CN102260789A - 球团焙烧防爆方法 - Google Patents

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杨济凡
钱丽杰
郑丽娟
包宝林
李风
李广生
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Abstract

本发明属于冶金球团焙烧防爆技术领域，特别涉及一种球团焙烧防爆方法，其特征在于在球团配料中加入溶于水的CaCl2、MgCl2化合物中的至少一种作为防爆剂，此防爆剂的粒度为-200目、水分小于1%，防爆剂的加入量按重量百分比为球团配料中钠基膨润土的0.5%~2%,具体添加比例要根据造球用铁精矿粒度及钠基膨润土吸水性来确定，铁精矿粒度越细，防爆剂添加比例就越高。本发明的有益效果是：当精矿较细，使用钠基膨润土作为粘结剂时，生球的爆裂比例可以高达到100%。制造生球过程中加入防爆剂后，生球的爆裂完全消失，从而提高了球团生产的能力及球团质量。

Description

球团焙烧防爆方法
技术领域
    本发明属于冶金球团焙烧防爆技术领域，特别涉及一种球团焙烧防爆方法。
背景技术
钢铁生产对炼铁用的球团矿需求很大，球团矿具有含铁品位高，还原性好，冷强度高等冶金性能，提高球团矿使用比例是优化高炉炉料结构，促进炼铁工序节能降耗，提高产量，实现环境友好的重要手段。为此，钢铁企业都在努力发展球团矿。
但受铁矿石资源和设备加工条件的限制，球团生产原料铁精矿存在品位低，脉石含量高、粒度粗、粒度组成不合理等问题，造成球团生产过程中成球困难，球团矿质量差，使得高炉应用球团矿的比例较低。
球团矿生产工艺通常是铁精矿添加粘结剂后通过造球设备造出生球，然后将生球在干燥设备上进行干燥、焙烧、冷却，最后生产出合格的球团矿。在这个过程中，粘结剂通过吸附铁精矿上水分将矿粉颗粒粘结成球，在干燥及焙烧过程时，通过加热又将球中的水分脱出。
目前球团矿生产过程中的粘结剂通常采用膨润土，膨润土配加比例平均可达3%以上，而且随着矿石资源的日趋紧张，造成生产球团用铁精矿粉质量进一步恶化，膨润土用量还有增加的趋势。
膨润土作为球团生产中最常用的粘结剂，分为钠基膨润土和钙基膨润土，通常钠基膨润土的性能要好于钙基膨润土。球团中加入膨润土可起到调节原料水分、提高铁精矿成球性、提高生球强度等作用。
当前用于铁矿粉成球的粘结剂除了膨润土外，还有佩利多等有机粘结剂。这些有机粘结剂用量比膨润土少得多。但是这类添加剂价格昂贵，另外在生球干燥过程中，生球的爆裂温度更低。
在造球过程中添加膨润土，可以提高其成球性及生球的强度，是因为膨润土具有强烈的吸水性，可以说吸水性越强，膨润土的性能越好，所生产的生球强度越好，但这样的生球在干燥及焙烧过程中，水分就越不容易脱除，当生球干燥过程中，干燥气体温度大于450℃以后，生球中水分尚未脱除完全时，由于水分的汽化就会造成生球内部压力增大，进而造成生球破裂。破裂的生球可以增加了返料率，降低了生产率，增加了能耗，增加生产事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种球团矿焙烧过程中防止球团爆裂的球团焙烧防爆方法。主要是利用CaCl2、MgCl2化合物较强的脱出生球水分的能力，以满足生球焙烧过程中脱除水分的要求。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的球团焙烧防爆方法，其特征在于在球团配料中加入溶于水的CaCl2、MgCl2化合物中的至少一种作为防爆剂，此防爆剂的粒度为-200目、水分小于1%，防爆剂的加入量按重量百分比为球团配料中钠基膨润土的0.5%~2%,具体添加比例要根据造球用铁精矿粒度及钠基膨润土吸水性来确定，铁精矿粒度越细，防爆剂添加比例就越高。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，其中CaCl2、MgCl2各占0.25%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的１%，其中CaCl2、MgCl2各占0.5%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，其中CaCl2、MgCl2各占1%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
本发明根据所采用物质中含CaCl2、MgCl2化合物的不同，其加入钠基膨润土中的比例按重量百分比在0.5%~2%，可以单独使用含CaCl2或MgCl2化合物作为添加剂，也可以使用同时含二种化合物作为添加剂，但总的添加剂的添加量在加入钠基膨润土时其最大比例要小于2%，其中CaCl2、MgCl2有效含量不得小于0.5%。
本发明的防爆剂的作用机理。
防爆剂CaCl2、MgCl2加入到钠基膨润土中后，由于CaCl2、MgCl2具有比膨润土更高的水溶解度，因此在生球成球过程中防爆剂中的CaCl2、MgCl2能够置换膨润土所吸附的铁精矿的水分，而且在焙烧时，防爆剂中的CaCl2、MgCl2所置换的水分在受热后具有更大的活性，从而大大加快了将水分移到生球的表面的速度。通过干燥，生球表面的水分得到蒸发，而其中所含水分由于具有更高的活性也会更快地从生球内部迁移到生球表面蒸发，从而避免了生球中水分尚未完全脱除时，由于水分的汽化使生球内部压力增大造成的生球破裂，起到了生球防爆的作用。
本发明的有益效果是：
当精矿较细，使用钠基膨润土作为粘结剂时，生球的爆裂比例可以高达100%，严重影响了球团生产。制造生球过程中加入所述防爆剂后，生球的爆裂完全消失，从而提高了球团生产的能力及球团质量。
具体实施方式
　　下面结合实施例进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的球团焙烧防爆方法，其特征在于在球团配料中加入溶于水的CaCl2、MgCl2化合物中的至少一种作为防爆剂，此防爆剂的粒度为-200目、水分小于1%，防爆剂的加入量按重量百分比为球团配料中钠基膨润土的0.5%~2%,具体添加比例要根据造球用铁精矿粒度及钠基膨润土吸水性来确定，铁精矿粒度越细，防爆剂添加比例就越高。
