CN103436694A

CN103436694A - 一种制备粉铬矿球团的方法

Info

Publication number: CN103436694A
Application number: CN2013103968058A
Authority: CN
Inventors: 贾天将
Original assignee: NINGXIA TIANYUAN MANGANESE Ltd Co
Current assignee: NINGXIA TIANYUAN MANGANESE Ltd Co
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2013-12-11

Abstract

一种制备粉铬矿球团的方法，涉及一种铬铁冶金生产过程中原料粉铬矿（粒径<10mm）冷压球团的制备方法。其特征在于其制备过程是在粉铬矿加入粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂，混合均匀，加水调湿度后，冷压制成球团，再经自然养护、晾干，制得到成品球团。本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，工艺简单；使生产铬铁辅材用量减少；降低高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗；单一矿种即可生产高碳铬铁。达到了提高生产效率，降低成本，节能降耗的目的。

Description

一种制备粉铬矿球团的方法

技术领域

一种制备粉铬矿球团的方法，涉及一种铬铁冶金生产过程中原料粉铬矿（粒径<10mm）冷压球团的制备方法。

背景技术

铬铁是铁合金产品中的一个重要产品。目前，由于不锈钢粗钢产量的持续增加，对铬铁合金需求随之增加。大量铬铁合金需求，需要大量的铬铁矿资源。我国是铬铁矿资源贫乏的国家，铁合金企业要大量使用进口铬矿，其比例逐步提高，目前已达到90%以上。

冶炼高碳烙铁的主要原料有铬矿、焦炭和硅石。其中焦炭作为还原剂；硅石作为造渣剂。从铬铁合金生产工艺要求来讲，铬矿、焦炭和硅石的块状是最好的入炉炉料。

但随着铬矿资源的匮乏，块矿的产量越来越少，并且品位降低，价格提升。而与之对应的，采用选矿方法获得的粉铬矿（粒径<10mm）越来越多，铬铁合金生产企业逐步开始使用粉铬矿（粒径<10mm）生产铬铁等产品，有很多企业的粉铬矿（粒径<10mm）使用比例几乎占了一半。但粉铬矿（粒径<10mm）的直接入炉会造成矿热炉透气性变差，易刺火，粉尘大，工作环境恶劣等一系列工艺技术问题。

在铬铁的实际生产中往往需要选择合适的矿种搭配以及搭配比例。用以调整入炉原料合适的铬铁比（Cr2O3/∑FeO）和合适的MgO/Al2O3比值。所以高碳铬铁生产厂家需要购进几种不同品味的铬矿来进行配矿。

同时，铬铁合金生产工艺要求铬矿、焦炭和硅石以块状入炉，增加了矿热炉透气性。但矿热炉投料时铬矿、焦炭和硅石的均匀程度容易出现偏差，且块状的铬矿、焦炭和硅石，接触面积有限，所以冶炼时的氧化还原反应及熔解不充分；从而导致焦炭和硅石的用量增加，冶炼电耗上升。GB21341-2008《铁合金单位产品能源消耗限额》中规定高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗限额限定值≤3500KW*H/t。《钢铁行业（铁合金）清洁生产标准》中，高碳铬铁清洁生产指标等级三级中要求Cr50单位产品冶炼电耗≤3200KW*H/t；高碳铬铁清洁生产指标等级二级和一级中要求Cr50单位产品冶炼电耗≤2800KW*H/t。而现在高碳铬铁行业的Cr50单位产品冶炼电耗平均水平为3600-3800 KW*H/t。

因此，粉铬矿（粒径<10mm）造成球团工艺技术以及如何降低高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗，是解决我国铬矿石的供求矛盾以及节能降耗、降低成本的重要出路。

目前，粉铬矿（粒径<10mm）造成球团工艺技术主要采用烧结矿技术，即采用带式烧结机或环式烧结机烧结成球。刘治政发明的申请号CN200920089440《高效密封型环式烧结机》；高振民等人发明的申请号CN99221776《双环烧结机》。均是采用环式烧结机烧结球团矿。但烧结矿技术工艺复杂，成本高，成球率低，成球率只有50%-60%。同时也不能解决高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗高的问题。

冷压球团工艺以成球率高，成本低逐渐发展起来。国内冷压球团研究较少。刘培骁等人发明的申请号CN201110253730《一种铬粉矿冷压球团用的成型粘接剂及其使用方法》采用氧化镁、氯化镁为粘接剂，冷压成球后烘干。但此方法氧化镁、氯化镁水化成镁质水泥时，效果较差，强度低，球团入炉时易碎；同时会影响入炉铬矿的镁铝比，影响炉况；未解决单位产品冶炼电耗高的问题。上川清太等发明的申请号200980120039.4《水泥粘结团块矿的制造方法》，采用水泥作为粘接剂，经过混合、调湿、混炼工序后，用盘式造粒机进行造粒，然后在立式容器中进行养护，在干燥机中进行干燥，接着进行冷却。此方法采用造粒，容器养护，烘干。消耗能源，增加成本；也未解决单位产品冶炼电耗高的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种工艺简单、成球率高、低能耗，能有效解决铬铁冶金生产中粉铬矿（粒径<10mm）使用问题的制备粉铬矿球团的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于其制备过程是在粉铬矿加入粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂，混合均匀，加水调湿度后，冷压制成球团，再经自然养护、晾干，制得到成品球团。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述粘接剂为水泥，其加入量为配料总重量的2%-15%。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的造渣剂为硅石、白云石、石灰、石英砂、河沙（山沙）中的一种或二种以上的混合；其加入量为配料总重量的3%-10%。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的还原剂为焦炭、焦粉、煤粉中的一种或两种以上的混合，其加入量为配料总重量的10%-20%。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的调整剂为铝钒土、氧化镁、氯化镁、氧化铝、铬铁除尘灰、铁屑中的一种或二种以上的混合；其加入量为配料总重量的1%-10%。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的加水调湿度的湿度为5%-15%

