CN102912119A - 一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其工艺步骤如下：将铁料、熔剂和粘结剂组成混合料，将白云石粉和硼铁精粉混合均匀制成阻粘腹膜A，将石灰粉、铁磷和羧甲基纤维素钠混合均匀制成阻粘腹膜B，将自熔性球团核放入造球盘中，使喷水后的球团核裹上阻粘腹膜A，然后再裹上阻粘腹膜B，将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在700℃~800℃预热20min，在900℃~1000℃预热10min，最后在1150℃~1200℃之间焙烧30min，制得成品球团。本发明的优点及效果在于，使自熔性球团矿在焙烧过程中不易粘结，碱度呈梯度分布，有利于提高自熔性球团矿的冶金性能，增加自熔性球团矿的入炉比例，进而优化高炉炉料结构。

Description

一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法
技术领域
本发明属于炼铁原料生产技术领域，涉及到自熔性球团矿的生产技术，特别是涉及一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法。
背景技术
高炉炉料结构是炼铁生产能否实现优质、低耗、高产的重要前提和物质基础。我国高炉炉料主要以高碱度烧结矿为主，配加部分球团矿和块矿，因此球团厂主要生产酸性球团，其还原膨胀、软容滴落和高温还原等冶金性能较差，已不能满足现代化高炉快速操作的要求。生产冶金性能良好的自熔性球团矿已成为各球团生产厂家提高球团质量的优先方向。
作为高炉炼铁的原料已经工业化的球团矿有酸性氧化性球团、熔剂性球团和自熔性球团三种，但目前高炉生产普遍应用的是酸性氧化性球团。酸性球团和熔剂球团以二元碱度值（CaO/SiO2）的大小来区分。按照美国铁矿协会的试验标准，规定碱度值（CaO/SiO2）大于0.6才能称为熔剂性球团( fluxed  pellet),（CaO/SiO2），大于1.0 称为自熔性球团。
从改善我国高炉炉料的结构的实际出发，应重视发展球团矿生产，尤其是熔剂性球团。熔剂性球团有其独到的高温性能而倍受青睐，但生产中发现，当熔剂性碱度值（CaO/SiO2）大于1.0时，要求温度区间很窄，一旦操作不当，易粘结成大块，导致不能生产生产作业。这是由于球团中W（CaO）较高，焙烧时生成的铁酸钙化合物熔点低，容易出现液相，随着温度的提高，液相量便迅速增加，过多的液相会使球团粘结，降低料层的透气性，影响焙烧的正常进行。
发表为“复合熔剂性球团的开发研究”的文章中提出了一种新型的复合熔剂性球团工艺, 该球团为双层结构球团, 中心为高还原性的高碱度烧结矿结构, 外层为酸性多孔氧化镁质含炭结构, 采用两次造球工艺完成生球的制备。该球团矿能将烧结与球团的结构优点完美地结合到一起, 有利于低温和高温的还原, 避免了高碱度烧结矿的低温还原粉化现象发生, 实现所期望的理想结构。虽然该工艺部分解决了自熔性球团焙烧时粘结问题，且在还原过程中的阻力低于普通酸性球团，但由于球团外层为酸性结构, 其产品不可避免的存在“还原停滞现象”。
中国专利201010600752.3公布了一种镁质自熔性球团及其制备方法。其特征在于向含铁原料中外加2~4%的镁砂和1~2%的膨润土并充分混匀，混匀后的混合料的水分为5~10%；润磨1~8min，造球，干燥，然后在温度800℃~1000℃条件下预热，预热时间为10min~20min；最后在温度为1180℃~1300℃条件下焙烧，焙烧时间为15~35min，制备的镁质自熔性球团矿，TFe≥59%，MgO＞2%，三元碱度＞0.8。该方法制成的球团矿的低温还原粉化率、还原膨胀性能、软融滴落性能和高温还原性等冶金性能均有较大改善。但该方法没有很好解决高碱度球团的粘结性问题，且忽略了球团碱度变化后焙烧制度的改变。
发明内容
针对高碱度和自熔性球团在焙烧过程中存在的粘结问题，本发明提出一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，通过在球团表面覆盖腹膜和调整焙烧制度，使球团在焙烧过程中不会粘结，且球团的低温还原粉化率、还原膨胀率和高温还原性能等冶金性能有很大提高。
本发明的目的是是按下述方法实现的：
(1)将铁料、熔剂和粘结剂组成混合料，其中铁料为铁矿粉，熔剂为菱镁石和石灰粉，菱镁石质量百分比为2%~3%；粘结剂为膨润土；调整石灰粉含量，使混合料的碱度为0.8~1.4，将混合料混合均匀，堆闷30~40小时，然后用造球机将混合料制成自熔性球团核；
(2)将白云石粉和硼铁精粉混合均匀制成阻粘腹膜A，其中阻粘腹膜A的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为1.5~2；将石灰粉、铁磷和羧甲基纤维素钠混合均匀制成阻粘腹膜B，羧甲基纤维素钠占阻粘膜B的质量百分比为2%，其中阻粘腹膜B的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为2~2.5。
(3)将自熔性球团核放入造球盘中，使喷水后的球团核裹上阻粘腹膜A，阻粘腹膜A的厚度为1~2mm；然后再裹上阻粘腹膜B，阻粘腹膜B的厚度为1~2mm。
(4)将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在700℃~800℃预热20min，在900℃~1000℃预热10min，最后在1150℃~1200℃之间焙烧30min，制得成品球团。
本发明如上述铁矿粉要求为：全铁质量百分比TFe＞62%，SiO2＜4%；
所述膨润土为以蒙脱石为主的钠基膨润土；
所述石灰粉质量百分比CaO＞68%，SiO2＜6%；
所述白云石质量百分比CaO＞30%，MgO＞25%，SiO2＜1.5%；
所述菱镁石质量百分比CaO＜5%，MgO＞40%，SiO2＜5%.
本发明中上述铁矿粉、铁磷、硼铁精矿粉、菱镁石粉、白云石粉和石灰粉的粒度小于200目的均要求大于质量百分比的90%。
本发明所述自熔性球团核粒度为8~10mm，制得成品球团的碱度为1~1.8，粒度为12~16mm。
本发明的优点及效果在于，1.该方法使自熔性球团矿在焙烧过程中不易粘结，解决自熔性球团矿生产过程中的回转窑结圈和粘结台车篦条的问题。2．该方法生产的球团矿，碱度呈梯度分布，有利于提高自熔性球团矿的冶金性能，增加自熔性球团矿的入炉比例，进而优化高炉炉料结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
用混合矿进行自熔性球团造球试验，混合矿成分如表1所示。
表1  混合矿成分质量百分比%
将固定铁料、添加熔剂和粘结剂制成混合料，其混合料中熔剂为菱镁石和石灰粉，菱镁石的质量分数为2%；粘结剂为膨润土；调整石灰粉含量，使混合料的碱度为0.8，将混合料混合均匀，堆闷30~40小时。然后用造球机将混合料制成粒度为8~10mm自熔性球团核。
将白云石粉和硼铁精粉混合均匀制成阻粘腹膜A，其中阻粘腹膜A的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为1.7；将石灰粉、铁磷和羧甲基纤维素钠混合均匀制成阻粘腹膜B，羧甲基纤维素钠占阻粘膜B的质量百分比为2%，其中阻粘腹膜B的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为2.2。
将自熔性球团核放入造球盘中，使喷水后的球团核裹上阻粘腹膜A，腹膜A厚度为1~2mm；然后再裹上阻粘腹膜B，腹膜B厚度为1~2mm。其中所用铁矿粉、铁磷、硼铁精矿粉、菱镁石粉、白云石粉和石灰粉的粒度小于200目的大于90%。
将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在700~800℃预热20min，在900~1000℃预热10min，最后在1150~1200℃之间焙烧30min，制得粒度为12~16mm的成品球团，其碱度为1.2，在焙烧过程中未发生粘结。
按表2所述方案，固定铁料重复上述造球步骤，所得自熔性球团在焙烧过程中无粘结。
表2试验方案
Figure BDA0000229049432
按上述方法所得自熔性球团的冶金性能如表3所示。
表3自熔性球团冶金性能
Figure BDA0000229049433
上述实验效果证明本发明与现有技术相比，具有明显的技术效果。

