CN102978386B - 一种高炉用含碳球团的复合式制备方法 - Google Patents

一种高炉用含碳球团的复合式制备方法 Download PDF

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本发明公开了一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，属于含碳球团技术领域。其步骤为：（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰11~13份、无钙铬渣17~19份、炉前矿槽除尘灰20~22份、氧化锆3~5份和消石灰1份；（2）将步骤（1）中的物料混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥38~42份、钒钛磁铁精矿10~12份和膨润土1~2份；（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的物料混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球；（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原。本发明大大地降低了含碳球团的生产成本；且机械性能好。

Description

一种高炉用含碳球团的复合式制备方法
技术领域
本发明涉及含碳球团技术领域，更具体地说，涉及一种高炉用含碳球团的复合式制备方法。
背景技术
炼焦用煤炭资源的日趋短缺是过度依赖优质炼焦煤的传统高炉炼铁法可持续发展的一个瓶颈。以煤基直接还原方法为技术手段生产的预还原金属化炉料（metallized pellet）是减少这种依赖性的一个有效措施。金属化率达到 80~90%以上者称为金属化球团矿。金属化率达到 30~80%称为半金属化球团矿。
根据美国、日本等高炉使用金属化球团的实践表明：球团矿的金属化率每提高10%，可降低焦比 4~6%，产量提高 5~7%。使用 100%金属化率为 65%的金属化球团矿，燃料比可降到300kg/t以下的水平。同时，高炉直接还原减少，煤气流分布更合理，煤气利用得到改善，高炉运行顺畅。
现有技术中，钢铁厂生产过程中产生的烧结机头电除尘灰、高炉瓦斯泥和炉前矿槽除尘灰一直是作为废料处理，其实际的使用率并不高。此外，无钙铬渣是利用当前最先进的无钙焙烧工艺技术生产铬盐过程中排放的一种工业废渣，无钙铬渣既是有害废渣，又是可利用的二次资源，其无害化处理和综合利用技术的开发已迫在眉睫。如何综合利用这些二次资源，是资源循环利用的重要课题。
现有技术中的含碳球团已有公开，如中国专利申请号：200810041088.6，申请日：2008年7月28日，发明创造名称为：一种高爆裂温度的含碳球团，该申请案公开了一种高爆裂温度的含碳球团，其干基成分质量百分比为：腐植酸钠0.5~1.0%；消石灰1~3%；含碳原料10~25%，其余干基成分为含铁氧化物的粉尘，湿球团含水份为9~11%，所述的含碳原料中粒度在l0um以下的粒子占90或以上。该申请案的含碳球团虽然在高爆裂性能上有所提高，但是对钢铁厂的粉尘累废弃物资源化利用程度低，生产成本高。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中含碳球团对钢铁厂中的粉尘类废弃物资源化利用程度低，生产成本高的不足，提供了一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，采用本发明的含碳球团，能够将烧结机头电除尘灰、高炉瓦斯泥、炉前矿槽除尘灰和无钙铬渣资源化循环利用。
技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其步骤为：
（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰11~13份、无钙铬渣17~19份、炉前矿槽除尘灰20~22份、氧化锆3~5份和消石灰1份，将上述的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣和炉前矿槽除尘灰分别研磨成120~200目的细粉；
（2）将步骤（1）中的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣、炉前矿槽除尘灰、氧化锆和消石灰混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；
（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥38~42份、钒钛磁铁精矿10~12份和膨润土1~2份，将上述的高炉瓦斯泥和钒钛磁铁精矿分别研磨成120~200目的细粉；
（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的高炉瓦斯泥、钒钛磁铁精矿、膨润土混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球，制成含碳球团；
（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原，其装入区的布料层为一层含碳球团，加热区的温度控制为1000~1050℃，还原区温度控制为1280~1320℃。
采用本发明制得的含碳球团，各组分按如下质量份组成：
烧结机头电除尘灰     11~13份
高炉瓦斯泥           38~42份
炉前矿槽除尘灰       20~22份
无钙铬渣             17~19份
钒钛磁铁精矿         10~12份
氧化锆               3~5份
膨润土               1~2份
消石灰               1份。
优选地，步骤（1）中按质量份数称取烧结机头电除尘灰12份、无钙铬渣18份、炉前矿槽除尘灰21份、氧化锆4份和消石灰1份。
优选地，步骤（1）中按质量份数称取高炉瓦斯泥40份、钒钛磁铁精矿11份和膨润土2份。
优选地，步骤（4）中制得的含碳球团，经筛选后，其直径为12~14mm的含碳球团进入转底炉中还原。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
（1）本发明的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，将烧结机头电除尘灰、高炉瓦斯泥、炉前矿槽除尘灰和无钙铬渣作为球团组分使用，使得这些废弃物得到资源化循环利用，大大地降低了含碳球团的生产成本；
（2）本发明的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，采用一次预成球，然后在直径为7~9mm的球团外继续造球，制备的湿球落下强度达9.4次/0.5m以上，抗压强度达34.78N/个以上，干球落下强度达4.4次/0.5m以上，抗压强度达97.13N/个以上，焙烧后其机械强度可达1550N/球以上，机械性能好。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种高炉用含碳球团，各组分按如下质量份组成：烧结机头电除尘灰11份，高炉瓦斯泥42份，炉前矿槽除尘灰20份，无钙铬渣19份，钒钛磁铁精矿10份，氧化锆5份，膨润土1份，消石灰1份。
本实施例的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其具体步骤为：
（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰11份、无钙铬渣19份、炉前矿槽除尘灰20份、氧化锆5份和消石灰1份，将上述的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣和炉前矿槽除尘灰分别研磨成120~200目的细粉；
（2）将步骤（1）中的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣、炉前矿槽除尘灰、氧化锆和消石灰混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；
（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥42份、钒钛磁铁精矿10份和膨润土1份，将上述的高炉瓦斯泥和钒钛磁铁精矿分别研磨成120~200目的细粉；
（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的高炉瓦斯泥、钒钛磁铁精矿、膨润土混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球，制成直径为12~14mm的含碳球团；
（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原，其装入区的布料层为一层含碳球团，加热区的温度控制为1020~1050℃均可，还原区温度控制为1280~1300℃均可。
本实施例制备的湿球落下强度达9.8次/0.5m，抗压强度达35.21N/个，干球落下强度达4.6次/0.5m，抗压强度达98.10N/个，焙烧后其机械强度可达1580N/球，机械性能好，且生产成本低。
实施例2
本实施例的一种高炉用含碳球团，各组分按如下质量份组成：烧结机头电除尘灰12份，高炉瓦斯泥40份，炉前矿槽除尘灰21份，无钙铬渣18份，钒钛磁铁精矿11份，氧化锆4份，膨润土2份，消石灰1份。
本实施例的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其具体步骤为：
（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰12份、无钙铬渣18份、炉前矿槽除尘灰21份、氧化锆4份和消石灰1份，将上述的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣和炉前矿槽除尘灰分别研磨成120~200目的细粉；
（2）将步骤（1）中的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣、炉前矿槽除尘灰、氧化锆和消石灰混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；
（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥40份、钒钛磁铁精矿11份和膨润土2份，将上述的高炉瓦斯泥和钒钛磁铁精矿分别研磨成120~200目的细粉；
（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的高炉瓦斯泥、钒钛磁铁精矿、膨润土混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球，制成直径为12~14mm的含碳球团；
（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原，其装入区的布料层为一层含碳球团，加热区的温度控制为1030~1050℃均可，还原区温度控制为1290~1320℃均可。
本实施例制备的湿球落下强度达9.8次/0.5m，抗压强度达34.99N/个，干球落下强度达4.6次/0.5m，抗压强度达98.23N/个，焙烧后其机械强度可达1560N/球，机械性能好，且生产成本低。
实施例3
本实施例的一种高炉用含碳球团，各组分按如下质量份组成：烧结机头电除尘灰13份，高炉瓦斯泥38份，炉前矿槽除尘灰22份，无钙铬渣17份，钒钛磁铁精矿12份，氧化锆3份，膨润土1.5份，消石灰1份。
本实施例的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其具体步骤为：
（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰13份、无钙铬渣17份、炉前矿槽除尘灰22份、氧化锆3份和消石灰1份，将上述的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣和炉前矿槽除尘灰分别研磨成120~200目的细粉；
（2）将步骤（1）中的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣、炉前矿槽除尘灰、氧化锆和消石灰混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；
（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥38份、钒钛磁铁精矿12份和膨润土1.5份，将上述的高炉瓦斯泥和钒钛磁铁精矿分别研磨成120~200目的细粉；
（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的高炉瓦斯泥、钒钛磁铁精矿、膨润土混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球，制成直径为12~14mm的含碳球团；
（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原，其装入区的布料层为一层含碳球团，加热区的温度控制为1010~1040℃均可，还原区温度控制为1290~1310℃均可。
本实施例制备的湿球落下强度达9.7次/0.5m，抗压强度达35.41N/个，干球落下强度达4.5次/0.5m，抗压强度达98.12N/个，焙烧后其机械强度可达1567N/球，机械性能好，且生产成本低。

