CN104073627A - 一种熔剂性复合球团矿的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种熔剂性复合球团矿的生产方法，（1）将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁矿粉，熔剂为生石灰粉，粘结剂为膨润土、水玻璃或腐殖酸钠等；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为0.6~1.0，将混合料加水润湿并混合均匀；（2）对高碱度烧结返矿进行润湿，以该返矿为成球核心，用（1）所述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球；按熔剂性球团矿焙烧制度进行焙烧，制得成品单球双碱度的熔剂性复合球团矿。生产一种既具有高碱度烧结矿优点又具有球团矿优点的复合球团矿，提高了球团矿的冶金性能，开辟了烧结返矿利用的新途径。

Description

一种熔剂性复合球团矿的生产方法

技术领域

本发明属于炼铁原料生产技术领域，涉及到熔性球团矿的生产技术，特别是涉及一种熔剂性复合球团矿的生产方法。

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。我国大、中型高炉应用球团矿数量逐年增加，配比一般都在20%～30%。

除特殊用球团外，作为高炉炼铁的原料，世界上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矿。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)。

我国的普通酸性球团矿一般存在软熔性能差的问题，即开始软化温度低，软化区间宽和高温还原性能差等缺点，且冶金性能低于高碱度烧结矿，在大高炉上这种球团矿的配比也不可能太高，因此，开发多种性能的球团矿是合理炉料结构发展的必然趋势。

针对上述问题，在《东北大学材料与冶金学报》发表的题目为“双层复合熔剂性球团的开发研究”的文章中，尚策、周明顺等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。其产品的冶金性能、微观结构等均优于常规熔剂性球团。但该方法需要两次造球，生球中心高碱度母球核大小和外裹酸性球壳厚度不容易控制，工序复杂很难实现。

中国专利200610001254.0公布了一种熔剂性铁矿粉复合球团的生产方法，是采用多次造球方式生产单球双碱度复合熔剂性球团：也就是在第一次造球过程中，使得生球中含有适量的CaO和MgO，其中CaO/SiO₂的重量比值在0.5~2.0之间，MgO含量的重量比在2%~4%之间；然后进行第二次造球，在生球表面外层均匀裹上石灰石粉、白云石粉、赤铁矿干粉或酸性铁矿粉等阻粘层，再采用酸性球团矿的焙烧温度及焙烧方式进行焙烧，该方法可以解决熔剂性球团矿在焙烧过程中的粘结性问题，但依然采用两次造球，二次造球工序复杂不容易实现，且其产品冶金性能有所下降。

 中国专利90109395.5公布了一种返矿核心球团矿制造方法，是将球团返矿直接参加配料，造球生产球团矿。首先将球团返矿用水进行润湿，水份为6%~10%，使返矿中的粗颗粒具备成核功能，然后与铁精矿粉、皂土等混合进行造球；为了保证造球过程中生球能不断长大，造球过程加水方式为雾化水，本发明采用球团返矿代替部分铁精矿，可实现球团—返矿—再球团的闭路循环，但生产的依然是普通酸性球团矿，不具有高碱度烧结矿的优良冶金性能。

发明内容

本发明提出一种熔剂性复合球团矿的生产方法，以高碱度烧结返矿作为成球核心，进行一次造球，生产一种既具有高碱度烧结矿优点又具有球团矿优点的复合球团矿，提高了球团矿的冶金性能，开辟了烧结返矿利用的新途径。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种熔剂性复合球团矿的生产方法，包括如下步骤：（1）将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁矿粉，熔剂为生石灰粉，粘结剂为膨润土、水玻璃或腐殖酸钠等；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为0.6~1.0，将混合料加水润湿并混合均匀；（2）对高碱度烧结返矿进行润湿，以该返矿为成球核心，用（1）所述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球；按熔剂性球团矿焙烧制度进行焙烧，制得成品单球双碱度的熔剂性复合球团矿。

所述高铁低硅铁矿粉，全铁TFe＞62%，SiO₂＜4%；生石灰粉CaO＞70%，SiO₂＜6%；高铁低硅铁矿粉和生石灰粉，其粒度小于200目的大于70%。

所述粘结剂，其占混合料的质量百分数为0.8%~1.2%。

所述高碱度烧结矿返矿，其碱度为2~2.5，其粒度为3mm~6mm。

所述成品熔剂性复合球团矿粒度为10mm~14mm，碱度为1.0~1.6。

本发明的有益效果为：1．烧结返矿不能直接用于高炉冶炼，本发明利用高碱度烧结返矿作为成球核心，进行一次造球，生产单球双碱度的熔剂性复合球团，开辟了烧结返矿利用的新途径。2．利用高碱度烧结返矿生产的双碱度熔剂性复合球团，只需一次造球，避免了以往需要二次造球的复杂工序，简化了操作。3．所生产的双碱度熔剂性复合球团矿兼备烧结矿和球团矿两者的优点，其高温冶金性能得到很大改善。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

