CN102277487A - 一种含碳球团粘结剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含碳球团粘结剂及其使用方法，包括消石灰和沥青，其中，按照重量百分比所述消石灰的质量百分数为50％～65％，所述沥青的质量百分数为35％～50％。将消石灰和球团原料的一部分进行造球；当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小的一定百分比时，使用沥青和球团原料继续进行造球；使含沥青的球团原料包裹着步骤(1)中得到的球团。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶金工业的球团粘结剂及其使用方法，具体涉及一种含碳球团粘结剂及其使用方法。
背景技术
含碳球团是矿粉和含碳物质的混合物，矿粉包括赤铁矿、磁铁矿、含铁的钢铁厂除尘灰等，含碳物质包括焦粉、煤粉等，并添加少量粘结剂。根据原料和工艺条件，含碳球团的组成、形状、碳含量和物理性能可以在较宽范围内变化。
将铁矿粉或钢铁厂除尘灰等加入含碳物质后制成含碳球团，干燥后，在高温下经过水平移动床还原工艺(如转底炉工艺、直底炉工艺等)，将其还原成一定金属化率的球团，同时将球团中的锌等金属还原挥发收集起来，这是钢铁厂粉尘综合利用的重要方法。
现有技术中，用于含碳球团制作的方法主要有压球和圆盘造球，成球方法的选择与后续生球还原工艺有关，本发明是针对与水平移动床还原工艺相配套的圆盘造球的方法所作的改进。
粘结剂是造球的重要组成成分。选择球团粘结剂的基本原则是：要具有良好的粘结性和成球形；制备的球团具有较高的落下强度和抗压强度，同时生球具有良好的抗热爆裂性能；尽可能减少粘结剂对成品球团品位的不良影响。
含碳球团粘结剂主要有膨润土、水玻璃、消石灰、糖浆、沥青、淀粉等。目前，国内含碳球团粘结剂一般都使用膨润土，膨润土主要成分是SiO2和MgO，而SiO2含量很高，在高炉生产时会产生大量酸性渣，而酸性渣粘稠，在炉缸底部不易于渣铁分离，为了避免这种现象通常在炉料中加入白云石和石灰石等碱性熔剂，这样就会降低入炉原料品位，增大渣量，并且消耗更多的能源物质，使高炉生产效率降低，而且使用膨润土作为含碳球团粘结剂时，干球的强度不够，易粉碎，导致增加原料返矿量，降低了成品率。水玻璃作为转底炉含碳球团粘结剂时，干球的落下粉化现象十分明显，因此，不建议使用水玻璃作为转底炉球团粘结剂。以糖浆做为含碳球团粘结剂时，随着球团中糖浆含量的增加，原料被糖浆粘和在一起，使球团的落下和抗压强度都有所提高，当糖浆含量继续增加时，使得造出的湿球变软，内部组织变松，而烘干以后的干球由于糖浆中水分的散失，使得球团内部形成许多小孔，球团内部变得更加疏松，因此干球落下强度不够，落下时易粉碎。使用消石灰作为粘结剂时，所造出的干球硬度很大，但是韧性小，导致干球抗压强度很高，落下强度还是不足。沥青作为含碳球团粘结剂时，配入量要大于4.0％时才能起到很好的粘结作用，由于沥青价格较高，在实际生产中一般不采用。
到目前为止，尚未有一种合适的低成本的粘结剂，可以用于生产具有良好的落下强度和抗压强度的含碳球团。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能满足造球性能和冶金性能的含碳球团粘结剂及其使用方法，且所造的含碳球团的落下强度和抗压强度均较高。
具体技术方案如下：
一种含碳球团粘结剂，包括消石灰和沥青，其中，按照重量百分比所述消石灰的质量百分数为50％～65％，所述沥青的质量百分数为35％～50％。
进一步地，所述消石灰的粒度小于0.149mm。
进一步地，所述沥青为粉状沥青。
进一步地，所述沥青的粒度小于0.149mm。
进一步地，所述消石灰的质量百分数为50％，沥青的质量百分数为50％，或者消石灰的质量百分数为57％，沥青的质量百分数为43％，或者消石灰的质量百分数为65％，沥青的质量百分数为35％。