Claims (4)

1.一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其步骤为：
（1）按质量份数称取烧结机头电除尘灰11~13份、无钙铬渣17~19份、炉前矿槽除尘灰20~22份、氧化锆3~5份和消石灰1份，将上述的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣和炉前矿槽除尘灰分别研磨成120~200目的细粉；
（2）将步骤（1）中的烧结机头电除尘灰、无钙铬渣、炉前矿槽除尘灰、氧化锆和消石灰混合，并逐步加入盘式成球机制成直径为7~9mm的球团；
（3）按质量份数称取高炉瓦斯泥38~42份、钒钛磁铁精矿10~12份和膨润土1~2份，将上述的高炉瓦斯泥和钒钛磁铁精矿分别研磨成120~200目的细粉；
（4）将步骤（2）中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤（3）中的高炉瓦斯泥、钒钛磁铁精矿、膨润土混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球，制成含碳球团；
（5）将步骤（4）制得的含碳球团加入转底炉中还原，其装入区的布料层为一层含碳球团，加热区的温度控制为1000~1050℃，还原区温度控制为1280~1320℃。
2.根据权利要求1所述的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其特征在于：步骤（1）中按质量份数称取烧结机头电除尘灰12份、无钙铬渣18份、炉前矿槽除尘灰21份、氧化锆4份和消石灰1份。
3.根据权利要求2所述的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其特征在于：步骤（3）中按质量份数称取高炉瓦斯泥40份、钒钛磁铁精矿11份和膨润土2份。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其特征在于：步骤（4）中制得的含碳球团，经筛选后，其直径为12~14mm的含碳球团进入转底炉中还原。
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