实施例1：

将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁精矿，熔剂为生石灰粉；粘结剂为膨润土，其占混合料的质量分数为0.8%；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为0.6，将混合料加水润湿并混合均匀。铁精矿、膨润土和生石灰均取自炼铁总厂的生产原料仓，其化学成分见表1。

表1  试验用原料成份 (%)

以粒度为3mm~6mm，碱度为2.01的高碱度烧结矿返矿为成球核心，用上述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球。所用高碱度烧结矿返矿的化学成份如表2(1#返矿)所示。

表2 烧结返矿化学成份 (%)

将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在300℃~400℃预热6min，在800℃~1000℃预热15min，最后在1150℃~1250℃之间焙烧25min，制得1#成品熔剂性复合球团矿，其粒度为10mm~14mm，碱度为1.08。对成品球团矿的冶金性能进行检测，如表5所示。

实施例2：

将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁精矿，熔剂为生石灰粉；粘结剂为水玻璃，其占混合料的质量分数为1%；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为0.8，将混合料加水润湿并混合均匀。铁精矿和生石灰粉均取自炼铁总厂的生产原料仓，其化学成分见表3。

表3 试验用原料成份 (%)

以粒度为3mm~6mm，碱度为2.32的高碱度烧结矿返矿为成球核心，用上述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球。所用高碱度烧结矿返矿的化学成份如表2(2#返矿)所示。

将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在300℃~400℃预热8min，在800℃~1000℃预热15min，最后在1150℃~1250℃之间焙烧24min，制得2#成品熔剂性复合球团矿，其粒度为10mm~14mm，碱度为1.35。对所成品球团矿的冶金性能进行检测，如表5所示。

实施例3：

将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁精矿，熔剂为生石灰粉；粘结剂为腐殖酸钠，其占混合料的质量分数为1.2%；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为1，将混合料润湿并混合均匀。铁精矿和生石灰粉取自炼铁总厂的生产原料仓，其化学成分见表4。

表4 试验用原料成份 (%)

以粒度为3mm~6mm，碱度为2.45的高碱度烧结矿返矿为成球核心，用上述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球。所用高碱度烧结矿返矿的化学成份如表2(3#返矿)所示。

将生球放入焙烧炉或回转窑中，然后在300℃~400℃预热10min，在800℃~1000℃预热12min，最后在1150℃~1250℃之间焙烧25min，制得3#成品熔剂性复合球团矿，其粒度为10mm~14mm，碱度为1.48。对所成品球团矿的冶金性能进行检测，如表5所示。

表5 冶金性能

Claims (5)

1.一种熔剂性复合球团矿的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将铁料、熔剂和粘结剂混合成混合料，其中铁料为高铁低硅铁矿粉，熔剂为生石灰粉，粘结剂为膨润土、水玻璃或腐殖酸钠；调整生石灰粉含量，使混合料的碱度为0.6~1.0，将混合料加水润湿并混合均匀；（2）对高碱度烧结返矿进行润湿，以该返矿为成球核心，用（1）所述混合料在圆盘造球机上进行一次造球，生产出生球；按熔剂性球团矿焙烧制度进行焙烧，制得成品单球双碱度的熔剂性复合球团矿。

2.根据权利要求1所述的一种熔剂性复合球团矿的生产方法，其特征在于：所述高铁低硅铁矿粉，全铁TFe＞62%，SiO₂＜4%；生石灰粉CaO＞70%，SiO₂＜6%；高铁低硅铁矿粉和生石灰粉，其粒度小于200目的大于70%。

3.根据权利要求1所述的一种熔剂性复合球团矿的生产方法，其特征在于：所述粘结剂，其占混合料的质量百分数为0.8%~1.2%。

4.根据权利要求1所述的一种熔剂性复合球团矿的生产方法，其特征在于：所述高碱度烧结矿返矿，其碱度为2~2.5，其粒度为3~6mm。

5.根据权利要求1所述的一种熔剂性复合球团矿的生产方法，其特征在于：所述成品熔剂性复合球团矿粒度为10~14mm，碱度为1.0~1.6。