CN102827624B - 一种铁焦及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铁焦及其生产方法，其原料组成按重量百分比含量为：赤泥10％～40％，煤粉60％～90％；金属化率50％以上的铁焦，本发明所述铁焦的生产方法为：按赤泥10％～40％，煤粉60％～90％的比例混合，加水至总重量的6％～8％，在300～800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型，得到强度不低于20N/球的铁焦生球，然后采用混装方式将生球及散状物料于焦炉中，在保护气氛下加热至焦饼中心温度达900～1100℃，并保温1-2小时，最终得到高强度铁焦。本发明的优点及效果在于，采用了赤泥，在不添加粘结剂条件下制备了高机械强度高反应性的铁焦产品，具有较高的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属炼焦技术领域，特别涉及到一种采用赤泥制备的铁焦及其生产方法。
背景技术
铁焦是一种高反应性焦炭，通常由矿煤混合料经焦炉碳化得到，一般的，铁焦内的MFe可对铁焦内的碳与CO2反应起催化作用，使铁焦气化反应速度大幅度增加，进而在高炉上部起到保护一般焦炭作用，同时，也可降低高炉CO2排放量，有利于环境保护。
采用铁矿粉、铁精矿或氧化铁皮等物质生产高反应性焦炭是目前研究的热点，如中国专利号：CN101619386公布了一种高炉用铁焦及其制备和应用，其特征在于铁焦制备所用含铁物料为铁矿粉、铁精矿、除尘灰、氧化铁皮和转炉污泥的一种或多种，粒度小于10mm。该方法采用的铁矿粉等含铁物料价格较高，同时，部分含铁物料如氧化铁皮需要整粒，给生产带来麻烦。
铁焦生球的制备一般需添加粘结剂，如CN101724746A公布了一种添加CaO的铁焦粘结剂制备方法，其特征在于：由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。中国专利号：CN101619387公布了一种采用高分子化合物所组成的铁焦粘结剂，其特征在于：有机高分子聚合物、硅溶胶或硅胶、水按照0.5-1.5∶5-7∶11-13的比例混合，再加入占混合溶液0.05-0.6wt％的稳定剂。此外，若采用高水份的方法提高冷压生球强度，一方面将加大能源消耗，一方面也不利于铁焦成品球性能的改善。
上述之铁焦的生产方法主要存在以下几个问题：1)需要特殊的粘结剂，以利于铁焦制备；2)为了促进煤粉和铁矿粉之间的反应，含铁物料的粒度需加以控制；
发明内容
本发明针对上述铁焦生产时存在的问题，提供一种铁焦及其生产方法，即采用赤泥生产铁焦，无需任何粘结剂，不但可以提高铁焦性能指标，同时降低成本，节能增效。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
本发明金属化率50％以上的铁焦，其原料组成按重量百分比含量为：赤泥10％～40％，煤粉60％～90％；
本发明所述的赤泥化学成分，按重量百分比为：TFe 30％～65％，FeO 0.28％～0.41％，SiO24.01％～7.5％，CaO 0.67％～1.55％，MgO0.36％～1.55％，其粒度＜0.15mm。
本发明所述铁焦的生产方法为：
按赤泥10％～40％，煤粉60％～90％的比例混合，加水至总重量的6％～8％，混合料的一部分在300～800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型，得到强度不低于20N/球的铁焦生球，然后将生球布于焦炉中，并采用未压球的散状混合料填充空隙，接下来，在保护气氛下加热至焦饼中心温度达900～1100℃，并保温1-2小时，最终得到高强度铁焦。
本发明的优点及效果在于，采用铝厂生产氧化铝后产生的副产品——赤泥，在不添加粘结剂条件下制备了高机械强度高反应性的铁焦产品，既利用赤泥自身具有粘性和粒度细的特点，提高了铁焦生球的机械强度，同时，利用了赤泥富含Fe的特点，具有较高的经济效益和环境效益。采用本发明生产的铁焦性能指标较好，其生球强度可达20N/球，机械强度M40可达到60％以上，反应性CRI可达到50％以上，具有高机械强度和高反应性的特点。同时，赤泥的价格较低，同铁矿粉相比，铁焦生产成本可节省300元/吨左右。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
实施例1按赤泥10％、煤粉90％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达6％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为23N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为66.7％，M10为7.9％，CRI为54.3％。
实施例2按赤泥20％、煤粉80％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达6.7％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为25N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为62.5％，M10为8.4％，CRI为57.3％。
实施例3按赤泥30％、煤粉70％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达7％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为26.4N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为60.3％，M10为15.7％，CRI为66.5％。
实施例4按赤泥40％、煤粉60％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达8％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为30N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，微波加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为52.7％，M10为19.9％，CRI为76.4％。
对比例5按铁矿粉30％、煤粉70％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达8％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为13N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为51.8％，M10为30.8％，CRI为70.5％。
表1实施例效果
| 实施例 | 生球强度N/球 | M40 | M10 | CRI％ |
| 实施例1 | 23 | 66.7 | 7.9 | 54.3 |
| 实施例2 | 25 | 62.5 | 8.4 | 57.3 |
| 实施例3 | 26.4 | 60.3 | 15.7 | 66.5 |
| 实施例4 | 30 | 52.7 | 19.9 | 76.4 |
| 对比例5 | 13 | 51.8 | 30.8 | 70.5 |
Claims (1)
1.一种铁焦的生产方法，其特征在于，按赤泥10％～40％，煤粉60％～90％的比例混合，加水至总重量的6％～8％，混合料的一部分在300～800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型，得到强度不低于20N/球的铁焦生球，然后将生球布于焦炉中，并采用未压球的散状混合料填充空隙，接下来，在保护气氛下加热至焦饼中心温度达900～1100℃，并保温1-2小时，最终得到金属化率50％以上的高强度铁焦。
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