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂的粒径<10mm。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的冷压制成球团过程采用冷压成型机，其压力为50-500吨。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的自然养护、晾干时间为7-28天。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，采用的造渣剂形成了炉渣与调整铬铁矿熔炼过程中特定熔渣的成分、碱度、黏度及其反应能力。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，采用的调整剂用以调整入炉原料合适的铬铁比（Cr2O3/∑FeO）和合适的MgO/Al2O3比值。改变了以往需要选择合适的矿种搭配，采用单一矿种即可生产高碳铬铁。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，粉铬矿、粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂混合均匀，压制成球团。这样让各种原料混合均匀，充分接触，使矿热炉冶炼时的氧化还原反应及熔解充分。从而降低还原剂（焦炭、焦粉、煤粉）、熔剂（硅石、白云石、河沙、山沙）的用量，降低高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗。

本发明的粉铬矿（粒径<10mm）冷压球团的强度能够满足常温强度和高温强度。常温强度需要满足其在较短的时间内硬化，并能满足运输的要求，保证球团在料场到矿热炉的过程中不破碎或少量破碎；并保证了高温强度，使冷压球团在进入矿热炉后在能够保持完整，有利于炉料的透气性。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，能使铬矿球团在常温下固结，可在常温强度方面起作用。本发明的粉铬矿（粒径<10mm）冷压球团的制备方法能使球团中含有硅、铝、镁等材料，耐高温性能良好，因此能保持较好地高温强度。

本发明的一种制备粉铬矿球团的方法，工艺简单；使生产铬铁辅材用量减少；降低高碳铬铁Cr50单位产品冶炼电耗；单一矿种即可生产高碳铬铁。达到了提高生产效率，降低成本，节能降耗的目的。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图；

图2为采用本发明方法制成的成品球团常温强度图；

图3为采用本发明方法制成的成品球团高温强度图。

具体实施方式

一种制备粉铬矿球团的方法，其制备过程是在粉铬矿加入粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂，混合均匀，加水调湿度后，冷压制成球团，再经自然养护、晾干，制得到成品球团。

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

先将2%水泥与84%铬矿粉和3%造渣剂（硅石）、10%还原剂（焦粉）、1%调整剂（铁屑）一起混合均匀后再加入9%的水，经压球机150吨压力压制成球，输送到皮带堆存装置内,养护20天,自然晾干,得到成品球。

实施例2

先将10%水泥与62%铬矿粉和10%造渣剂（白云石+山沙）、15%还原剂（煤粉）、3%调整剂（氧化镁）一起混合均匀后再加入5%的水，经压球机50吨压力压制成球，输送到皮带堆存装置内，养护28天,自然晾干，得到成品球。

实施例3

先将15%水泥与54%铬矿粉和5%造渣剂（硅石+河沙）、20%还原剂（焦粉）、6%调整剂（氯化镁+铬铁除尘灰）一起混合均匀后再加入15%的水，经压球机350吨压力压制成球，输送到皮带堆存装置内，养护7天,自然晾干，得到成品球。

本发明以上实施例所得成品球，进行常温强度实验数据如图2。

本发明以上实施例所得成品球，进行高温强度实验数据如图3。

本发明以上实施例所得成品球，进入矿热炉冶炼，铬铁合金生产中Cr50单位产品冶炼电耗如表1。

表1

名称	Cr50单位产品冶炼电耗	备注
			实施例1成品球	2725 KW*H/t	达到清洁生产指标等级一/二级
实施例2成品球	2830 KW*H/t	达到清洁生产指标等级三级
			实施例3成品球	2650 KW*H/t	达到清洁生产指标等级一/二级

本发明所列举的各原料都能实现本发明，本发明各原料的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例只是说明本发明的原理和工艺过程。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于其制备过程是在粉铬矿加入粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂，混合均匀，加水调湿度后，冷压制成球团，再经自然养护、晾干，制得到成品球团。

2.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述粘接剂为水泥，其加入量为配料总重量的2%-15%。

3.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的造渣剂为硅石、白云石、石灰、石英砂、河沙、山沙中的一种或二种以上的混合；其加入量为配料总重量的3%-10%。

4.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的还原剂为焦炭、焦粉、煤粉中的一种或两种以上的混合，其加入量为配料总重量的10%-20%。

5.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的调整剂为铝钒土、氧化镁、氯化镁、氧化铝、铬铁除尘灰、铁屑中的一种或二种以上的混合；其加入量为配料总重量的1%-10%。

6.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的加水调湿度的湿度为5%-15%。

7.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的粘接剂、造渣剂、还原剂和调整剂的粒径<10mm。

8.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的冷压制成球团过程采用冷压成型机，其压力为50-500吨。

9.根据权利要求1所述的一种制备粉铬矿球团的方法，其特征在于所述的自然养护、晾干时间为7-28天。