CN104017985A

CN104017985A - 一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂及其制备方法和使用方法

Info

Publication number: CN104017985A
Application number: CN201410254593.4A
Authority: CN
Inventors: 姚鹏万
Original assignee: Anhui Sheng Bo Metallurgical Environmental Protection Science And Technology Ltd
Current assignee: Anhui Sheng Bo Metallurgical Environmental Protection Science And Technology Ltd
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2014-09-03

Abstract

本发明公开了一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂及其制备方法和使用方法，其组成原料的重量百分比含MgO28-40%、SiO₂9-31%、B₂O₃1.5-6.0%、Al₂O₃0.1-0.4%、CaO1.6-10.0%，余量为杂质；粒度-200目的在80%左右；本发明将硼泥粉和石灰粉混合制成添加剂，在制作球团矿或烧结矿时加入，能够明显提高球团强度、抑制还原膨胀现象，同时能改善高炉软熔带状况，有利于炉况顺行；对于烧结矿，转鼓指数和低温还原粉化指标都有提高。

Description

一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及一种球团矿和烧结矿添加剂，特别涉及一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

用于高炉炼铁的球团矿和烧结矿生产是现代钢铁联合企业的重要环节，它为高炉炼铁提供优质原料。为了合理利用贫矿和其它含铁物料，通过精造得到的铁矿粉等必须制成球团或烧结矿后才能入高炉冶炼，它一方面是保证对原料的粒度要求，另一方面可以改善含铁物料的冶金性能（如成分、还原性、软熔性等）。球团矿是指使用适宜造球的细磨精矿粉（粒度为-200目的占80%以上），成球强度高、铁分高、还原性好。通过混料，在造球机上滚动成10-15mm生球，并在高温下焙烧成熟球。烧结矿是使用不适宜造球的普通粒度（<5-8mm）铁矿粉，并配加熔剂和燃料，在矿粉不完全熔化的条件下，靠颗粒表面软化形成的高炉炉料。

球团矿和烧结矿性能优劣将直接影响高炉冶炼效果、生铁质量和生产成本。目前，国内生产的主要是酸性球团和溶剂性（碱度在2.0-4.0）烧结矿。为了进一步提高球团和烧结矿的性能，改善高炉冶炼条件，促进炉况稳定和顺行，向球团和烧结矿中添加少量硼泥粉添加剂，取得了较好效果。

试验表明，在试验T·Fe为64.74%的普通铁精粉，加2%皂土和2.5%硼泥粉生产球团，硼泥粉成分（%）为：8.11 CaO、38.79MgO、23.15 SiO₂和8.8B₂O₃。与未加硼泥粉方案相比，生球落下强度明显提高，成品球抗压强度提高658N；球团低温还原粉化率下降，还原膨胀率下降4.32%；球团矿软化开始和终了温度升高、软化区间变窄；软熔带温度区间变窄，最大压差Pmax有下降，有利于改善高炉透气性。

对含V₂O₅小于0.79%的多种含钒铁矿粉试验，在皂土配比为1.0-1.5%、硼泥粉配比为1.2-2.5%范围内，其成品球平均抗压强度比不加硼泥粉方案提高622N，与普通铁精粉试验结果吻合，说明加入硼泥粉的有效性。

用含V₂O₅为0.457%的铁精粉并配加少量进口矿，同时加2%硼泥粉进行烧结杯试验，烧结矿平均转鼓指数提高4.3%，低温还原粉化指标RDI_+3.15mm提高5.67%。在高炉中使用，有增加产量、降低焦比和提高生铁一级品率的效果。

发明内容

本发明提供一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂及其制备方法和使用方法，将硼泥粉和石灰粉混合制成添加剂，在制作球团矿或烧结矿时加入，能够明显提高球团强度、抑制还原膨胀现象，同时能改善高炉软熔带状况，有利于炉况顺行；对于烧结矿，转鼓指数和低温还原粉化指标都有提高。

本发明采用如下技术方案：

提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂，其组成原料的重量百分比含MgO 28-40%、SiO₂ 9-31%、B₂O₃ 1.5-6.0%、Al₂O₃ 0.1-0.4%、CaO 1.6-10.0%，余量为杂质；粒度-200目的在80%左右。