上述含碳球团粘结剂的使用方法，进一步地，采用如下步骤：
(1)将消石灰和球团原料的一部分进行造球；
(2)当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小的一定百分比时，使用沥青和球团原料继续进行造球；
(3)使含沥青的球团原料包裹着步骤(1)中得到的球团。
进一步地，步骤(1)进一步为：将消石灰和球团原料的70％～90％混匀、造球；步骤(2)进一步为：控制母球数量和成长速度，当含碳球团大小接近所需大小的70％～90％时，再将沥青和剩余的10％～30％的球团原料逐步加入球盘中继续造球。
进一步地，所述粘结剂的使用量占球团原料的2.5％～3.0％。
进一步地，所述球团原料的配比为：瓦斯泥质量百分数为28％，烧结机尾除尘灰质量百分数为18％，高炉槽下除尘灰质量百分数为10％，高炉炉前除尘灰质量百分数为18％，转炉除尘污泥质量百分数为18％，高炉重力除尘灰质量百分数为8％。
进一步地，制备得到的湿球粒度为12mm～14mm，落下强度为9.3-11.0次/0.5m，抗压强度32.85-35.14N/个，干球落下强度为4.1-4.5次/0.5m，抗压强度95.32-107.98N/个。
与目前现有技术相比，本发明
(1)利用本发明的含碳球团粘结剂及其使用方法可以显著提高含碳球团的落下强度和抗压强度，使之在运输、储存和使用过程中不破裂，保持球团的固有性能。
(2)本发明的含碳球团粘结剂中的消石灰是碱性物质，它的使用不仅能作为球团粘结剂，而且生产的成品球进入高炉时还能代替一部分熔剂，因此减少了高炉熔剂的使用量。
具体实施方式
下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
本实施例的含碳球团粘结剂，粘结剂由消石灰和沥青组成，其中消石灰的质量百分数为50％～65％，沥青的质量百分数为35％～50％。
所述的消石灰的粒度小于0.149mm。
所述的沥青为粉状沥青，其粒度小于0.149mm。
本发明的含碳球团粘结剂的使用方法，粘结剂由消石灰和沥青组成，其中消石灰的质量百分数为50％～65％，沥青的质量百分数为35％～50％；使用时，先将消石灰和球团原料的70％～90％混匀、造球，控制母球数量和成长速度，当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小的70％～90％时，再将沥青和剩余的10％～30％的球团原料逐步加入球盘中继续造球，粘结剂的使用量占球团原料的2.5％～3.0％。
使用沥青作为粘结剂，配入量需大于4％时才能起到很好的粘结作用，而且沥青价格较高。使用消石灰作为粘结剂时，所造出的干球硬度很大，但是韧性小，导致落下强度不足，使用沥青作为粘结剂恰好能弥补这一缺点，沥青在160℃处于软化状态，球团在落下时会稍微发生一些变形，可以起到一定缓冲作用，这样就不易使球团裂开，达到了提高落下强度的目的。本发明的含碳球团粘结剂及其使用方法，就是将消石灰和球团原料先造球，当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小的70％～90％时，然后使用沥青和球团原料继续造球，使含沥青的球团原料包裹着原来的球团，达到提高落下强度的目的，且沥青使用量较少。
原料配比：瓦斯泥质量百分数为28％，烧结机尾除尘灰质量百分数为18％，高炉槽下除尘灰质量百分数为10％，高炉炉前除尘灰质量百分数为18％，转炉除尘污泥质量百分数为18％，高炉重力除尘灰质量百分数为8％。
湿球粒度为12mm～14mm。
实施例1：
消石灰的质量百分数为50％，沥青的质量百分数为50％，消石灰的粒度小于0.149mm，沥青为粉状沥青，其粒度小于0.149mm；使用时，先将消石灰和球团原料的70％混匀、造球，控制母球数量和成长速度，当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小约70％时，再将沥青和剩余的30％的球团原料逐步加入球盘中继续造球，粘结剂的使用量占球团原料的2.5％。
