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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