提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂的制备方法，将硼泥经干燥和粉碎后制成硼泥粉，再与石灰粉混合，石灰粉含量在混合粉剂中重量百分比占7-10%，制成上述成分的硼泥粉添加剂成品；所述的干燥是将硼泥自然干燥或烘干至水份在重量百分比1%以下，硼泥颗粒细小，干燥后经粉碎即成微粒状。

提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂的使用方法，将铁精粉、粘结剂和硼泥粉添加剂混合均匀制成混合物料，粘结剂占混合物料总重量的1.0-1.8%，硼泥粉添加剂占混合物料总重量的1.2-2.5%，余量为铁精粉；然后将混合物料造球制成含硼泥粉添加剂球团矿。

所述的粘结剂为皂土、消石灰或石灰石；所述皂土含SiO₂波动在55-60%。

前述的铁精粉包括生产中常用的各种铁精粉，例如普通成分铁精粉、含V、Ti的特殊成分铁精粉、国产的铁精粉或者进口的外矿，通常T· Fe波动在60-65%，粒度-200目的在60-80%以上。

硼泥颗粒细小（几乎都小于160目）、比表面积大，具有较好可塑性和粘结性。成分中除含一定数量B₂O₃外，含MgO较高，含CaO、MgO、Fe₂O₃等对造块有用的矿物在50%左右，硼镁矿在高温加工过程矿物结构发生变化，脱除结晶水形成疏松多孔物质，具有较高的化学活性；它对造球过程未发现不利影响。硼泥粉中配加少量冶金石灰石粉，一方面可以调整自身碱度，另一方面也有促进制品粘结作用。

本发明的有益效果：

本发明采用硼泥粉和石灰粉混合后制成硼泥粉添加剂，制备方法简单，原料易得，将制成的硼泥粉添加剂加入到制备球团矿或烧结矿的原料中，与未加入硼泥粉添加剂的球团相比，生球下落强度和成品球抗压强度都明显提高，球团低温还原粉化率和还原膨胀率下降，在高炉冶炼过程中，软熔带状况改善，最大压差P_max有下降，有利于改善高炉透气性；与未加入硼泥粉添加剂的烧结矿相比，平均转鼓指数提高4%以上，低温还原粉化指标RDI_+3.15mm提高5%以上，烧结矿性能提高。

本发明采用的硼泥为硼镁石生产硼砂和硼酸后的废渣，主要成分为MgO、SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、CaO；呈颗粒细小的棕褐色泥状，主要含碱性物质，堆放会造成土地、水质和环境污染，利用硼泥可变废为宝，减少污染；硼泥成分中MgO在高炉生产过程作用与CaO相似，有促进炉渣粘度下降、稳定炉渣性能作用，还具有脱硫能力、改善脱硫动力学条件；在烧结矿中，MgO能够降低液相生成温度，对烧结过程有益；硼泥中的B₂O₃熔点低，能够促进液相生成，增强粘结作用而提高产品强度；在烧结矿中它有抑制2CaO·SiO₂晶型转变及体积膨胀作用，从而能够减轻产品粉化率。

具体实施方式

本发明实施例中采用的铁精粉铁品位TFe为60-65%，分别产自鞍山和承德地区，前者为普通成分铁精粉，后者为含V、Ti 特殊成分铁精粉；铁精粉还含有少量CaO、MgO、SiO₂和Al₂O₃等成分，由于产地不同，其含量互有差异。

本发明实施例中采用的硼泥自然含水率为25-35%，干燥和粉碎后成分按重量百分比含MgO 30-42%、SiO₂ 10-32%、B₂O₃ 1.5-7.0%、Al₂O₃ 0.1-0.6%、CaO 1.0-9.0%、余量为杂质。

本发明实施例中采用的皂土为市购工业产品。

本发明实施例中采用的石灰粉为优质冶金石灰粉，CaO重量百分比在85%以上。

本发明实施例中造球采用的设备为园盘选球机。

本发明实施例中烧结采用的设备为带式抽风烧结机。

实施例1：

用含钒铁精粉生产球团，铁精粉化学成分按重量百分比为T·Fe62.76%、SiO₂2.90%、CaO0.78%，TiO₂5.26%、V₂O₅0.578%、Al₂O₃1.99%、FeO26.87%；皂土添加量为1.5%。