Claims (8)

1.一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，其工艺步骤如下：
(1)将铁料、熔剂和粘结剂组成混合料，其中铁料为铁矿粉，熔剂为菱镁石和石灰粉，菱镁石质量百分比为2%~3%；粘结剂为膨润土；调整石灰粉含量，使混合料的碱度为0.8~1.4，将混合料混合均匀，堆闷30~40小时，然后用造球机将混合料制成自熔性球团核；
(2)将白云石粉和硼铁精粉混合均匀制成阻粘腹膜A，其中阻粘腹膜A的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为1.5~2；将石灰粉、铁磷和羧甲基纤维素钠混合均匀制成阻粘腹膜B，羧甲基纤维素钠占阻粘膜B的质量百分比2%，其中阻粘腹膜B的碱度依据自熔性球团核的碱度调整为2~2.5；
(3)将自熔性球团核放入造球盘中，使喷水后的球团核裹上阻粘腹膜A，阻粘腹膜A的厚度为1~2mm；然后再裹上阻粘腹膜B，阻粘腹膜B的厚度为1~2mm；
(4)将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在700℃~800℃预热20min，在900℃~1000℃预热10min，最后在1150℃~1200℃之间焙烧30min，制得成品球团。
2.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述铁矿粉中：全铁质量百分比TFe＞62%，SiO2＜4%。
3.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述膨润土为钠基膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述石灰粉中质量百分比CaO＞68%，SiO2＜6%。
5.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述白云石中质量百分比CaO＞30%，MgO＞25%，SiO2＜1.5%。
6.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述菱镁石中质量百分比CaO＜5%，MgO＞40%，SiO2＜5%。
7.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，上述铁矿粉、铁磷、硼铁精矿粉、菱镁石粉、白云石粉和石灰粉的粒度小于200目质量百分比均大于90%。
8.根据权利要求1所述的一种防止自熔性球团矿焙烧粘结的方法，其特征在于，所述自熔性球团核粒度为8~10mm，制得成品球团的碱度为1~1.8，粒度为12~16mm。
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