制备的湿球落下强度为9.3次/0.5m，抗压强度32.85N/个，干球落下强度为4.1次/0.5m，抗压强度95.32N/个。
实施例2：
消石灰的质量百分数为57％，沥青的质量百分数为43％，消石灰的粒度小于0.149mm，沥青为粉状沥青，其粒度小于0.149mm；使用时，先将消石灰和球团原料的80％混匀、造球，控制母球数量和成长速度，当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小80％时，再将沥青和剩余的20％的球团原料逐步加入球盘中继续造球，粘结剂的使用量占球团原料的2.8％。
制备的湿球落下强度为11.0次/0.5m，抗压强度35.14N/个，干球落下强度为4.5次/0.5m，抗压强度107.98N/个。
实施例3：
消石灰的质量百分数为65％，沥青的质量百分数为35％，消石灰的粒度小于0.149mm，沥青为粉状沥青，其粒度小于0.149mm；使用时，先将消石灰和球团原料的90％混匀、造球，控制母球数量和成长速度，当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小90％时，再将沥青和剩余的10％的球团原料逐步加入球盘中继续造球，粘结剂的使用量占球团原料的3.0％。
制备的湿球落下强度为9.5次/0.5m，抗压强度33.56N/个，干球落下强度为4.2次/0.5m，抗压强度98.34N/个。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含碳球团粘结剂，其特征在于，包括消石灰和沥青，其中，按照重量百分比所述消石灰的质量百分数为50％～65％，所述沥青的质量百分数为35％～50％。
2.如权利要求1所述的含碳球团粘结剂，其特征在于，所述消石灰的粒度小于0.149mm。
3.如权利要求1或2所述的含碳球团粘结剂，其特征在于，所述沥青为粉状沥青。
4.如权利要求1-3中任一项所述的含碳球团粘结剂，其特征在于，所述沥青的粒度小于0.149mm。
5.如权利要求1-4中任一项所述的含碳球团粘结剂，其特征在于，所述消石灰的质量百分数为50％，沥青的质量百分数为50％，或者消石灰的质量百分数为57％，沥青的质量百分数为43％，或者消石灰的质量百分数为65％，沥青的质量百分数为35％。
6.如权利要求1-5所述含碳球团粘结剂的使用方法，其特征在于，采用如下步骤：
(1)将消石灰和球团原料的一部分进行造球；
(2)当此部分混合料造的含碳球团大小接近所需大小的一定百分比时，使用沥青和球团原料继续进行造球；
(3)使含沥青的球团原料包裹着步骤(1)中得到的球团。
7.如权利要求6所述的含碳球团粘结剂的使用方法，其特征在于，步骤(1)进一步为：将消石灰和球团原料的70％～90％混匀、造球；步骤(2)进一步为：控制母球数量和成长速度，当含碳球团大小接近所需大小的70％～90％时，再将沥青和剩余的10％～30％的球团原料逐步加入球盘中继续造球。
8.如权利要求6或7所述的含碳球团粘结剂的使用方法，其特征在于，所述粘结剂的使用量占球团原料的2.5％～3.0％。
9.如权利要求6-8中任一项所述的含碳球团粘结剂的使用方法，其特征在于，所述球团原料的配比为：瓦斯泥质量百分数为28％，烧结机尾除尘灰质量百分数为18％，高炉槽下除尘灰质量百分数为10％，高炉炉前除尘灰质量百分数为18％，转炉除尘污泥质量百分数为18％，高炉重力除尘灰质量百分数为8％。
10.如权利要求6-9中任一项所述的含碳球团粘结剂的使用方法，其特征在于，制备得到的湿球粒度为12mm～14mm，落下强度为9.3-11.0次/0.5m，抗压强度32.85-35.14N/个，干球落下强度为4.1-4.5次/0.5m，抗压强度95.32-107.98N/个。
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