在上述条件下，按1.5%配加经干燥和粉碎的硼泥粉，其成分按重量百分比为MgO36.32%、SiO₂20.48%、CaO7.84%、Al₂O₃4.77%、B₂O₅5.6%，球团生产工艺与未加硼泥粉生产时相同；所制得球团生球质量指标提高；成品球平均抗压强度提高600N左右，有改善高炉生产条件，提高生产效率的作用。

实施例2：

用普通铁精粉生产球团矿，铁精粉成分按重量百分数为T·Fe64.76%、FeO26.05%、CaO0.11%、MgO0.15%、SiO₂9.02%、Al₂O₃0.1%；皂土按配比2.0%配加，同时配加2.5%硼泥粉，硼泥粉化学成分按重量百分比为T·Fe3.99%、CaO8.11%、MgO38.79%、SiO₂23.15%、B₂O₃8.8%。

硼泥粉经干燥和粉碎，并配少量石灰粉，使其CaO<10%，球团生产工艺与未加该添加剂前相同。

生产的球团还原膨胀率下降4.32%，成品球抗压强度提高600N以上。

实施例3：

用含钒铁矿粉配加少量进口矿生产烧结矿，其中含钒铁矿粉配比为41.78%，其成分按重量百分比为T·Fe63.58%、SiO₂3.72%、CaO1.77%、TiO₂2.92%、V₂O₅0.457%、Al₂O₃0.89%、MgO1.23%。

硼泥粉经干燥和粉碎并配加少量石灰粉，其主要化学成分按重量百分比为MgO38.8%、SiO₂23.2%、CaO8.2%、B₂O₃5.6%；硼泥粉在烧结矿中配比为2%，烧结生产其他工艺与未加硼泥粉时相同。

制得烧结矿低温还原粉化指标RDI_+3.15mm比未加硼泥粉平均提高5.71%，转鼓指数提高4.3%。

实施例4：

用含钒为0.482%的铁精粉生产球团，铁精粉化学成分按重量百分比为T·Fe64.12%、SiO₂3.84%、CaO1.61%、TiO₂2.74%、MgO1.14%、Al₂O₃1.17%；皂土添加量为1.0%。

在上述条件下，按2.0%配加硼泥粉添加剂，其成分与实施例1相同，球团生产工艺与未加添加剂时相同；所生产球团生球落下次数、成品球抗压强度明显高于未加添加剂时制品，成品球质量提高。

实施例5：

在上述条件下，按1.2%配加经干燥和粉碎的硼泥粉，其成分按重量百分比为MgO36.32%、SiO₂20.48%、CaO7.84%、Al₂O₃4.77%、B₂O₅5.6%，球团生产工艺与未加硼泥粉生产时相同。所制得球团生球质量指标提高；成品球平均抗压强度提高；有改善高炉生产条件，提高生产效率的作用。

Claims

1.一种提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂，其特征在于其组成原料的重量百分比含MgO 28-40%、SiO₂ 9-31%、B₂O₃ 1.5-6.0%、Al₂O₃ 0.1-0.4%、CaO 1.6-10.0%，余量为杂质；粒度-200目的在80%左右。

2.一种如权利要求1所述的提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂的制备方法，其特征在于：将硼泥经干燥和粉碎后制成硼泥粉，再与石灰粉混合，石灰粉含量在混合粉剂中重量百分比占7-10%，制成上述成分的硼泥粉添加剂成品；所述的干燥是将硼泥自然干燥或烘干至水份在重量百分比1%以下，硼泥颗粒细小，干燥后经粉碎即成微粒状。

3.如如权利要求1所述的提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂的使用方法，其特征在于：将铁精粉、粘结剂和硼泥粉添加剂混合均匀制成混合物料，粘结剂占混合物料总重量的1.0-1.8%，硼泥粉添加剂占混合物料总重量的1.2-2.5%，余量为铁精粉；然后将混合物料造球制成含硼泥粉添加剂球团矿。

4.根据权利要求3所述的提高球团矿和烧结矿性能的硼泥粉添加剂的使用方法，其特征在于：所述的粘结剂为皂土、消石灰或石灰石；所述皂土含SiO₂波动在55-60%。