实施例1　
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，其中CaCl2、MgCl2各占0.25%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
实施例2
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
实施例3
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
实施例4
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的１%，其中CaCl2、MgCl2各占0.5%。
实施例5
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
实施例6
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
实施例7
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，其中CaCl2、MgCl2各占1%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
实施例8
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
实施例9
所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
选取一种配方分别进行造球并测试生球抗压强度、落下强度、抗爆裂温度，然后将生球装入实际生产的系统中作投笼实验，取出成品球团后进行抗压强度和抗磨指数及高温软融性能测定。
将磨细后粒度为-200目，含水为0.2%的防爆剂，加入加工好钠基膨润土中，然后加入铁精矿进行造球，防爆剂占钠基膨润土比例的0.5%，其中A组为CaCl2、MgCl2各占50%，B组全部为CaCl2，Ｃ组全部为MgCl2，钠基膨润土添加比例为精矿的1.5%。另外不加防爆剂只使用钠基膨润土进行平行造球试验。表1示出了试验选用原料及添加剂性质。表2示出了链回法球团生产工艺的投笼试验的热工条件。
将二组样品所生产生球指标按照球团矿质量检测方法进行测定，测定项目为生球抗压强度，落下强度，爆裂温度。
然后将生球进行链回法球团生产工艺的投笼试验，投笼后生产的成品球进行检测，检测项目为成品球的抗压强度、抗磨指数、。软融温度、还原膨胀率等指标。
从表3可以看出，添加防爆剂后，成品球的MgO及CaO含量有所上升，但品位基本没有大的变化，说明防爆剂对球团的化学成分影响不大。
从表4可以看出，添加防爆剂后生球的抗压及落下、成品球的抗压及转鼓变化不大，但生球的450℃爆裂比例加防爆剂为0，不加防爆剂为74%，说明防爆剂起到了防止生球爆裂的效果。而成品球的低温还原粉化指数有了较明显的改善。
表1  试验选用原料及添加剂性质  
Figure 889994DEST_PATH_IMAGE001
 表2 链回法球团生产工艺的投笼试验的热工条件
 
Figure 682370DEST_PATH_IMAGE002
   表3 试验成品球的化学成分比较
Figure 820090DEST_PATH_IMAGE003
表4 生球和成品球质量
Figure 406929DEST_PATH_IMAGE004

Claims (10)

1.一种球团焙烧防爆方法，其特征在于在球团配料中加入溶于水的CaCl2、MgCl2化合物中的至少一种作为防爆剂，此防爆剂的粒度为-200目、水分小于0.2%，防爆剂的加入量按重量百分比为球团配料中钠基膨润土的0.5%～2% 。
2.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，其中CaCl2、MgCl2各占0.25%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
3.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
4.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的0.5%，造球用铁精矿粒度为-200目达90%。
5.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的１%，其中CaCl2、MgCl2各占0.5%。
6.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
7.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的1%，造球用铁精矿粒度为-200目达94%。
8.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的防爆剂按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，其中CaCl2、MgCl2各占1%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
9.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%，所述的CaCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
10.根据权利要求1所述的球团焙烧防爆方法，其特征在于所述防爆剂的含水量按重量百分比小于0.2%的，所述的MgCl2按重量百分比加入量为钠基膨润土比例的2%，造球用铁精矿粒度为-200目达98%。
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