINA, Fördernummer U20A20271; NATURAL SCIENCE FOUNDATION OF HEBEI PROVINCE, Fördernummer E2020209184; SCIENCE AND TECHNOLOGY PROJECT OF TANG-SHAN CITY, Fördernummer 20150217C; WISSENSCHAFT.“ UND TECHNOLOGIEPROJEKT DER HEBEI-BILDUNGSABTEILUNG, Fördernummer ZD2021084.“

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Nachdrucke und Genehmigungen

Guo, Z., Tian, ​​T. & Zhang, Y. Forschung zum Ringbildungsmechanismus von Magnesium-Flussmittelpellets im Drehrohrofen. Sci Rep 13, 2397 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-29440-z

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Eingegangen: 27. September 2022

Angenommen: 06. Februar 2023

Veröffentlicht: 10. Februar 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-29440-z

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